摄像头如何监控十三亿人？「回形针」

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过去十年，中国是监控摄像头增长最快的国家。根据咨询公司 IHS Markit 2016 年的数据，中国共装有 1.76 亿个监控摄像头。其中由公安系统掌握的，有 2000 万。

「平安城市」计划，是中国视频监控行业发展的主要推力。

2005 年，国务院转发《关于深入开展平安建设的意见》，「平安建设」开始成为一个政治目标。而视频监控则是平安城市的关键。

公安是实现平安建设的主要部门。

在公安部 2004 年启动的「科技强警示范城市建设」和 2005 年启动的「3111 试点工程」中，都以建设视频监控系统为核心目标。

随着一期项目成功验收，各地方开始纷纷跟进“平安城市”建设项目，由各大城市开始向乡镇扩散。

从 2009 年《湖北省社会治安视频监控系统共享平台共享平台建设指导意见》、2010 年《青岛市市市北区平安城市监控系统建设方案》、2012 年《惠州市社会治安视频监控系统建设三年规划》几份文件中，我们可以窥见这一系统是如何运作的。

在中国，视频监控系统又被称为「天网工程」，通常分为，视频采集-网络传输-数据处理-业务应用，四层结构。在这些文件中，摄像头的计量单位是「路」，而每路摄像头的采购预算在 3-5 万。

天网工程的第一步是部署摄像头，这些节点被分为一类监控点和二类监控点。

一类点主要覆盖道路、广场、地铁公交等人流密集区域，二类点多为医院、学校、公园等重要公共空间。

以广州市为例，2013 年发布的一份广州市视频系统建设规划中，要求全市一类点达到 5.8 万个，二类点达到 17.3 万个。

不同类型的监控点，对摄像头也有不同的要求。

新设置的一类点多为高清摄像头，要求图像分辨率高于 1280×720，并由公安进行 24 小时实时监控。二类点则相对宽松，预算约为一类点的一半，且执行实时监控的是相关单位，而非公安。

常见的监控摄像头根据外形被分为球机和枪机。枪机通常设置于室内，走廊，出入口等需要固定监控的区域。而球机的优势则在于可以水平方向 360°连续旋转，更多出现于开阔空间，根据具体情况分时旋转巡航。

这些监控设备每天都会产生大量的图像数据，如何高效的传输和储存视频数据，也是天网工程的技术难点。

视频传输的关键在于尽可能减少延迟，连接视频光端机的光纤传输是今天最主流的方案，前端到监控中心的延迟可以控制在 2 秒以内。

视频的储存和处理则相对简单，普通石更盘接入石更盘录像机就可以实现。

一台分辨率为 720×576，变化运动率为 70％的摄像设备，其每秒产生的数据约为 0.25M，一天将产生 211G 数据。要实现视频储存时间不低于 15 天，一台摄像头需要配置 316G 以上的空间。

尽管数据量不小，但对于每路设备动辄 4、5 万的预算来说，储存数据的成本并不高，3000 块 1T 石更盘就足以满足一万台摄像设备。

天网工程牵涉环节繁多，在青岛市市北区的视频监控系统设备清单中，需要采购的设备种类多达 54 种。

从硬件、安装、传输，到软件、储存、维护，每一个环节都花费不菲，视频监控行业也迎来了高速发展期。

2005-2015 年，中国视频监控市场翻了 14 倍。其中最大的企业是海康威视，国资背景让其在安防行业如鱼得水，2016 年，海康威视实现了近 320 亿营收。

今天，人脸识别和智能分析开始成为视频监控的标配。

随着 2010 年，深度学习算法在在语音和图像识别领域的重大突破，通过摄像头识别人脸开始成为现实。

人脸检测是人脸识别的第一步，无论是侧脸、遮挡、弱光、模糊，今天的技术都可以实现毫秒级的检测。

随后，摄像头将从采集的图像中选取最高质量的一张，完成口鼻轮廓等 106 个关键点定位，最后再与身份证等图库照片进行比对。

另一方面，算法还可以分析监控画面，实时标注出人群数量、密度，性别，衣着特征，车辆特征。

相比其他国家，中国拥有海量的人脸数据用于机器学习。而政府的强力意志，得以让行业上下游有充足的资源升级设备，研究算法。

也许在不久的未来，摄像头将直接喊出你的名字。

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