視頻圖像綜合應用之雪亮工程公安解決方案

□ 文/顧長海

隨著雪亮工程的初步建成，視頻數(shù)據(jù)量呈現(xiàn)指數(shù)級增長態(tài)勢，視頻的基本“看”，“控”，“錄”等功能已經(jīng)無法滿足公安的現(xiàn)實需求，如何更加高效地使用這些視頻數(shù)據(jù)，如何對視頻數(shù)據(jù)進行深度挖掘，如何提供更加有價值的可供結構化描述的視頻.成為當前需要解決的重要難題。作為未來雪亮工程中智慧公安的視頻實戰(zhàn)應用，局域視頻內(nèi)容的智能挖掘成為當前視頻數(shù)據(jù)最為迫切的需求.

為了滿足上述對視頻的新需求，為此設計出一整套的視頻圖像綜合應用系統(tǒng).該系統(tǒng)以視頻聯(lián)網(wǎng)共享平臺為基礎，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，以基于GIS（2D/3D）“一張圖”為展現(xiàn)方式；以“4QD”技術為智能運維形成一整套的滿足公安業(yè)務需求的整體解決方案.該系統(tǒng)非常顯著的特色就是平臺的獨立性，其不依賴于任何前端與后端硬件設備，為最終用戶建立公平有序的使用環(huán)境。

可視化實時指揮如下圖所示：

基礎視頻互聯(lián)網(wǎng)共享平臺：實現(xiàn)前段設備的接入管理以及接入數(shù)據(jù)的獲取.前段設備包括視頻設備，卡口設備，Wifi數(shù)據(jù)采集設備，移動采集設備以及GPS/北斗數(shù)據(jù)采集設備等.其中視頻設備支持當前主流的IPC/DVS/DVR/NVR視頻設備，90多家品牌1000多種型號；卡口設備支持當前主流的卡口設備，包括交通卡口，電子警察，微卡口，人臉卡口等多種類型設備，Wifi數(shù)據(jù)采集設備包括兼容型與獨立式多種采集設備，移動采集設備包括3G/4G移動設備以及GPS/北斗等.該平臺除了具備設備的兼容性還具備優(yōu)秀的數(shù)據(jù)存儲引擎結構化視頻數(shù)據(jù)存儲引擎（SVDSE），該引擎的強大之處在于能夠?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現(xiàn)關鍵數(shù)據(jù)的秒級定位，為上層數(shù)據(jù)應用提供優(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構化描述（VSD），主要實現(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，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，人車物對象，顏色等.智能視頻分析引擎也采用開放式設計構架，集成當前國內(nèi)外最先進的人臉算法，車輛算法以及行為智能分析算法，為視頻結構化描述提供強大高效精準的處理引擎.同時由于該分析引擎具備足夠的開放性，使其能夠隨著時間的推移吸納進更加優(yōu)秀的智能視頻分析算法，提高分析引擎的適應性和保持分析引擎的先進性.

大數(shù)據(jù)倉庫的建設，對采集的綜合型數(shù)據(jù)和基于視覺內(nèi)容的視頻結構化描述（VSD）進行分類型存儲，建立相對獨立又彼此關聯(lián)的結構化/半結構化/非結構化數(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)倉庫以及關聯(lián)視頻片段倉庫，這些倉庫既可以單獨出現(xiàn)也可以彼此配合關聯(lián)應用形成一個數(shù)據(jù)倉庫集群，同時每個數(shù)據(jù)倉庫具備優(yōu)秀的存儲檢索引擎，能夠?qū)崿F(xiàn)關鍵數(shù)據(jù)的快速檢索定位，同時內(nèi)嵌智能分析預測算法，隨著外部采集設備增加以及時間的累積各個倉庫將形成大數(shù)據(jù)的規(guī)模效應，實現(xiàn)大數(shù)據(jù)的深度學習與趨勢預測能力.

大數(shù)據(jù)監(jiān)管如下圖所示：

作為視頻圖像綜合應用系統(tǒng)的用戶界面，系統(tǒng)采用以GIS為基礎的“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地圖實現(xiàn)實時合成作戰(zhàn)指揮和事后數(shù)據(jù)研判.實時合成作戰(zhàn)指揮主要應用如下場景：偵破重大刑事案件，執(zhí)行重大追捕行動，處置重大事故現(xiàn)場，執(zhí)行重大保衛(wèi)工作，執(zhí)行重大清查行動等，實現(xiàn)各類關注數(shù)據(jù)的實時調(diào)取和碰撞，為主要領導人提供及時有效分析數(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，時空對碰，查詢統(tǒng)計，預測分析多種數(shù)據(jù)研判功能.

智能數(shù)據(jù)運維：為了保證視頻圖像綜合應用系統(tǒng)能夠穩(wěn)定的運行,我公司提出”4QD”的設計理念,即環(huán)境質(zhì)量檢測(EQD),視頻質(zhì)量檢測(VQD),網(wǎng)絡質(zhì)量檢測(NQD)和數(shù)據(jù)質(zhì)量檢測(DQD).說明如下：EQD實現(xiàn)全系統(tǒng)內(nèi)所有計算節(jié)點,顯示節(jié)點和存儲節(jié)點的質(zhì)量檢測；NQD實現(xiàn)全系統(tǒng)內(nèi)所有的網(wǎng)絡節(jié)點的質(zhì)量檢測；VQD實現(xiàn)全系統(tǒng)內(nèi)視頻節(jié)點的質(zhì)量檢測；DQD實現(xiàn)全系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)質(zhì)量檢測.通過”4QD”的檢測能夠保障整個系統(tǒng)內(nèi)所有節(jié)點的健康運行.

通過對視頻圖像綜合應用系統(tǒng)的設計與實際應用，對智能公安的行業(yè)應用已經(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，隨著對公安業(yè)務的深入接觸，必然會成為雪亮工程項目建設中智能公安實戰(zhàn)應用的利器！