“解密”安防視圖 “揭秘”解析中心 ——經(jīng)濟基礎決定上層建筑·視頻圖像結構化決定安防大數據應用
來(lái)源：數字音視工程網(wǎng) 編輯：郭雨婷 2016-06-03 16:01:15 加入收藏 咨詢(xún)
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1 引言
2015年兩會(huì )，李克強總理在政府工作報告中明確提出大數據建設行動(dòng)計劃，大數據已經(jīng)成為國家基礎性戰略資源。2015年6月，國務(wù)院辦公廳印發(fā)《關(guān)于運用大數據加強對市場(chǎng)主體服務(wù)和監管的若干意見(jiàn)》(國辦發(fā)[2015]51號)，要求提高大數據運用能力，以社會(huì )信用體系建設和政府信息公開(kāi)、數據開(kāi)放為抓手，充分運用大數據、云計算等現代信息技術(shù)，提高政府服務(wù)水平，加強事中事后監管能力。同年8月，國務(wù)院印發(fā)《促進(jìn)大數據發(fā)展行動(dòng)綱要》(國發(fā)[2015]50號)，這是指導我國大數據發(fā)展的國家頂層設計和總體部署，明確提出將全面推進(jìn)我國大數據發(fā)展和應用在未來(lái)5-10年逐步實(shí)現的目標，打造多方協(xié)作的社會(huì )治理新模式，加快建設數據強國之路。
2016年十二屆全國人大四次會(huì )議，“國家大數據戰略”被寫(xiě)進(jìn)了“十三五”規劃綱要(草案)，提出要實(shí)施國家大數據戰略，把大數據作為基礎性戰略資源，全面實(shí)施促進(jìn)大數據發(fā)展行動(dòng)，加快推動(dòng)數據資源共享開(kāi)放和開(kāi)發(fā)應用，助力產(chǎn)業(yè)轉型升級和社會(huì )治理創(chuàng )新。
綜上可見(jiàn)，國家政府對大數據的重視程度非常之高。另外，公安部發(fā)布的《關(guān)于進(jìn)一步加強公安機關(guān)視頻監控應用工作的意見(jiàn)》，也提出了視頻監控已經(jīng)成為各項公安工作的重要基礎資源，充分運用物聯(lián)網(wǎng)、云計算等技術(shù)，利用大數據優(yōu)勢，進(jìn)一步加強公安機關(guān)視頻監控應用工作，最大限度發(fā)揮視頻監控應用效能，對于構建立體化社會(huì )治安防控體系，提升公安工作能力與水平具有重要意義。
然而，平安城市視頻監控系統作為公安業(yè)務(wù)應用的重要數據來(lái)源之一，大量的視頻仍屬于非結構化數據，不利于開(kāi)展多類(lèi)數據的融合處理、分析、預測。最近幾年興起的視頻結構化描述技術(shù)，采用目標檢測、特征提取、對象識別、深度學(xué)習等分析手段，將視頻圖像組織成可被計算機和人識別、理解、檢索的文本信息的技術(shù)，將是支撐未來(lái)平安城市安防大數據應用的核心技術(shù)之一。
2 解密 安防視 圖
大數據是以容量大、類(lèi)型多、存取速度快、應用價(jià)值高為主要特征的數據集合，正快速發(fā)展為對數量巨大、來(lái)源分散、格式多樣的數據進(jìn)行采集、存儲和關(guān)聯(lián)分析，從中發(fā)現新知識、創(chuàng )造新價(jià)值、提升新能力的新一代信息技術(shù)和服務(wù)業(yè)態(tài)。對于警務(wù)信息化應用來(lái)說(shuō)，大數據的應用價(jià)值在于對多類(lèi)型數據尋找傳統手段不易發(fā)現的客觀(guān)規律，形成預測分析結果，將公安被動(dòng)工作模式改變?yōu)橹鲃?dòng)工作模式，發(fā)揮“情報主導警務(wù)”的作用。
如何解密 視 圖 中的 “內涵”？
平安城市視頻監控系統產(chǎn)生的海量的視頻或圖片均為非結構化或半結構化數據，這類(lèi)數據均不能有效地被計算機應用于公安基于數據開(kāi)展的實(shí)戰業(yè)務(wù)中，因此，如何將視頻或圖片中的內容進(jìn)行結構化提取，將是新時(shí)期下平安城市頂層設計的核心重點(diǎn)。
將海量視頻或圖片由計算機完成有價(jià)值內容信息的識別與讀取，通常采用的技術(shù)是視頻結構化描述技術(shù)。關(guān)于視頻結構化描述技術(shù)，業(yè)界內比較容易讓人理解的定義是：視頻結構化描述，是對視頻內容采用目標檢測、特征提取、對象識別、深度學(xué)習等分析手段，組織成可被計算機和人識別、理解、檢索的文本信息的技術(shù)。
圖1.視頻結構化描述對象模型
如何從海量 數據 中快速 檢索 目標？
經(jīng)過(guò)結構化分析系統描述處理后，勢必會(huì )得到海量的結構化信息，因此，采用大數據檢索技術(shù)從海量結構化數據中快速檢索需要查找的目標。
大數據檢索是針對大數據搜索業(yè)務(wù)需求而打造的一套搜索引擎，具有專(zhuān)業(yè)精準、高擴展性和高通用性的特點(diǎn)。全文檢索作為大數據檢索技術(shù)的實(shí)現與應用，能夠快速生成海量文件對應的索引數據，同時(shí)對搜索引擎配置管理進(jìn)行了人性化的定制，使全文檢索集群的管理、監控與擴展都變得十分簡(jiǎn)單，極大提高了系統的維護性與可用性。
?？低暣髷祿z索技術(shù)，運用特定的運算方式，整合了Solr、ZooKeeper、ActiveMQ技術(shù)，滿(mǎn)足用戶(hù)對結構化數據實(shí)時(shí)、快速、準確的查詢(xún)，關(guān)鍵性能主要體現在Solr集群上，全文檢索提供Solr節點(diǎn)的動(dòng)態(tài)橫向擴展能力，以提高信息的索引及檢索性能。
圖2.大數據檢索技術(shù)示意圖
通過(guò)關(guān)鍵字全文檢索可以有效的幫助用戶(hù)快速定位到需要的信息，支持顏色檢索、車(chē)牌檢索、車(chē)型檢索、及組合對象屬性等條件進(jìn)行搜索。除了本地檢索，系統還支持對下級平臺的全文檢索，實(shí)現平臺數據的共享。
3 揭秘解析中心
視頻圖像解析中心，是利用視頻結構化描述技術(shù)、大數據檢索技術(shù)等技術(shù)，實(shí)現對視頻圖像資源的分布式存儲，計算能力滿(mǎn)足視頻圖像信息結構化分析、視頻圖像信息快速檢索、大數據比對碰撞等服務(wù)需求，構建視頻圖像信息結構化描述數據庫，構筑以人、車(chē)、物為重點(diǎn)關(guān)注目標的視頻圖像信息線(xiàn)索、案事件、關(guān)聯(lián)研判等多類(lèi)專(zhuān)題業(yè)務(wù)數據庫，為公安業(yè)務(wù)工作提供視頻圖像信息、特征信息等結構化數據支撐。
建設視頻 圖像解析中心 的重要 意義
在大數據時(shí)代，安防大數據應用建設是提高視頻監控投資效能的有效措施，是實(shí)現“情報主導警務(wù)”模式建設的必然要求，是公安信息化建設的必然發(fā)展趨勢。安防大數據應用時(shí)代即將來(lái)臨，視頻圖像解析中心作為基礎的結構化數據“生產(chǎn)加工工廠(chǎng)”，利用視頻結構化描述技術(shù)、智能圖像分析技術(shù)、大數據檢索技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)，對海量視頻或圖片中的人、車(chē)、活動(dòng)目標進(jìn)行結構化數據提取，將海量非結構化視頻、半結構化圖片轉化成有價(jià)值的結構化信息，實(shí)現“解密安防視頻大數據‘基因’”(基因，即視頻或圖片中目標的描述信息)，以提升視頻圖像解析能力為核心，進(jìn)一步構建實(shí)戰應用系統，完善視頻監控綜合應用體系，將是公安機關(guān)實(shí)現安防大數據應用建設的重要基礎。
視頻 圖像解析中心 的聯(lián)網(wǎng) 結構
視頻圖像解析中心系統，依托于公安機關(guān)視頻圖像信息整合與共享工作，以公安視頻專(zhuān)網(wǎng)和公安信息網(wǎng)為承載網(wǎng)，以公安視頻圖像信息共享平臺和聯(lián)網(wǎng)平臺為基礎，系統設計以“雙網(wǎng)雙中心、上下多層級”為核心架構，從“視圖內容解析、解析數據存儲、解析數據分析、解析中心管理”四個(gè)方面進(jìn)行級聯(lián)設計。視頻圖像解析中心系統主要由解析類(lèi)系統、存儲類(lèi)系統、分析類(lèi)系統和管理類(lèi)系統組成，面向用戶(hù)提供“端到端”的系統級解決方案。
圖3.視頻圖像解析中心聯(lián)網(wǎng)結構圖
視圖內容解析采用云分析模式，實(shí)現安防視頻中的人、車(chē)、活動(dòng)目標的信息提取;解析數據存儲采用級聯(lián)架構，實(shí)現視頻、圖像、信息向上傳遞;解析數據分析采用大數據分析技術(shù)，實(shí)現視頻圖像信息的分析、檢索、挖掘、比對、碰撞等服務(wù);解析中心管理采用統一標準、統一接口、統一權限、統一服務(wù)，為公安業(yè)務(wù)工作提供視頻圖像信息、特征信息、碰撞信息等。
視頻 圖像解析中心 對 用戶(hù)的價(jià)值
建設視頻圖像解析中心系統，從用戶(hù)角度來(lái)看，可以獲得以下收益：
1)滿(mǎn)足公安視頻業(yè)務(wù)應用的技術(shù)支撐
隨著(zhù)視頻資源迅速增長(cháng)，海量視頻資源的低應用效能正在制約視頻業(yè)務(wù)應用的發(fā)展，然而視頻圖像解析中心提供專(zhuān)用監控視頻圖像解析服務(wù)，提取結構化信息，使得公安機關(guān)在事件預警、偵破案件等各方面的能力和水平發(fā)生質(zhì)的飛躍。
2)革新視頻偵查人海戰術(shù)的有效手段
視頻圖像解析中心通過(guò)計算機實(shí)現基于視頻圖像資源的快速檢索、比對碰撞、戰法分析等業(yè)務(wù)功能，從而大大提高視頻偵查的效率以緩解警力資源嚴重不足的現狀。
3)提高視頻監控系統投資效益的推手
從投資效益上考慮，構建視頻圖像解析中心將海量非結構化視頻、半結構化圖片轉化成有價(jià)值的結構化信息，提高海量視頻資源的應用效能，有利于真正發(fā)揮出這些投資的效益。
4)符合國家政策和戰略規劃發(fā)展方向
視頻圖像解析中心對視頻圖像進(jìn)行結構化解析，解析人、地、事、物、組織等要素，將視頻結構化內容應用于公安業(yè)務(wù)，有助于公安機關(guān)“情報主導警務(wù)”模式的發(fā)展，也符合國家政策和戰略規劃的發(fā)展方向。
4 發(fā)展 方向
在大數據時(shí)代，利用視頻結構化描述技術(shù)實(shí)現“全城”視頻圖像結構化數據提取，將是公安機關(guān)實(shí)現安防大數據應用的重要基礎建設。
打造全城視圖結構化，讓視頻充滿(mǎn)智慧，構建可“結構化”的平安城市，采用“終端提取+云端解析”的系統建設模型，即：對于計算能力要求較低的分析，如車(chē)牌識別、行為檢測等，通過(guò)前端攝像機實(shí)現實(shí)時(shí)采集現場(chǎng)畫(huà)面時(shí)，也對畫(huà)面中的關(guān)注目標的特征進(jìn)行結構化描述;對于那些需要耗費大量處理和內存資源的分析來(lái)說(shuō)，則將相關(guān)的視頻、圖片和前端描述數據通過(guò)后端結構化系統進(jìn)行集中式的分析處理。
圖4.這是一座可“結構化”城市的設計模型
視頻圖像解析中心作為視圖結構化數據的“生產(chǎn)加工工廠(chǎng)”，源源不斷的為各警種業(yè)務(wù)系統輸出人、車(chē)、物等關(guān)注目標的結構化數據，完全符合“云端解析”模型的作用，視頻圖像解析中心必將會(huì )是建設可“結構化”的平安城市的核心組成部分。
5 結束語(yǔ)
在大數據時(shí)代，安防大數據應用是必然的發(fā)展趨勢。“經(jīng)濟基礎決定上層建筑”的哲學(xué)原理也適用于安防大數據建設，應充分考慮為未來(lái)公安機關(guān)大數據應用奠定好“經(jīng)濟基礎”(“經(jīng)濟基礎”，即視頻圖像結構化數據)，充分利用視頻圖像解析中心“生產(chǎn)”結構化數據的能力實(shí)現“上層建筑”(“上層建筑”，即公安機關(guān)大數據業(yè)務(wù)應用)。
視頻圖像解析中心系統，以“解密安防視圖內涵、多種信息分類(lèi)存儲、解析數據級聯(lián)共享、百億數據秒級檢索、對外標準服務(wù)接口”為特點(diǎn)，為視頻監控領(lǐng)域帶來(lái)的業(yè)務(wù)變革，實(shí)現視頻監控網(wǎng)絡(luò )情報化、智慧化，讓人從觀(guān)看視頻圖片的勞動(dòng)中解脫出來(lái)，從而有精力進(jìn)行高效、準確的研判與決策。
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