□　文/顧長(zhǎng)海

視頻圖像綜合應(yīng)用之智慧公安解決方案

□文/顧長(zhǎng)海

隨著“平安城市”的初步建成，視頻數(shù)據(jù)量呈現(xiàn)指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，視頻的基本“看”，“控”，“錄”等功能已經(jīng)無法滿足公安的現(xiàn)實(shí)需求，如何更加高效地使用這些視頻數(shù)據(jù)，如何對(duì)視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘，如何提供更加有價(jià)值的可供結(jié)構(gòu)化描述的視頻.成為當(dāng)前需要解決的重要難題.作為未來智慧公安的視頻實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用，局域視頻內(nèi)容的智能挖掘成為當(dāng)前視頻數(shù)據(jù)最為迫切的需求。

為了滿足上述對(duì)視頻的新需求，中盛益華科技有限公司（CSVision）為此設(shè)計(jì)出一整套的視頻圖像綜合應(yīng)用系統(tǒng).該系統(tǒng)以視頻聯(lián)網(wǎng)共享平臺(tái)為基礎(chǔ)，以基于視覺的智能視頻分析為核心，以各類大數(shù)據(jù)倉庫為存儲(chǔ)，以基于GIS（2D/3D）“一張圖”為展現(xiàn)方式；以“4QD”技術(shù)為智能運(yùn)維形成一整套的滿足公安業(yè)務(wù)需求的整體解決方案.該系統(tǒng)非常顯著的特色就是平臺(tái)的獨(dú)立性，其不依賴于任何前端與后端硬件設(shè)備，為最終用戶建立公平有序的使用環(huán)境。

▲圖1

可視化實(shí)時(shí)指揮如圖1所示：

基礎(chǔ)視頻互聯(lián)網(wǎng)共享平臺(tái)：實(shí)現(xiàn)前段設(shè)備的接入管理以及接入數(shù)據(jù)的獲取.前段設(shè)備包括視頻設(shè)備，卡口設(shè)備，Wifi數(shù)據(jù)采集設(shè)備，移動(dòng)采集設(shè)備以及GPS/北斗數(shù)據(jù)采集設(shè)備等.其中視頻設(shè)備支持當(dāng)前主流的IPC/DVS/DVR/NVR視頻設(shè)備，90多家品牌1000多種型號(hào)；卡口設(shè)備支持當(dāng)前主流的卡口設(shè)備，包括交通卡口，電子警察，微卡口，人臉卡口等多種類型設(shè)備，Wifi數(shù)據(jù)采集設(shè)備包括兼容型與獨(dú)立式多種采集設(shè)備，移動(dòng)采集設(shè)備包括3G/4G移動(dòng)設(shè)備以及GPS/北斗等.該平臺(tái)除了具備設(shè)備的兼容性還具備優(yōu)秀的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)引擎結(jié)構(gòu)化視頻數(shù)據(jù)存儲(chǔ)引擎（SVDSE），該引擎的強(qiáng)大之處在于能夠?qū)崿F(xiàn)海量視頻數(shù)據(jù)的快速檢索與定位的功能，無論數(shù)據(jù)容量的的多寡均能實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵數(shù)據(jù)的秒級(jí)定位，為上層數(shù)據(jù)應(yīng)用提供優(yōu)秀的數(shù)據(jù)引擎.

基于視覺的智能視頻分析引擎：該智能視頻分析引擎主要完成視頻數(shù)據(jù)的智能挖掘及形成視頻結(jié)構(gòu)化描述（VSD），主要實(shí)現(xiàn)人臉數(shù)據(jù)，車輛數(shù)據(jù)，行為數(shù)據(jù)的視頻智能挖掘.其中人臉數(shù)據(jù)包括人臉圖片數(shù)據(jù)，人臉特征化數(shù)據(jù)以及人臉屬性數(shù)據(jù)（性別，年齡）；車輛數(shù)據(jù)包括車輛圖片數(shù)據(jù)，車輛特征化數(shù)據(jù)以及車輛屬性數(shù)據(jù)（車牌，車標(biāo)，車掛飾，車顏色等）；行為數(shù)據(jù)包括各種行為描述，包括拌線，區(qū)域，遺留，徘徊，聚集，人車物對(duì)象，顏色等.智能視頻分析引擎也采用開放式設(shè)計(jì)構(gòu)架，集成當(dāng)前國內(nèi)外最先進(jìn)的人臉?biāo)惴ǎ囕v算法以及行為智能分析算法，為視頻結(jié)構(gòu)化描述提供強(qiáng)大高效精準(zhǔn)的處理引擎.同時(shí)由于該分析引擎具備足夠的開放性，使其能夠隨著時(shí)間的推移吸納進(jìn)更加優(yōu)秀的智能視頻分析算法，提高分析引擎的適應(yīng)性和保持分析引擎的先進(jìn)性.

大數(shù)據(jù)倉庫的建設(shè)，對(duì)采集的綜合型數(shù)據(jù)和基于視覺內(nèi)容的視頻結(jié)構(gòu)化描述（VSD）進(jìn)行分類型存儲(chǔ)，建立相對(duì)獨(dú)立又彼此關(guān)聯(lián)的結(jié)構(gòu)化/半結(jié)構(gòu)化/非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)倉庫.包括：人臉圖片倉庫，車輛圖片倉庫，人臉特征倉庫，車輛特征倉庫，行為圖片及特征倉庫，綜合數(shù)據(jù)倉庫以及關(guān)聯(lián)視頻片段倉庫，這些倉庫既可以單獨(dú)出現(xiàn)也可以彼此配合關(guān)聯(lián)應(yīng)用形成一個(gè)數(shù)據(jù)倉庫集群，同時(shí)每個(gè)數(shù)據(jù)倉庫具備優(yōu)秀的存儲(chǔ)檢索引擎，能夠?qū)崿F(xiàn)關(guān)鍵數(shù)據(jù)的快速檢索定位，同時(shí)內(nèi)嵌智能分析預(yù)測(cè)算法，隨著外部采集設(shè)備增加以及時(shí)間的累積各個(gè)倉庫將形成大數(shù)據(jù)的規(guī)模效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)的深度學(xué)習(xí)與趨勢(shì)預(yù)測(cè)能力.

大數(shù)據(jù)監(jiān)管如圖2所示：

作為視頻圖像綜合應(yīng)用系統(tǒng)的用戶界面，系統(tǒng)采用以GIS為基礎(chǔ)的“一張圖”功能展現(xiàn)本系統(tǒng)支持多種GIS引擎（Arcgis，Mapinfo，Skyline，PGIS等），支持2D和3D.GIS基于GIS地圖實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)合成作戰(zhàn)指揮和事后數(shù)據(jù)研判.實(shí)時(shí)合成作戰(zhàn)指揮主要應(yīng)用如下場(chǎng)景：偵破重大刑事案件，執(zhí)行重大追捕行動(dòng)，處置重大事故現(xiàn)場(chǎng)，執(zhí)行重大保衛(wèi)工作，執(zhí)行重大清查行動(dòng)等，實(shí)現(xiàn)各類關(guān)注數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)調(diào)取和碰撞，為主要領(lǐng)導(dǎo)人提供及時(shí)有效分析數(shù)據(jù)；事后數(shù)據(jù)研判主要用于偵破各種刑事案件，系統(tǒng)提供視頻濃縮，數(shù)據(jù)檢索，軌跡跟蹤，時(shí)空對(duì)碰，查詢統(tǒng)計(jì)，預(yù)測(cè)分析多種數(shù)據(jù)研判功能.

▲圖2

智能數(shù)據(jù)運(yùn)維∶為了保證視頻圖像綜合應(yīng)用系統(tǒng)能夠穩(wěn)定的運(yùn)行,我公司提出”4QD”的設(shè)計(jì)理念,即環(huán)境質(zhì)量檢測(cè)(EQD),視頻質(zhì)量檢測(cè)(VQD),網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量檢測(cè)(NQD)和數(shù)據(jù)質(zhì)量檢測(cè)(DQD).說明如下∶EQD實(shí)現(xiàn)全系統(tǒng)內(nèi)所有計(jì)算節(jié)點(diǎn),顯示節(jié)點(diǎn)和存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)的質(zhì)量檢測(cè)；NQD實(shí)現(xiàn)全系統(tǒng)內(nèi)所有的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的質(zhì)量檢測(cè)；VQD實(shí)現(xiàn)全系統(tǒng)內(nèi)視頻節(jié)點(diǎn)的質(zhì)量檢測(cè)；DQD實(shí)現(xiàn)全系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)質(zhì)量檢測(cè).通過”4QD”的檢測(cè)能夠保障整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)所有節(jié)點(diǎn)的健康運(yùn)行.

通過對(duì)視頻圖像綜合應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)際應(yīng)用，北京中盛益華科技有限公司（CSVision）對(duì)智能公安的行業(yè)應(yīng)用已經(jīng)有了初步的探索，由于系統(tǒng)本身具備開放性及可定制性，隨著對(duì)公安業(yè)務(wù)的深入接觸，必然會(huì)成為智能公安實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用的利器！

作者單位：北京中盛益華科技有限公司