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平安城市智能视频监控发 展趋势和评价体系 论标准、高效、开放的重要性 目录 平安城市智能视频监控发展趋势和评价体系 执行摘要 . 2 智能视频监控 (IVS) 在平安城市中的应用 . 3 变革性技术与平安城市的发展趋势 . 4 智能视频监控 (IVS) 发展水平评价体系 . 7 标准 .7 高效 .7 开放 .7 案例研究： . 8 伦敦 .9 深圳 .10 上海 .11 伊斯兰堡 . 12 合肥 .13 新加坡 . 14 结论和建议 . 16 2 执行摘要 近些年来，智能视频监控系统正在成为平安城市的重要组成部分。城市中所安装视频监控系 统和监控摄像头成为了守护城市的眼睛，让执法机构能够科学地对犯罪活动进行事后的取证和 调查。而在平安城市方案中，智能视频监控 (IVS) 系统则可以像大脑一样，为系统操作人员提供决 策和事件预警。 此外，云化网络、人工智能和深度学习分析、物联网生态，大数据分析和传感器融合等变革性技 术的应用使视频监控系统变得更加强大。数据可以更轻松地在不同网络和政府机构之间共享， 从而帮助市政部门实时做出更明智的决策。 平安城市智能视频监控发展趋势和评价体系白皮书旨在展现智能视频监控如何影响不同的 平安城市项目，同时还将探讨下一代分析服务器和智能摄像头的发展机会，这些技术充分利用了 更强大的计算能力，并提供了更多远程升级人工智能算法的灵活性。 本白皮书还将讨论标准、高效和开放指标对智能视频监控项目取得整体成功的重要性。平安城市 案例研究将分析项目部署后解决方案的演变情况，并评估了各城市可以从平安城市项目中取得哪 些效益： 伦敦 开放性如何打造高效警察队伍 高效能如何降低刑事治安警情 开放性如何提升嫌犯定罪比率 标准化如何缩短平均破案时间 高效能如何减少城市案发数量 开放性如何促进城市旅游发展 深圳 上海 伊斯兰堡 合肥 新加坡 最后，本白皮书对智能视频监控解决方案关键技术的驱动因素提出了指导意见，并深入探讨了使 这些技术在关键的政府和公安等相关机构发挥最大的作用，在解决方案部署时需要考虑的一些 重要事宜。 平安城市智能视频监控发展趋势和评价体系 3 智能视频监控(IVS)在平安城市中的应用 在世界各地，越来越多的人前往城市生活和工作。这种迁徙对于负责保障民生的政府组织、公安 部门和技术解决方案提供商而言既是机遇又是挑战。为了应对新出现的公共安全威胁，平安城 市建设在全球各地受到广泛重视。 平安城市项目指一种安全概念，即将来自各种传感器、输入端和数据源的关键物理安全信息集 成到一个综合IT平台上，使城市能够提前预测威胁并做出及时响应和合理应对。平安城市解决方 案的核心是视频监控系统、应急指挥中心及LTE（长期演进）等关键通信技术。一般来说，视频监 控系统为平安城市系统提供主要输入信息；应急指挥中心提供分析和应对各种威胁的手段；关 键通信系统则确保在现场以及应急指挥中心的相关人员保持良好的通信网络。 安防技术正在演进 智能视频监控 (IVS) 指将智能和识别技术应用到视频监控图像中。近十年来，智能视频监控算法 有了显著提高，现在已经能够可靠地进行交通管理、入侵报警、对象以及人脸识别。作为智能视 频监控算法，其必须能够提供对象检测、对象跟踪或模式分析：也就是说这个算法要能基本识别 出对象是什么，并评估对象正在做什么。更为基本的视频像素运动分析则属于视频移动侦测，不 在智能视频监控定义的范围内。 长久以来，视频监控一直是大多数城市安防系统的重要组成部分。安防摄像头可以在发生犯罪活 动时提供客观公正的证据，而且在很多地方安防摄像头还可以对犯罪行为起到震慑作用。不过， 这项技术也面临诸多挑战，特别是在实时观看方面。 虽然安防摄像头可以捕获有用的数据，但操作人员不可能不间断地监控实况视频，而且操作人员 通常同时负责多个摄像头。智能视频监控解决方案可以监控视频内容并在发生可疑情况时发出 告警，从而有效减轻操作人员的工作负荷，同时还可以提高系统的可靠性，因为一般的操作人员 在观看视频图像时会产生疲劳，有可能会漏看产生安全威胁的情况。 展望未来，深度学习分析的出现正在为平安城市产业带来革命性的影响。借助人工智能 (AI) 技 术，深度学习分析能够更准确地模仿人类的认知，并且通过训练改进结果。虽然这项技术目前的 计算成本很高，但未来深度学习视频分析可能会主导企业级市场，并将成为未来平安城市项目取 得成功的关键。人工智能也应用于摄像头中，下一代智能摄像头将人工智能和分析算法整合到计 算能力更强的网络摄像头中。这些设备的功能可以逐渐从单一功能分析发展到多应用多功能深 度学习算法嵌入到一个摄像机中，并能够远程更新，从而有效地将软件与硬件解耦，确保安防摄 像头更灵活、更高效。 智能视频监控的另一个重要趋势是视频的检索功能。安防摄像头每秒会产生几十幅图像，而整 个城市可能部署有成千上万摄像头。可能某一条重要信息就隐藏在某一个摄像头捕获的几幅 图像中。在大量干扰信息中快速识别和检索出相关信息一直是城市监控系统运行中面临的最大 挑战之一。 就像搜索引擎极大地提升了互联网的吸引力一样，具有检索功能的算法在改变存储视频的管理 方式，有助于更快捷、更方便、更有效地找到正确的视频画面。这是城市监控市场的一个重要趋 势，目前这项工作是由警务人员执行的，他们在检索视频监控时就不得不放弃其他重要活动。因 此，视频的自动检索功能可以提高警方在侦查破案过程的工作效率。 平安城市智能视频监控发展趋势和评价体系 4 更安全、更智慧的世界 平安城市是迈向智慧城市的第一步。公共安全是实现智慧移动和交通、智慧基建、智慧政务，智慧 能源管理和智慧医疗的奠基石。因此，打下坚实的基础对城市的未来成功至关重要。智能视频监 控解决方案正是这个坚实基础的重要组成部分，而且可以带来更多的收益。例如，智能视频监控 可用于识别出垃圾箱已满需要收走垃圾的情况。智能视频监控摄像头可以监控道路网络并对可 能发生的交通拥堵发出提醒，同时可以识别出超时停车或在限行车道违规行驶等情况。实际上 这也可以为城市创造收入。因此智能视频监控对于智慧城市和平安城市都非常重要。 变革型技术与平安城市发展趋势 数字化正在推动技术行业对商模式的改进，并提供更加标准、高效和开放的解决方案。现在， 在数字化商业模式基础上产生的新变革技术正在对技术产品和解决方案生态系统进行重构。云 架构使数据能够更容易地在更广泛、更复杂的网络中共享。基于深度学习技术的语音识别和视 频监控分析等人工智能解决方案正在生成前所未有的新型数据。从而，又可以使用大数据应用来 分析这些更大规模的数据池和数据类型，根据统计概率来推断关系预测趋势。 人工智能 人工智能指能够依靠足够先进的软件和硬件组件来执行某种形式的学习并独立解决问题的技 术。人工智能研究领域也包括计算机科学的其他分支，如机器学习、神经网络、深度学习等。 在视频监控市场，现今应用最突出的人工智能技术是深度学习。中国的平安城市项目正在越来越 多的采用这项技术。通过创建模仿人类大脑认知过程的人造“深层”神经网络，计算机已经能够 像人类一样通过识别图像的关键元素并与其已认知的事物进行比较来识别对象。 这个过程的关键部分是对人工智能系统的训练。先是向深度学习解决方案展示成千上万幅图像， 再让解决方案识别图像。然后，操作人员就程序的准确性对程序提出建议，之后分析解决方案重 复这个训练过程以改进最终结果。长期之后，深度学习分析将会得到改进并能更有效地识别特定 对象。一旦解决方案的准确度达到较高水平，即可以转向下一个对象类型。 深度学习技术正在不断进步，目前研究成果正在自动驾驶汽车等多种应用场景中得到使用。在技 术不断发展的同时，挑战依然存在。首先，开发深度学习分析需要的图像数量和计算工作都很庞 大。大部分训练是在昂贵的处理器或云中完成的，这就需要设备解决方案厂商进行前期投资。此 外，深度学习的推断过程在实际应用时会通过压缩算法的方式使其可以部署在更标准的硬件上， 这样的部署会牺牲一部分原来算法的准确性。 尽管如此，挑战背后往往蕴藏着无限的机遇。使用新的训练数据图像可以更有效地更新和改进 深度学习算法。这个过程比传统分析更容易一些，因为在传统分析中编码人员必须开发新软件。 深度学习还可以让小企业更加平等地参与市场竞争。例如，传统分析的质量受算法编写人员的 数和能力的影响。而现在，小型软件企业可以聘请几位深度学习科学家，付费对训练解决方案进 行云访问，并为特定的应用场景开发深度学习分析这样使得他们可以与大型软件企业直接竞 争。深度学习技术降低了大型企业曾经构建的竞争壁垒，有助于推动视频分析市场的创新。 在 深 度 学 习 市 场 中 ，另 一 个 值 得 注 意 的 的 趋 势 是 边 缘 计 算（ 在 摄 像 头 上 ）和 集 中 运 算（ 在 服 务 器 或云上）的融合。传统的分析市场从集中式运算开始，后转向边缘计算。由于对计算能力的需求， 深度学习市场以集中式运算为主。不过，依靠最新的技术进步，现在安防摄像头也具备了深度学 平安城市智能视频监控发展趋势和评价体系 5 习算法。端到云如何相互作用并分担分析工作，为今后提高系统效率提供了一个方向前端处 理简单算法，后端则处理复杂运算，不但可以减少传输成本还可以提高整个系统的运行效率。 标准化对于深度学习分析市场也很重要。短期来看，标准的使用将有助于解决方案快速落地，并 提升解决方案自身的能力。同样，运维也需要跟进，确保算法达到最高准确度。这包括摄像机的 部署位置、如何与存储和ICT设备相互作用以及从边缘到中心再到云的协同处理水平。 此外，随着算法开发的加速，能够在不影响系统现有性能的前提下部署新的分析技术将至关重 要。这是解决方案开放化和标准性的一部分，将硬件与软解耦，确保多个供应商和产品可以一 起工作。在不影响性能的情况下做到这一点意味着部署将更迅速，智能视频监控系统将会更高 效。 最终，深度学习视频分析将成为实现平安城市概念的重要推动因素。在全市部署的几千个传感器 将生成海量数据。这也就要求，平安城市概念的一个关键要素是集成化的系统，可以实时高效运 行，其中大部分流程都是自动化的。基于深度学习技术的视觉算法比传统机器视觉算法可以作出 更可靠地推断，例如在多变的天气条件下，深度学习算法可以大大减少误报率和监控视频内容所 需要的人员。 云架构 云计算是信息技术的一个典范，使服务供应商能够提供对可配置资源共享池的广泛访问服务，这 些可配置资源只需要进行少量的管理便可以快速、动态地分配。共享的例子包括计算机网 络、服务器、存储、应用程序和服务等。 虽然云架构已经在其他多个行业中使用，但长久以来视频监控市场一直部署的是本地解决方案， 即将视频存储设备部署在摄像头附近。但是，这种情况正在发生变化。云架构越来越多地被用于 视频监控和城市监控部署。由于在城市监控项目中安装的安防摄像头数量可能会迅速增加，能 够智能、灵活地管理这些摄像头生成的录像是非常重要的。 城市监控（或任何大型项目）中云架构的拓扑结构主要由三个部分组成： 信息通信技术 (ICT) 基础设施： 这是云架构的基础，提供计算和存储资源及ICT管理软件。 应用使能平台 (AEP)： AEP位于ICT基础设施之上，核心用途是实现设备管理、数据管理并推动 应用开发。AEP中的关键要素包括统一的应用程序编程接口 (API) 网关、视频和图像管理组件、 视频分析算法以及插件算法接口。 应用： 利用AEP和ICT基础设施的功能，可构建应用程序以满足平安城市视频监控解决方案中 最终用户的需求。应用包括反恐、刑事侦查、融合指挥控制及其他安防应用。 从本质上讲，云架构（AEP、云主机、网络安全和专业服务的组合）为应用开发商提供了基础的底 层开发环境以应对视频监控应用中常见挑战，这样应用开发商就可以将精力和资金集中到对自身 应用具有独特需求的领域。 部署云架构有诸多好处。首先，可以使用云架构在远距离上及在往往是相互孤立的各级机构之间 共享视频监控数据。例如，公安部门可以利用安装在不同省份的摄像头捕获的共享视频监控数 据，搜寻在这些地区逃窜的疑犯。更大规模的城市机构还可以借助多个数据中心，以灵活的方式 管理不同地点的几十万个安防摄像头。这种开放性对于机构间的合作意义重大。 其次，使用云架构可以创建统一的平台来支持参与平安城市项目的不同机构，从而降低ICT基础 设施的成本。得益于这些项目的规模，资源也可以得到更有效地管理，并且可以根据工作的需求 灵活分配。 最后，云解决方案可以提供开放的AEP，让系统集成商和最终用户能选择最好的视频监控解决方 案。在一些传统城市监控项目中，软件（管理和分析）往往被嵌入到硬件中，这样就很难更换供 应商、更新算法或部署新技术。在云架构中，AEP应该能够以标准、开放的方式整合不同的软件解 决方案，确保可以轻松升级或更换系统。 在视频监控市场，还有众多小规模“视频监控即服务” (VSaaS) 供应商占有一席之地。这些企业 使客户只要为固定期限合同支付较少的服务费用就可以拥有一套视频监控解决方案。虽然这对 平安城市智能视频监控发展趋势和评价体系 6 市场来说是一个新型模式，但却一直是公有云中一个相对小众的应用，对目前的平安城市应用来 说并不见得关系重大。 展望未来，云架构的部署也将面临诸多挑战。有些情况下，视频监控采用云架构的成本仍然较 高，具体取决于部署的规模和增加带宽的成本。但是，从长远看，基础设施和设备的成本在不断 下降，而视频压缩算法和网络带宽将持续改进。如果城市可以投资云架构，实际上就能通过共 享解决方案显著提高效率。总的来说，云解决方案对于视频监控和城市监控市场的重要性日益 凸显。 大数据分析 大数据指分析大量不同的数据以识别关系并作出决定。在许多方面，平安城市的概念很大程度上 依托了大数据技术。来自视频监控摄像头、音频分析、枪击探测、天气系统、社交媒体和其他公共 安全系统的数据被汇集到应急指挥中心。汇集数据所需要的ICT骨干网也至关重要。近年来，预 测性犯罪中心的出现，将平安城市大数据机遇推向了新的高度。 预测分析：执法中的下一代分析技术 在计算机和分析软件出现之前，警方通常使用纸质地图进行分析，为犯罪事件分配数值，预测哪 些人最有可能实施犯罪。预测分析工具自问世以来已经取得了很大进步。如今，警方和政府机构 可以使用各种数据输入和先进的数据挖掘技术来预测可能发生犯罪活动的地点。主要有以下几 种预测技术：热点分析和犯罪制图、回归法、数据挖掘、“临近重复”建模和风险地形分析。 最近几年里，社交媒体也成为了保障公共安全的一种工具，主要用于提高公共安全方面的态势感 知。态势感知并不是新概念。长期以来一直使用的是警用无线电、视频监控、移动短信警报、定位 技术和传统媒体等工具和方法。一个城市机构如何将社交媒体用于态势感知，取决于多方面因 素，最常见的是将社交媒体用作情报收集的补充工具。 现在，随着宽带网络的扩大、无线技术的发展以及社交媒体的普及，公共安全部门已经能够利用 照片、视频和档案等内容丰富的数据。但是，因为数据库非常庞大，有必要开发数据管理工具并 制定流程和标准筛选出最有用的信息。使用社交媒体提高态势感知能力的关键在于，确立特定 内容事件的基准或正常发生率。在探查到某个事件之后，执法机构可以使用社交媒体通过基于主 题、位置、关键字和其他变量的指标对趋势内容展开分析。 除了社交媒体之外，还有其他类型的传感器也变得越来越重要。无线传感器通过计算智能手机 接入LTE网络或Wi-Fi的数量，收集从噪声等级、二氧化碳含量到人流量等各种数据。在没有分析 平安城市智能视频监控发展趋势和评价体系 7 平台的情况下使用传感器是非常低效的，如此一来，机构就有必要向提供平台以提取有用信息的 数据分析公司寻求帮助。 未来的预测性指挥中心将依赖功能强大的分析软件从接入指挥中心的非结构化数据来源中提取 情报。解决方案必须是开放的，确保有足够的数据输入到大数据解决方案中，以便做出基于数 据的决定。同样地，标准化也很重要，可确保数据容易被理解并且可以进行适当分析。随着分析 工具收集的数据越来越多，它们在提供意见和推荐措施以支持公共安全方面将变得更加智能和 有效。 物联网和互联互通 物联网 (IoT) 是一种在设备中实现互连互通和嵌入式智能的概念框架。视频监控市场的数字化意 味着它是第一批物联网市场应用之一。安防摄像头可以在网络上将输入信息发送到中央存储进 行统一管理。 与许多市场一样，这种系统的价值在于，通过汇集数据来识别趋势、集中管理解决 方案并通过网络连通提高效率。 视频监控系统与物联网框架中其他公共安全系统之间的相互作用是有潜在重要意义的。举例来 说，门禁警报可能会触发视频监控系统开始录像（或以更高的分辨率录像）。物联网网络上的整 合还有助于读取其他传感器输入信息，如枪击探测、警方调度数据或周边传感器，同时激活视频 监 视 系 统 ，确 保 在 事 件 发 生 后 留 有 适 当 的 证 据 。行 业 标 准 对 于 推 动 数 据 共 享 和 提 升 相 互 操 作 性 非 常重要。 同样地，在平安城市中互连互通性也很重要。关键通信系统是输入信息和控制中心之间整合的重 要部分，同时也为警方提供了通信平台。今后的发展趋势是速度更快、数据更多的连通平台可能 会创造出新的机遇，使主指挥室和第一响应方之间能更方便地共享视频和态势感知。这些新的 连通工具将使城市变得更安全。 智能视频监控(IVS)发展水平评价体系 智能视频监控系统带来的变革性影响很难进行准确而客观的评估。平安城市的部署是为了满足 和应对某一个城市特有的需求和威胁，因此项目的复杂性、功能和规模会各不相同。然而，事 实证明，有三个概念对平安城市项目的成功和推动市场创新和进步的变革性技术的成功都至关 重要： 标准： 确保产品灵活性，实现最佳生态系统，并支持物联网中的设备集成和大数据解决方案中 的数据共享。标准化对于人工智能解决方案也很重要，因为它可以促进系统更快得落地，并允 许在不影响质量的情况下更新系统。可以从解决方案是否符合从边缘到中心设备以及ICT网络 的一般标准以及运维中的质量保证来衡量标准的程度。 高效： 指充分利用对技术的投资，可以是提高计算能力进而提升网络和数据共享的效率，也可 以是在全网部署智能视频分析进而产生更高效的警报解决方案。这是云架构中的重要考虑因 素，也是人工智能视频分析市场的核心要素。可以从视频分析解决方案的效率、如何通过解决 方案对智能进行分层以及推进平安城市解决方案的计算能力等方面来衡量高效化程度。 开放： 对释放大型摄像头项目的潜力并分析大数据以提升犯罪预警效率至关重要。另外，开放 化有助于在不同机构和不同地域之间更顺利地共享数据，因此在云架构中发挥着重要作用。 可以从城市机构、警方和私营组织之间为了共享资源并从智能视频监控解决方案中移除孤岛 平安城市智能视频监控发展趋势和评价体系 8 而开展的合作和参与的水平来衡量开放程度。 本文第三章所讨论的所有变革性技术，包括人工智能，云架构，大数据分析，物联网和互联互通 都会不同程度的影响和推动一个城市视频监控体系的标准，高效和开放指标。 为了比较不同的平安城市项目，有必要根据成功项目的经验建立一套核心评估体系对每个项目进 行分析。为此，IHS Markit创建了三个指标来从部署的不同时间点评估多个平安城市案例：现在、 项目部署之前以及对未来情况的预测。 标准 高效 开放 人工智能(AI) 云架构 大数据分析 物联网 (IoT) 互联互通 每个指标都由四个主要指数组成，用于衡量智能视频监控项目在不同时间阶段的成效，并采用了 权重来反映各指数对总体指标的重要性。每个指标按1至5分来打分，以评估各指数对总体标准指 标、高效指标和开放指标的影响。指数的定义参见本白皮书的附件。 案例研究 以下介绍的几个案例，展示了标准、高效和开放对智能视频监控平安城市项目取得成功的影响。 所有案例均说明了城市如何利用开放、高效的技术来满足其独特的公共安全要求，并以这些案例 为切入点探讨其他城市如何实现类似的平安城市效益。 标准指标 高效指标 开放指标 互联互通标准化 机构协作智能摄像头(IVS) 存储标准化 开放生态系统深度学习服务器 运维标准化 共享网络云架构 数据共享标准化 大数据算力 平安城市智能视频监控发展趋势和评价体系 9 伦敦智能视频监控平安城市 从很多方面来说，伦敦可能是最早实施平安城市项目的城市。 因此，对于分析智能视频监控部署的长期效果而言，伦敦是 一个非常好的案例。 事实上，伦敦的平安城市项目是在英国社区警务战略下实施 的由一系列小项目组成的项目。这一战略启动于1970年，目的 是将以社区为重点的警务政策与技术支持结合起来。 伦敦决定实施平安城市和视频监控解决方案的原因有很多： 安装城市监控的初衷是为了确保公民人身安全；基本上为 了尽量降低整体犯罪率。 在20世纪80、90年代，恐怖主义的出现也是促使安装监控 的重要因素。 最初的平安城市项目是在大型人口密集区安装模拟摄像头， 这些项目由内政部出资，地方当局直接申请预算。随着20世 纪90年代恐怖威胁水平不断升级，伦敦部署了“钢铁之环” (ring of steel) 项目，并开始将民用安全摄像头（譬如银行内部 的摄像头）与政府的城市监控系统整合到一起。 在这个阶段，内政部增加了对模拟视频监控系统 (CCTV) 部署 的预算资金，同时伦敦交通局等机构也开始部署自己的视频 监控解决方案。在这个转变中，地方当局一般负责管理安全 摄像头，与当地警察部门的整合较少。 到了21世纪初，伦敦开始寻求新的通信技术和统一的应急指 挥方案。这种平安城市解决方案将视频监控和警察通信网络 整合到了一个更强大的指挥控制平台中。 经过对伦敦项目的分析，图1.1显示了平安城市智能视频监控 项目在不同发展阶段的标准、高效和开放指标的得分。 “过 去”的分数显示了1980年主要项目实施之前的状况；“现在” 的分数显示了2017年的状况，“未来”的分数显示了到2020年 的潜在成效。 在回顾伦敦分数的长期变化轨迹时可以发现，伦敦分数的增 幅明显不如本白皮书中其他城市。其中一个原因是，伦敦已经 有大量安装好的安全摄像头，随时间推移的增量改进往往对 总分的影响较小。此外，将新的智能视频监控解决方案部署 到旧系统中的难度也更大，因为伦敦已经有许多系统对接机 构，这些机构为了自身的利益需要维护各自在平安城市视频 监控总系统中的角色。 伦敦的平安城市项目在解决方案开放指标方面最为成功。新 指挥中心上的整合协作，以及视频数据和其他数据集的整合， 都促使开放生态系统和大数据指数的分数大幅提高。 系统开放对整个城市都大有裨益，包括显著提升警方效率，具 体如图1.2所示。警方效率是根据每10万居民需要的警察人数 来衡量的。考虑到人口在不断增加，伦敦已经能够将人均（每 10万居民）警察需求人数从1990年的432人减少到2017年的 362人。图中显示的“未来”分数图中显示的“未来”一项的分 数基于警察人数保持不变但伦敦人口持续增长的假设；这个 分数有提高的可能。 除 了 提 升 警 方 效 率 之 外 ，伦 敦 还 通 过 将 指 挥 中 心 集 约 化 ，并 与 消防部门和紧急医疗服务 (EMS) 等重要合作伙伴整合，取得 了经济效益的提升。该系统的开放性对经济效益的提高也起 到了关键作用。 开放性还提高了参与支持该项目的各个机构对平安城市系统 的总体认识。这个项目让市民更有安全感，因为他们知道伦敦 正在认真对待新出现的安全威胁。有点出人意料的是，视频 监控系统还减少了在零售点进行的虚假保险索赔数量，因为 虚假索赔会更容易被识破。 平安城市智能视频监控发展趋势和评价体系 0 1 2 3 4 5 开放 标准高效 过去现在未来 1.1 伦敦-智能视频监控平安城市项目 Source: IHS Markit 2018 IHS Markit 过去 现在 未来 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 0 1 2 3 4 5 1.2 伦敦-开放与警方效率比较 Notes: 数据来自英国内政部 Source: IHS Markit 2018 IHS Markit 警方效率 ( 每十万人警力配备 ) 开放 10 总结 伦敦需要部署平安城市视频监控解决方案，以减少犯罪、应 对日益增加的恐怖主义威胁。伦敦在系统的开放性方面一直 做得很成功。 下一个阶段部署更高效的智能视频监控技术的工作尚未完 成，主要原因是很难集中预算并将多个政府组织整合到一个 系统中。不过，有些小规模的智能视频监控部署已经取得了成 功，特别是人脸识别，并且可以做进一步升级部署。 深圳智能视频监控平安城市 中国是智能视频监控和平安城市部署方面最先进的国家。 在“科技强警”战略的推动下，中国的平安城市建设是一个持 续的过程。中国先是在20世纪90年代末推出了金盾工程，随 后于21世纪初启动了3111工程，最近的则是2010年左右的天 网工程和雪亮工程。时间表如下： 金盾工程（2002年启动） 金盾工程是利用现代信息通信技术，建立一套多层次集成系 统，增强公安机关统一指挥、快速反应、协调作战和执法的 能力。 金盾工程为期五年，分两期建设：2003年至2005年为一 期，2006年以后为二期。金盾工程的主要工作是建设全国公 安通信网、全国犯罪信息中心、全国公安指挥和全国公 共网络安全监控中心。全国公安通信网分为三级：国家级、省 级和市级。 3111工程（2005年启动） 公安部于2005年牵头启动了3111工程，并在中国22个城市试 点实施，目的是建设省、市、县级大型视频监控和报警网。 试点省份各选出一个试点城市，城市再各选出一个县，县再各 选出一个社区或派出所，建立一个联动安防网。推出该项目的 原因则是在金盾工程中建成的三级网络无法满足大规模全国 联网的需求。 天 网 工 程（ 2 0 0 7 年 启 动 ） 天网工程由全国政法委员会发起，由公安部联合工业和信息 化部等相关部委共同建设。 天网工程的目的是建立一个大规模的分布式视频监控网络， 在公安系统内部的部级、省厅级和市县级之间共享信息。网络 的核心包含了从视频录像中提取的结构化数据的数据库，有 授权的政府机构均可访问这个数据库。 雪 亮 工 程（ 2 0 1 5 年 启 动 ） 雪亮工程是天网工程的拓展，目的是将安装在中国县、乡、村 的所有视频监控摄像头连接到县级和国家级中央监控平台 上，同时建立包含执法、应急服务和其他相关政府机构的视 频数据共享综合机制。 鉴于中国市场的重要性，本白皮书讨论了三个处于不同发 展和实施阶段的平安城市项目。 上海的项目处于部署中期阶段，为大型项目，合肥的项目则 相对较新。不过这里第一个要讨论的案例是深圳，因为深圳 项目是部署时间最长的项目，展示了持续投入可以实现的 成果。 深圳平安城市实施 作为中国第一个经济特区，深圳是中国发展最快、最繁荣的 城市之一。全市面积约为2000平方公里，约有人口2100万，其 中约50是流动人口。 深圳要解决的主要挑战是： 深圳人口密度高，警务人员相对较少（每10万居民约有100 名警察）。 这对公共安全造成了潜在威胁，需要通过平安 城市技术解决。 在中央政府公共安全政策的推动下，为了降低犯罪率，深圳 于2006年开始了平安城市建设。深圳平安城市项目也称为“ 深目”视频平台项目，由市政府和区政府联合出资，分多期建 设。 整个工程共包括200,000个摄像头，第一批安装了28,000个一 级摄像头（覆盖主要街道、广场、公共交通以及其他人口密 集、交通繁忙的区域）。之后深圳市公安局逐步扩大了视频监 控系统。随着系统规模的扩大，网络变得更加封闭，效率也在 降低。 深圳的平安城市视频监控工程包括传输速度为100G的视频 监控网、用作统一信息库的100 PB视频云，以及运行智能算 法包括人脸识别、车牌自动识别 (ANPR)、特征提取查询等应 用平台。 至 2 0 1 7 年 ，深 圳 已 经 安 装 了 6 0 , 0 0 0 个 一 级 摄 像 头 ，全 市 共 安 装摄像头130万个，约为每平方公里650个摄像头。视频信息 在公安局、人民检察院和人民法院以及城市管理局、环保局 等政府机构之间共享。但是，其中只有部分机构可以查看视频 录像。 除了视频监控系统之外，深圳还部署了一个移动警务平台，上 面运行有19,000多个移动警务终端和100多个实战应用。移 动警务终端还可以访问视频监控应用平台上约76,000个摄像 头的内容和800亿条数据记录，并且可以识别人脸、车牌和身 份证。 图1.3显示了深圳平安城市智能视频监控项目在不同发展阶段 的标准、高效和开放指标的得分。“过去”的分数显示了2005 年3111工程实施之前的情况；“现在”的分数的分数显示了 2017年的状况，“未来”的分数显示了到2020年的机会。 平安城市智能视频监控发展趋势和评价体系 11 很明显，深圳的平安城市项目在规模上要远大于国外所有的 智能视频监控项目。各项分数都有了显著升高。参与项目的供 应商解决方案和机构数量的增加以及未来社会机构参与完成 雪亮工程的潜力，是开放指标分数升高的主要因素。 在深圳实施了平安城市项目后，高效分数也有所提高。智能视 频监控摄像头遍布全市，人工智能服务器可以利用云架构将 视频图像传到全市多个数据中心进行分析。 图1.4显示了高效指标与全市110刑事治安总警情在不同时间 阶段的关系。选择高效分数来比较是因为它有助于减少犯罪 的发生。图上趋势表明，从长期看，更高效的解决方案减少了 犯罪事件的数量。事实上，报案量从2012年的594,000件降到 了2017年的205,000件。如果按照深圳110刑事治安总警情的 统计趋势保持下去，到2020年，这一数字可能会降到185,000 件以下。 此外，在高效智能视频监控系统的帮助下，2016年警方破获了 15,000多起案件，在全市抓捕了24,500名嫌犯。在此期间，破 案成本也有所下降。 总结 深圳将继续整合不同的信息资源，改进视频监控系统。通过 部署人工智能摄像头和深度学习分析、云架构及数据挖掘平 台，深圳应能进一步提高公共安全和警务效率。 上海智能视频监控平安城市 至2017年，上海人口已超过2400万，是全球人口最多的城市之 一。上海从21世纪初开始建设平安城市，比深圳略晚。上海的 项目成熟度不同于深圳，这也让上海成为值得研究的案例。 最初的上海平安城市项目旨在做好各种国际活动的安防保 障，如2001年的亚太经合组织 (APEC) 峰会、2006年的上海合 作组织 (SCO) 峰会和2010年的世博会。到2010年世博会开幕 时，上海已经安装了60,000多个一级摄像头，摄像头总数达 到200,000个。 上海在平安城市部署中存在三大挑战。 上海拥有庞大又复杂的视频监控系统。截至2017年底，上 海已经安装了100,000个一级摄像头（由公安局部署），安 装的摄像头总数达到200万个，其中很大一部分仍然是模 拟摄像头，无法处理智能分析。这套系统还部署有不同供 应商产品和平台。如何整合这些平台和系统是一项挑战。 视频资源的地理分布比较分散，物理存储在技术上受限 制。很多情况下，每个区和政府机构都有自己独立的视频 监控系统。视频监控录像无法统一管理，存储系统无法适 应高分辨率网络摄像头的扩容。 上海的带宽不适合视频监控联网需求，管理会带来带宽上 的巨大压力。要对视频监控系统进行升级，必须要实现高 效的压缩和更高的带宽。 为了应对这些挑战，上海计划从2018年开始投入约87亿元人 民币（合14亿美元），并且将在未来两到三年重点实现这些分 散系统的联网。已经开始在宝山、嘉定和金山等区实施了几个 试点工程，资金由区政府或者政府与社会资本合作（PPP）提 供。 监控系统由电信运营商承建，由区公安部门运营。平安城市项 目现阶段的目标是在全市联动的平台上使用云、人工智能和 大数据等先进技术。 图1.5显示了上海平安城市智能视频监控项目在不同发展阶段 的标准、高效和开放指标的得分。“过去”的分数显示了2008 年 的 状 况 ；“ 现 在 ”的 分 数 显 示 了 2 0 1 7 年 的 状 况 ，“ 未 来 ”的 分 数显示了到2020年的机会。 平安城市智能视频监控发展趋势和评价体系 0 1 2 3 4 5 开放 标准高效 过去现在未来 1.3 深圳-智能视频监控平安城市项目 Source: IHS Markit 2018 IHS Markit 过去 现在 未来 0 100,000 200,000 300,000 400,000 500,000 600,000 0 1 2 3 4 5 1.4 深圳-高效与110刑事治安总警情比较 Notes: 数据来自深圳市公安局 Source: IHS Markit 2018 IHS Markit 110 刑事治安总警情 高效 12 上海的高效分数低于深圳。原因是已安装的模拟摄像机数量 巨大，短期内难以将传统监控系统迁移到云架构，也很难部署 人 工 智 能 视 频 分 析 。不 过 ，上 海 正 在 制 定 应 对 措 施 。 云存储 宝山区计划在本区平安城市项目中增加约6,500个高清 (HD) 摄像头。面对高清视频传输、存储和应用方面的挑战，宝山区 决定采用华为的视频监控云解决方案，利用云存储和存储区 域网络 (IP-SAN) 技术搭建核心平台。 这套系统具有集中存储和智能数据保护功能，同时还支持多 种国际内标准，如ONVIF和GB / T28181，实现了与其他供应 商系统的连通以及可用于未来集成的开放架构。 人工智能大数据 在中央政府雪亮工程的推动下，宝山区政府一直在积极探索“ 平安智联网”的应用。2017年初，英飞拓中标了3,000路人脸 识别系统项目，这是世界上最大的纯人脸识别系统。该系统采 用三级分布式架构，目的是连接区、镇、社区的监控网络，覆 盖15条主要街道、500个居委会和1,000个社区。 英飞拓的智能摄像头使用基于深度学习框架的卷积神经网络 算法，具有多维人脸识别功能，可以在极端条件下工作，例如 光线不好、面部局部遮挡等情况。在实践中，该系统应能通过 将面部图像与罪犯数据库进行比较以及分析动作模式来识别 嫌疑人。 上海在开放和标准两方面得分较高。该解决方案由20多个不 同的视频监控系统供应商组成，并使用监控网络向警方或相 关部门发出门禁、烟雾探测和其他检测警报。这意味着开放 生态系统和共享网络的得分会较高。 图1.6显示了上海开放指标与定罪率在不同时间阶段的关系。 定罪率提高的原因之一就是，开放程度及共享数据和警报的 能力有所提升。“未来”分数显示了上海继续向其他机构开放 解决方案的潜力。 总结 上海的平安城市建设一直较为成功，但还有很长的路要走。 市级监控网络仍在建设中，而区级网络已经在全部或部分投 入运行，但就整体而言仍有大量模拟摄像头需要更换。 将全市分散各处的网络进行整合，促进跨区和跨机构协作， 这两个问题也需要得到解决。不过，未来预计将产生2000亿 条数据记录的全域监控网即将成为维护上海市民安全的关键 保障。 伊斯兰堡智能视频监控平安城市 伊斯兰堡平安城市项目值得注意之处在于，这个市之前的 相关部署非常有限，因而可以展示出再相对较少的基础设施 情况下平安城市是如何实现的。伊斯兰堡于2014年开始第一 次进行视频监控部署，主要目标是降低全市的总体犯罪率。 另外，防范潜在的恐怖袭击、监控高危人群的流动也是其部 署的原因。 这个项目由巴基斯坦国家数据库与注册局 (NADRA) 和内政部 牵头。不过资金主要来自于外国投资，华为提供设备并承诺支 持维护和培训。 总体上，项目的预算约为1.25亿美元，包括安装近2000个视 频监控摄像头，大多数具有视频分析功能，建立一个4G LTE 网络，并建设一个专用指挥中心，用于监控重要建筑物、出入 口、道路、商业中心、城市公园和居住区。 这套解决方案的一个主要目标是减轻伊斯兰堡警方的压力。 这项技术相当于增加了虚拟警力，确保不需要在城市各个角落 派驻警员，而在有