視頻大數(shù)據(jù)在公安行業(yè)的應(yīng)用

□ 文/肖善光

單臺(tái)1080P 的監(jiān)控設(shè)備存儲(chǔ)一天所需的容量可達(dá)40～60GB，存儲(chǔ)一個(gè)月為1.2T～1.8T；一個(gè)包含1 萬(wàn)路高清前端的平安城市監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，存儲(chǔ)一個(gè)月視頻需要12～18PB……與其他行業(yè)相比，公安大數(shù)據(jù)的體量龐大，且以非結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化的視頻、圖片為主，需依靠圖像智能分析技術(shù)，才能實(shí)現(xiàn)深度大數(shù)據(jù)應(yīng)用。

公安大數(shù)據(jù)的來(lái)源與挖掘

隨著平安城市建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)張，視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)、卡口網(wǎng)絡(luò)以及公安各類業(yè)務(wù)系統(tǒng)的建設(shè)不斷得到完善，這些網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生的監(jiān)控視頻、卡口圖片、車(chē)輛通行記錄等，以及人口信息、車(chē)駕管信息等在內(nèi)的資源類情報(bào)信息，均屬于公安大數(shù)據(jù)的范疇。以數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類型來(lái)劃分，公安大數(shù)據(jù)可劃分非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)（視頻、圖片為主），結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)三類。

視頻類非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)

在公安行業(yè)，視頻大數(shù)據(jù)主要來(lái)源于視頻監(jiān)控/會(huì)議、卡口系統(tǒng)?？七_(dá)平安城市解決方案以“圈、塊、格、點(diǎn)”的科學(xué)布點(diǎn)設(shè)計(jì)，采用感知型、星光級(jí)、4K、高空瞭望、槍球聯(lián)動(dòng)等多類型攝像機(jī)，輔助移動(dòng)警務(wù)、執(zhí)法記錄儀、車(chē)載、單兵等無(wú)線監(jiān)控設(shè)備，因地制宜地進(jìn)行建設(shè)，最終實(shí)現(xiàn)道路斷面封閉、全程封鎖，實(shí)現(xiàn)對(duì)城市中每一個(gè)人物/ 車(chē)輛/ 物體的持續(xù)不斷的可視化追蹤。

除了視頻監(jiān)控、卡口類安防視頻數(shù)據(jù)，為滿足公安內(nèi)部上下行政溝通、指揮調(diào)度的需求，同樣會(huì)建設(shè)各種視頻會(huì)議系統(tǒng)，這些會(huì)議系統(tǒng)產(chǎn)生的視頻錄像等也屬于公安視頻大數(shù)據(jù)的一類。在各類視頻系統(tǒng)建設(shè)完成之后，首先需要做的就是圖像聯(lián)網(wǎng)，將所有視頻大數(shù)據(jù)匯聚起來(lái)，這是后續(xù)各類應(yīng)用的基礎(chǔ)。

科達(dá)公共安全視頻監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)解決方案遵循國(guó)家發(fā)改委《關(guān)于加強(qiáng)公共安全視頻建設(shè)聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用工作的若干意見(jiàn)》，可做到：

與所有遵循公安部GB/T 28181-2011 和GA/T669-2008 規(guī)范的系統(tǒng)、設(shè)備之間互聯(lián)互通；

對(duì)不符合標(biāo)準(zhǔn)的平臺(tái)或前端設(shè)備，采用國(guó)標(biāo)中要求的SIP 網(wǎng)關(guān)進(jìn)行整合對(duì)接，具體圖像類型包括模擬監(jiān)控DVR/NVR/IPC 監(jiān)控、第三方網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控等；

借助科達(dá)視頻會(huì)議網(wǎng)關(guān)，打破視頻監(jiān)控與視頻會(huì)議的壁壘，實(shí)現(xiàn)兩大系統(tǒng)的融合；

對(duì)智能卡口、電警系統(tǒng)，提供多種對(duì)接方式，包括通信協(xié)議對(duì)接、數(shù)據(jù)抽取方式、數(shù)據(jù)庫(kù)方式，適應(yīng)不同應(yīng)用環(huán)境、不同系統(tǒng)，根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行科學(xué)選擇；

從2009 年方案應(yīng)用至今，科達(dá)已積累了眾多聯(lián)網(wǎng)經(jīng)驗(yàn)，其中在遼寧省聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目中，共整合接入監(jiān)控點(diǎn)位20 多萬(wàn)個(gè)；為河北省安平縣建設(shè)的平安城市項(xiàng)目，為全國(guó)首個(gè)符合九部委聯(lián)網(wǎng)要求。

圖片類非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)

卡口、電警系統(tǒng)，在記錄高清視頻的同時(shí)，會(huì)對(duì)通過(guò)視野的車(chē)輛目標(biāo)進(jìn)行抓拍，這類抓拍圖片是圖片大數(shù)據(jù)的來(lái)源之一。此外，以下產(chǎn)品與系統(tǒng)在工作時(shí)，同樣會(huì)產(chǎn)生圖片數(shù)據(jù)。

感知型攝像機(jī)系列：包括車(chē)輛卡口、人員卡口、特征分析三個(gè)系列，車(chē)輛卡口識(shí)別、抓拍監(jiān)控視野中的機(jī)動(dòng)車(chē)、非機(jī)動(dòng)車(chē)目標(biāo)；人員卡口識(shí)別抓拍監(jiān)控視野中正/ 背面圖通行的人員目標(biāo)，多次抓拍后提供一張最佳頭肩照與一張全人照；特征分析識(shí)別、抓拍監(jiān)控視野中的人、車(chē)目標(biāo)；部署于大場(chǎng)景中的槍球聯(lián)動(dòng)，槍機(jī)偵測(cè)監(jiān)控視野中的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)，并驅(qū)動(dòng)球機(jī)對(duì)其進(jìn)行跟蹤特寫(xiě)、抓拍。

這三類攝像機(jī)分別部署于對(duì)人、車(chē)管控要求嚴(yán)格的區(qū)域，實(shí)現(xiàn)真正的“人/ 車(chē)過(guò)留影”。圖偵與合成作戰(zhàn)平臺(tái)與KING1000 圖偵平板：內(nèi)置視頻摘要模塊，可對(duì)長(zhǎng)時(shí)間的監(jiān)控錄像進(jìn)行處理，提取出其中全部的人、車(chē)目標(biāo)，生成目標(biāo)快照與濃縮視頻，節(jié)省視頻審看的時(shí)間。移動(dòng)警務(wù)：在佩戴科達(dá)移動(dòng)警務(wù)、執(zhí)法記錄儀前往一線現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研時(shí)，人、車(chē)盤(pán)查等應(yīng)用中，警員可對(duì)現(xiàn)場(chǎng)人、車(chē)進(jìn)行拍照，上傳至公安車(chē)輛、人員信息庫(kù)進(jìn)行對(duì)比、記錄等應(yīng)用，這也是圖片的大數(shù)據(jù)的一類來(lái)源。人/ 車(chē)檔案：身份證、駕駛證等證件辦理時(shí)照片的采集，新車(chē)上牌時(shí)車(chē)輛圖片的保存等等，這些人/ 車(chē)照片信息都存儲(chǔ)于公安機(jī)構(gòu)的圖片庫(kù)中。

結(jié)構(gòu)化信息

結(jié)構(gòu)化信息是可為計(jì)算機(jī)直接識(shí)別的一類信息，利用結(jié)構(gòu)化信息，計(jì)算機(jī)可直接進(jìn)行檢索、碰撞操作，實(shí)現(xiàn)一系列深度的大數(shù)據(jù)應(yīng)用。結(jié)構(gòu)化信息的來(lái)源可分為兩類：

（一）、無(wú)需經(jīng)過(guò)處理即可得到的結(jié)構(gòu)化信息圖偵與合成作戰(zhàn)平臺(tái)中人、車(chē)、案、機(jī)分別建檔，并錄入戶籍、電話、身份證、車(chē)牌、車(chē)型、設(shè)備歸屬人、編號(hào)等信息；一機(jī)一檔視質(zhì)輪巡應(yīng)用中，對(duì)公安/ 社會(huì)面監(jiān)控、移動(dòng)設(shè)備建立一對(duì)一檔案，保存建設(shè)時(shí)間、聯(lián)系人、維護(hù)周期、錄像存儲(chǔ)等屬性信息，以及生成的巡檢報(bào)告；公安人員、車(chē)輛庫(kù)中，記錄的人員、車(chē)輛信息等等。

（二）、通過(guò)各類智能分析，從視頻中獲取的結(jié)構(gòu)化信息借助深度學(xué)習(xí)、建模等圖像分析方法，從視頻中提取、分析出來(lái)的結(jié)構(gòu)化信息。這里，主要介紹借助圖像智能分析得來(lái)的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，可分為前端智能與后端智能分析兩類。

感知型攝像機(jī)系列：前面提到，感知型攝像機(jī)能夠偵測(cè)監(jiān)控視野中的人/ 車(chē)目標(biāo)，并抓取目標(biāo)最佳快照。感知型攝像機(jī)同時(shí)也是智能前移的代表，能夠識(shí)別人/車(chē)目標(biāo)的主要特征信息（包括類別、車(chē)牌號(hào)碼、行進(jìn)方向、速度等），并輸出如“類型：人”的語(yǔ)義描述。

獵鷹人員卡口分析：與科達(dá)人員卡口攝像機(jī)搭配使用。對(duì)人員卡口攝像機(jī)提供的人員抓拍照進(jìn)行二次分析，分析出衣物顏色、性別、年齡、是否戴眼鏡、是否戴口罩、長(zhǎng)/ 短發(fā)等更詳細(xì)的人員目標(biāo)特征，并輸出語(yǔ)義描述。

海燕車(chē)輛二次分析：與科達(dá)車(chē)輛卡口攝像機(jī)搭配使用。對(duì)車(chē)輛卡口提供的車(chē)輛圖片進(jìn)行二次分析，分析出車(chē)型、車(chē)標(biāo)、車(chē)身顏色、車(chē)牌顏色、是否系安全帶、是否放下遮陽(yáng)板等詳細(xì)車(chē)輛目標(biāo)特征，并輸出語(yǔ)義描述；可識(shí)別230 多種車(chē)標(biāo)、3000 多種細(xì)分車(chē)型。

獵鷹結(jié)構(gòu)化分析：對(duì)普通/ 感知型攝像機(jī)提供的視頻進(jìn)行分析，識(shí)別目標(biāo)類型、顏色、行進(jìn)方向、車(chē)標(biāo)、車(chē)身顏色、車(chē)牌、車(chē)標(biāo)等目標(biāo)特征，并輸出語(yǔ)義描述。除結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)與非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)外，公安大數(shù)據(jù)還有一類半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，如人臉建模數(shù)據(jù)、指紋記錄等，這里不加贅述。

公安大數(shù)據(jù)的應(yīng)用

由于公安行業(yè)大數(shù)據(jù)中視頻數(shù)據(jù)占比較大，對(duì)視頻直接的多樣應(yīng)用同樣在公安工作中扮演著重要角色，故將公安的大數(shù)據(jù)應(yīng)用分為視頻直接應(yīng)用與大數(shù)據(jù)深度應(yīng)用兩種。

豐富多樣的視頻應(yīng)用方式

扁平化指揮：基于科達(dá)圖像大聯(lián)網(wǎng)，融合視頻會(huì)議與視頻監(jiān)控，在地圖上集成視頻監(jiān)控、卡口、電警、無(wú)線車(chē)載、移動(dòng)單兵、警務(wù)通、350M 數(shù)字集群、視頻會(huì)議等各項(xiàng)資源，一個(gè)系統(tǒng)即可一鍵調(diào)度事發(fā)地點(diǎn)周?chē)匈Y源，并通過(guò)視頻會(huì)議快速組建處置小組，將現(xiàn)場(chǎng)真實(shí)情況第一時(shí)間反饋至指揮中心，實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)。在G20、博鰲論壇、新疆60 周年紀(jì)念等重大活動(dòng)中，科達(dá)扁平化指揮系統(tǒng)在保障工作中已發(fā)揮作用，實(shí)現(xiàn)指揮中心與活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)的雙向音視頻互動(dòng)、指揮命令的及時(shí)下達(dá)。

VIP 游行安保：科達(dá)圖偵與合成作戰(zhàn)平臺(tái)的功能模塊，在科達(dá)特有KGIS+地圖上臨時(shí)規(guī)劃出一條VIP 路線，自動(dòng)計(jì)算出路線周?chē)囊曨l監(jiān)控設(shè)備，并自動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)控；游行自動(dòng)跟蹤，大型賽事、節(jié)目游行等活動(dòng)中，根據(jù)引導(dǎo)車(chē)、引導(dǎo)員配備的北斗或GPS 定位設(shè)備，實(shí)時(shí)調(diào)閱中心位置點(diǎn)周邊區(qū)域監(jiān)控設(shè)備的實(shí)時(shí)視頻。

實(shí)戰(zhàn)指揮：科達(dá)圖偵與合成作案平臺(tái)的功能模塊，一機(jī)雙屏展示KGIS+ 地圖與視頻，提供框選、最短路徑選擇、防御圈選擇、線選、多邊形選擇等圖像選擇方式，支持語(yǔ)義搜索、拼音首字母搜索等多種定位方式。

計(jì)算機(jī)輔助視頻協(xié)同排查：科達(dá)圖偵與合成作戰(zhàn)平臺(tái)的功能模塊，從案事件的自動(dòng)導(dǎo)入、自動(dòng)定位、排查列表的自動(dòng)生成、多警種協(xié)同的涉案視頻排查、涉案視頻取證錄入、線索信息克隆、直到案事件研判報(bào)告生成、案事件類案比對(duì)、案事件綜合研判，在任何一個(gè)環(huán)節(jié)都可使用軟件加快案件偵破的腳步。

獵鷹圖像處理：提供模糊圖像處理、人臉重建、超分辨率重建、圖像增強(qiáng)、圖像矯正、圖像測(cè)量等100 多種功能，對(duì)各類低質(zhì)量圖像（視頻）進(jìn)行專業(yè)技術(shù)處理，以凸顯圖像關(guān)鍵細(xì)節(jié)，幫助公安工作人員獲取線索。

獵鷹視頻偵查：面向公安刑偵后的視頻分析、管理和應(yīng)用，提供案件管理、智能審看（絆線排查、視頻濃縮、線索標(biāo)記）、匯總編輯等功能，解決視頻偵查工作中單靠人力導(dǎo)致效率低下的問(wèn)題。

除了上述應(yīng)用外，科達(dá)還能提供一鍵點(diǎn)調(diào)、視頻偵查工作室、警務(wù)云視訊等多種視頻應(yīng)用方案，通過(guò)專業(yè)設(shè)計(jì)，將視頻與公安實(shí)際應(yīng)用需求掛鉤。

深度大數(shù)據(jù)應(yīng)用方式

對(duì)于公安大數(shù)據(jù)的應(yīng)用方式，可分為以下三個(gè)層次：

統(tǒng)計(jì)查詢：這是對(duì)大數(shù)據(jù)最基本的應(yīng)用方式，主要面向歷史與現(xiàn)狀，回答已經(jīng)發(fā)生了什么事情，如流動(dòng)人口分區(qū)域統(tǒng)計(jì)、實(shí)有車(chē)輛歸屬地統(tǒng)計(jì)、各類案件的數(shù)量分布和趨勢(shì)。

數(shù)據(jù)挖掘：是目前大數(shù)據(jù)的核心應(yīng)用方式，其重點(diǎn)不在于發(fā)現(xiàn)結(jié)果，而是發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。這種關(guān)系可能可以直觀解釋，也可能不能馬上發(fā)現(xiàn)其中的深層次原因，但對(duì)工作具有一定指導(dǎo)意義，比如季節(jié)氣候與某些類型案件的關(guān)聯(lián)關(guān)系、車(chē)輛活動(dòng)范圍、活動(dòng)習(xí)慣與黑車(chē)的關(guān)聯(lián)關(guān)系。

預(yù)測(cè)預(yù)判：是大數(shù)據(jù)應(yīng)用未來(lái)的發(fā)展方向，在數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、分析、挖掘的基礎(chǔ)上，建立起合適的數(shù)據(jù)模型，從數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)關(guān)系入手，推導(dǎo)出因果關(guān)系，能夠?qū)σ欢〞r(shí)期內(nèi)的趨勢(shì)走向作出預(yù)測(cè)，對(duì)危險(xiǎn)信號(hào)作出預(yù)警，指導(dǎo)預(yù)防工作的走向。

這三個(gè)層次表現(xiàn)在具體應(yīng)用中，表現(xiàn)為以下功能：

視頻檢索：基于抓拍圖片、特征分析的基礎(chǔ)上，均可提供以圖搜圖、語(yǔ)義搜圖，基于人/ 車(chē)照片，類別、顏色、車(chē)牌等特征信息，檢索出嫌疑目標(biāo)與目標(biāo)經(jīng)過(guò)視頻，縮短排查時(shí)間；

人/ 車(chē)布防：基于嫌疑目標(biāo)的照片進(jìn)行黑名單布防，監(jiān)控前端發(fā)現(xiàn)目標(biāo)即可自動(dòng)報(bào)警，快速找到嫌疑目標(biāo) ；區(qū)域徘徊分析：重點(diǎn)布防博物館、展會(huì)、銀行、政府等區(qū)域，發(fā)現(xiàn)敏感區(qū)域附近多次徘徊、出現(xiàn)的人/ 車(chē)異常行為，防范于未然；

人/ 車(chē)多點(diǎn)碰撞分析：對(duì)相似案件現(xiàn)場(chǎng)的經(jīng)過(guò)人員、車(chē)輛等信息進(jìn)行多點(diǎn)碰撞，找出不同案發(fā)現(xiàn)場(chǎng)同時(shí)出現(xiàn)的嫌疑目標(biāo)；

晝伏夜出分析：對(duì)轄區(qū)內(nèi)人員、車(chē)輛晝夜出入的頻次進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)其中的異常，及時(shí)了解情況；

人/ 車(chē)頻次分析：在案件發(fā)生后，對(duì)該區(qū)域進(jìn)行頻次分析，分析出案發(fā)前后出現(xiàn)頻次最高的人/ 車(chē)目標(biāo)；在案件發(fā)生前，對(duì)重點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行頻次分析，也能提早發(fā)現(xiàn)異常目標(biāo)；

假套牌分析：系統(tǒng)可將過(guò)往車(chē)輛的信息與車(chē)駕管庫(kù)系統(tǒng)中的車(chē)輛信息進(jìn)行比對(duì)分析，根據(jù)車(chē)輛的各種信息（車(chē)標(biāo)、細(xì)分車(chē)型、車(chē)牌等）判斷該車(chē)輛是否為假牌、套牌；

路徑關(guān)聯(lián)性分析：根據(jù)已知車(chē)輛大致行駛軌跡，縮小排查范圍，從而鎖定嫌疑車(chē)輛；

活動(dòng)軌跡分析：對(duì)指定車(chē)輛號(hào)牌、人員某一時(shí)間段的活動(dòng)軌跡進(jìn)行分析；

城市規(guī)劃：利用視頻監(jiān)控系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)某條路、某個(gè)商圈平均人流量、車(chē)流量，為道路交通信號(hào)燈設(shè)計(jì)、商場(chǎng)停車(chē)場(chǎng)設(shè)計(jì)、車(chē)道拓寬等城市規(guī)劃提供參考。

以上深度大數(shù)據(jù)應(yīng)用，在科達(dá)海燕車(chē)輛二次分析系統(tǒng)、獵鷹人員卡口分析系統(tǒng)、獵鷹結(jié)構(gòu)化分析系統(tǒng)中已有部分體現(xiàn)：科達(dá)海燕車(chē)輛二次分析系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)語(yǔ)義搜車(chē)、車(chē)標(biāo)與細(xì)分車(chē)型搜車(chē)、顏色搜車(chē)、車(chē)牌搜車(chē)等同時(shí)，可提供假套牌分析、區(qū)域徘徊分析、晝伏夜出分析等10多種大數(shù)據(jù)分析模型；科達(dá)獵鷹人員分析、結(jié)構(gòu)化分析系統(tǒng)，已實(shí)現(xiàn)人員目標(biāo)以圖搜圖、語(yǔ)義搜圖、人員布控等應(yīng)用。

公安大數(shù)據(jù)應(yīng)用的出現(xiàn)，在實(shí)現(xiàn)案件發(fā)生后嫌疑目標(biāo)快速定位、檢索，提升視頻偵查破案效率的同時(shí)，其最重要的意義，是以圖像分析技術(shù)為核心，以區(qū)域徘徊分析、晝伏夜出分析、假套牌分析等深度大數(shù)據(jù)應(yīng)用方式，讓公安提早發(fā)現(xiàn)異常目標(biāo)、事件，防范于未然，這也是平安城市向智慧城市轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵。