視頻內(nèi)容解析數(shù)據(jù)共享云平臺(tái)的設(shè)計(jì)與創(chuàng)新

文/曹曉東

1 引言

面對日益龐大的網(wǎng)絡(luò)視頻智能監(jiān)控市場，越來越多的生產(chǎn)廠家、用戶、檢測機(jī)構(gòu)等都意識(shí)到了數(shù)字智能視頻監(jiān)控發(fā)展中一個(gè)亟待解決的問題——網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控智能化分析信息傳輸、交換以及共享的標(biāo)準(zhǔn)化。本項(xiàng)目重點(diǎn)研究安全防范視頻監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)基于視頻內(nèi)容理解的智能分析產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)化描述信息共享平臺(tái)的互聯(lián)結(jié)構(gòu)、通信協(xié)議結(jié)構(gòu)，傳輸、交換、控制的基本要求和安全性要求，以及控制、傳輸流程和協(xié)議接口等技術(shù)要求。

2 研究內(nèi)容

視頻是安防領(lǐng)域內(nèi)應(yīng)用最多的數(shù)據(jù)，而視頻結(jié)構(gòu)化描述又是人工智能最直接的表達(dá)方式，隨著視頻結(jié)構(gòu)化描述面臨爆發(fā)的增長模式，因此人工智能在安防領(lǐng)域最具市場發(fā)展空間。本項(xiàng)目將全面系統(tǒng)研究智能分析信息共享系統(tǒng)的架構(gòu)。描述了系統(tǒng)具體包含的功能，以及數(shù)據(jù)對接方式和傳輸協(xié)議。

具體研究內(nèi)容如下：

2.1 統(tǒng)一平臺(tái)管理

統(tǒng)一平臺(tái)管理需要完成高清/標(biāo)清監(jiān)控前端需要在統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫內(nèi)進(jìn)行管理，遵循國標(biāo)28181標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一編號規(guī)則，圖像切換、碼流調(diào)度、PTZ控制等操作遵循統(tǒng)一的權(quán)限及優(yōu)先級體系，可以全域內(nèi)自由輸入視頻資源給智能分析系統(tǒng)進(jìn)行視頻結(jié)構(gòu)化描述解析。

2.2 編解碼標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一

平臺(tái)將對應(yīng)要求前端及中心解碼設(shè)備應(yīng)遵循GB28181的標(biāo)準(zhǔn)碼流格式，如果不遵循相同的編碼標(biāo)準(zhǔn)，則中心端互相調(diào)用時(shí)，通過SDK或編解碼聯(lián)網(wǎng)的方式轉(zhuǎn)換成國標(biāo)碼流格式進(jìn)行平臺(tái)的聯(lián)網(wǎng)集成。

2.3 事件管理

提供各個(gè)子系統(tǒng)的各類事件，包括設(shè)備硬件報(bào)警事件、用戶手動(dòng)事件、系統(tǒng)事件、智能分析系統(tǒng)報(bào)警事件等。事件進(jìn)行集中存儲(chǔ)管理，可根據(jù)相應(yīng)條件去檢索、查詢、統(tǒng)計(jì)。

2.4 消息指令隊(duì)列

指令隊(duì)列提供大數(shù)據(jù)量、大并發(fā)環(huán)境下的智能分析系統(tǒng)的異步指令傳輸機(jī)制，最大限度避免了指令的冗余和阻塞，為系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性提供了有力的保障。

2.5 采集接口

支持采集設(shè)備、采集系統(tǒng)、分析系統(tǒng)向視圖庫進(jìn)行自動(dòng)采集視頻圖像信息的上傳。上傳信息后，若在一定延遲時(shí)間（例如5s）內(nèi)未接收到響應(yīng)，則視為上傳失敗，應(yīng)重傳。如連續(xù)多次（例如3次）重傳仍未成功，則視為鏈路發(fā)生問題，緩存信息，并重新進(jìn)行注冊。在注冊成功后，補(bǔ)傳所有未報(bào)送數(shù)據(jù)。

支持視圖庫向采集系統(tǒng)進(jìn)行采集設(shè)備或采集系統(tǒng)、視頻卡口、車道等信息的查詢，向采集設(shè)備進(jìn)行口令等信息的更改。

支持分析系統(tǒng)向視圖庫進(jìn)行視頻圖像分析規(guī)則的上傳。

2.6 數(shù)據(jù)服務(wù)接口

支持應(yīng)用平臺(tái)、其他信息系統(tǒng)等向視圖庫進(jìn)行基于視頻圖像信息對象、視頻案件事件、布控任務(wù)與告警記錄、訂閱任務(wù)與通知記錄、視頻圖像分析規(guī)則等的特征屬性及其組合的查詢，支持分析系統(tǒng)向視圖庫進(jìn)行基于視頻圖像信息對象等的特征屬性及其組合的查詢。

支持應(yīng)用平臺(tái)、其他信息系統(tǒng)等向視圖庫進(jìn)行人工采集視頻案件事件及視頻圖像信息對象的創(chuàng)建、更新、刪除。

支持應(yīng)用平臺(tái)、其他信息系統(tǒng)等向視圖庫進(jìn)行基于視頻圖像信息對象特征屬性對指定目標(biāo)的布控與告警。

支持應(yīng)用平臺(tái)、其他信息系統(tǒng)等向視圖庫進(jìn)行基于視頻圖像信息、采集設(shè)備或采集系統(tǒng)等對象特征屬性對指定目標(biāo)的訂閱與通知。通知發(fā)出后，若在一定延遲時(shí)間（例如5s）內(nèi)未接收到響應(yīng)，則視為通知失敗，應(yīng)重傳。如連續(xù)多次（例如3次）重傳仍未成功，則視為鏈路發(fā)生問題，緩存信息，并重新進(jìn)行注冊。在注冊成功后，補(bǔ)傳所有未通知數(shù)據(jù)。

2.7 分析接口

分析接口采用AMQP（高級消息隊(duì)列協(xié)議），使用rabbitmq消息隊(duì)列系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。支持應(yīng)用平臺(tái)向分析系統(tǒng)進(jìn)行視頻圖像分析任務(wù)的下發(fā)、啟動(dòng)、暫停、停止及狀態(tài)查詢以及視頻圖像分析規(guī)則的創(chuàng)建、更新或刪除，任務(wù)控制。應(yīng)支持分析系統(tǒng)向應(yīng)用平臺(tái)進(jìn)行視頻圖像信息的上傳。應(yīng)支持應(yīng)用平臺(tái)向分析系統(tǒng)進(jìn)行視頻圖像分析能力的查詢。

3 創(chuàng)新點(diǎn)

3.1 基于AMPQ協(xié)議的大規(guī)模高并發(fā)消息隊(duì)列技術(shù)

AMPQ（Advanced Message Queuing Protocol），即高級消息隊(duì)列協(xié)議，專為面向消息的中間件設(shè)計(jì)，是一個(gè)應(yīng)用層協(xié)議的開放標(biāo)準(zhǔn)AMPQ是面向消息的，同時(shí)支持點(diǎn)對點(diǎn)和發(fā)布／訂閱通信模式，域模型包括隊(duì)列和路由，可提供安全可靠的消息服務(wù)。AMPQ對消息中間件和消息收發(fā)提供者的行為進(jìn)行了硬性規(guī)定，使得不同客戶端之間真正實(shí)現(xiàn)了互操作能力。

3.2 數(shù)據(jù)交互共享

采集接口用于視頻圖像信息數(shù)據(jù)庫（以下簡稱視圖庫）與在線視頻圖像信息采集設(shè)備（以下簡稱采集設(shè)備）、在線視頻圖像信息采集系統(tǒng)（以下簡稱采集系統(tǒng)）、公安視頻圖像分析系統(tǒng)（以下簡稱分析系統(tǒng)）之間數(shù)據(jù)的交互。

數(shù)據(jù)服務(wù)接口用于視圖庫與智能分析云平臺(tái)（以下簡稱云平臺(tái)）、分析系統(tǒng)、其他信息系統(tǒng)等之間數(shù)據(jù)的交互。

級聯(lián)接口用于視圖庫與視圖庫之間數(shù)據(jù)的交互。

分析接口用于分析系統(tǒng)與應(yīng)用平臺(tái)之間數(shù)據(jù)的交互。