安防監控解決方案

【慶陽安防監控解決方案】

引言

2015年兩會，李克強總理在政府工作報告中明確提出大數據建設行動計劃，大數據已經成為國家基礎性戰略資源。2015年6月，國務院辦公廳印發《關于運用大數據加強對市場主體服務和監管的若干意見》（國辦發[2015]51號），要求提高大數據運用能力，以社會信用體系建設和政府信息公開、數據開放為抓手，充分運用大數據、云計算等現代信息技術，提高政府服務水平，加強事中事后監管能力。同年8月，國務院印發《促進大數據發展行動綱要》（國發[2015]50號），這是指導我國大數據發展的國家頂層設計和總體部署，明確提出將全面推進我國大數據發展和應用在未來5-10年逐步實現的目標，打造多方協作的社會治理新模式，加快建設數據強國之路。

2016年十二屆全國人大四次會議，“國家大數據戰略”被寫進了“十三五”規劃綱要（草案），提出要實施國家大數據戰略，把大數據作為基礎性戰略資源，全面實施促進大數據發展行動，加快推動數據資源共享開放和開發應用，助力產業轉型升級和社會治理創新。

綜上可見，國家政府對大數據的重視程度非常之高。另外，公安部發布的《關于進一步加強公安機關視頻監控應用工作的意見》，也提出了視頻監控已經成為各項公安工作的重要基礎資源，充分運用物聯網、云計算等技術，利用大數據優勢，進一步加強公安機關視頻監控應用工作，最大限度發揮視頻監控應用效能，對于構建立體化社會治安防控體系，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務應用的重要數據來源之一，大量的視頻仍屬于非結構化數據，不利于開展多類數據的融合處理、分析、預測。最近幾年興起的視頻結構化描述技術，采用目標檢測、特征提取、對象識別、深度學習等分析手段，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，將是支撐未來平安城市安防大數據應用的核心技術之一。

解密安防視圖

大數據是以容量大、類型多、存取速度快、應用價值高為主要特征的數據集合，正快速發展為對數量巨大、來源分散、格式多樣的數據進行采集、存儲和關聯分析，從中發現新知識、創造新價值、提升新能力的新一代信息技術和服務業態。對于警務信息化應用來說，大數據的應用價值在于對多類型數據尋找傳統手段不易發現的客觀規律，形成預測分析結果，將公安被動工作模式改變為主動工作模式，發揮“情報主導警務”的作用。

如何解密視圖中的“內涵”？

平安城市視頻監控系統產生的海量的視頻或圖片均為非結構化或半結構化數據，這類數據均不能有效地被計算機應用于公安基于數據開展的實戰業務中，因此，如何將視頻或圖片中的內容進行結構化提取，將是新時期下平安城市頂層設計的核心重點。

將海量視頻或圖片由計算機完成有價值內容信息的識別與讀取，通常采用的技術是視頻結構化描述技術。關于視頻結構化描述技術，業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。

圖1.視頻結構化描述對象模型

?？低暯Y構化分析系統，利用專業的圖形處理器（GPU），采用目標檢測、特征提取、對象識別、深度學習等分析手段，實現了視頻或圖片內容的智能化信息分析，讓視頻或圖片內容從人工識別，進步到由計算機提取，為視頻監控領域帶來的業務變革，實現視頻監控網絡情報化、智慧化，讓人從觀看視頻圖片的勞動中解脫出來，從而有精力進行高效、準確的研判與決策。

如何從海量數據中快速檢索目標？

經過結構化分析系統描述處理后，勢必會得到海量的結構化信息，因此，采用大數據檢索技術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務需求而打造的一套搜索引擎，具有專業精準、高擴展性和高通用性的特點。全文檢索作為大數據檢索技術的實現與應用，能夠快速生成海量文件對應的索引數據，同時對搜索引擎配置管理進行了人性化的定制，使全文檢索集群的管理、監控與擴展都變得十分簡單，極大提高了系統的維護性與可用性。

?？低暣髷祿z索技術，運用特定的運算方式，整合了Solr、ZooKeeper、ActiveMQ技術，滿足用戶對結構化數據實時、快速、準確的查詢，關鍵性能主要體現在Solr集群上，全文檢索提供Solr節點的動態橫向擴展能力，以提高信息的索引及檢索性能。

圖2.大數據檢索技術示意圖

通過關鍵字全文檢索可以有效的幫助用戶快速定位到需要的信息，支持顏色檢索、車牌檢索、車型檢索、及組合對象屬性等條件進行搜索。除了本地檢索，系統還支持對下級平臺的全文檢索，實現平臺數據的共享。

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、大數據檢索技術等技術，實現對視頻圖像資源的分布式存儲，計算能力滿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需求，構建視頻圖像信息結構化描述數據庫，構筑以人、車、物為重點關注目標的視頻圖像信息線索、案事件、關聯研判等多類專題業務數據庫，為公安業務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，是實現“情報主導警務”模式建設的必然要求，是公安信息化建設的必然發展趨勢。安防大數據應用時代即將來臨，視頻圖像解析中心作為基礎的結構化數據“生產加工工廠”，利用視頻結構化描述技術、智能圖像分析技術、大數據檢索技術等先進技術，對海量視頻或圖片中的人、車、活動目標進行結構化數據提取，將海量非結構化視頻、半結構化圖片轉化成有價值的結構化信息，實現“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，進一步構建實戰應用系統，完善視頻監控綜合應用體系，將是公安機關實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網結構

視頻圖像解析中心系統，依托于公安機關視頻圖像信息整合與共享工作，以公安視頻專網和公安信息網為承載網，以公安視頻圖像信息共享平臺和聯網平臺為基礎，系統設計以“雙網雙中心、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”四個方面進行級聯設計。視頻圖像解析中心系統主要由解析類系統、存儲類系統、分析類系統和管理類系統組成，面向用戶提供“端到端”的系統級解決方案。

圖3.視頻圖像解析中心聯網結構圖

視圖內容解析采用云分析模式，實現安防視頻中的人、車、活動目標的信息提??；解析數據存儲采用級聯架構，實現視頻、圖像、信息向上傳遞；解析數據分析采用大數據分析技術，實現視頻圖像信息的分析、檢索、挖掘、比對、碰撞等服務；解析中心管理采用統一標準、統一接口、統一權限、統一服務，為公安業務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的價值

建設視頻圖像解析中心系統，從用戶角度來看，可以獲得以下收益：

1）滿足公安視頻業務應用的技術支撐

隨著視頻資源迅速增長，海量視頻資源的低應用效能正在制約視頻業務應用的發展，然而視頻圖像解析中心提供專用監控視頻圖像解析服務，提取結構化信息，使得公安機關在事件預警、偵破案件等各方面的能力和水平發生質的飛躍。

2）革新視頻偵查人海戰術的有效手段

視頻圖像解析中心通過計算機實現基于視頻圖像資源的快速檢索、比對碰撞、戰法分析等業務功能，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，有利于真正發揮出這些投資的效益。

4）符合國家政策和戰略規劃發展方向

視頻圖像解析中心對視頻圖像進行結構化解析，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務，有助于公安機關“情報主導警務”模式的發展，也符合國家政策和戰略規劃的發展方向。

發展方向

在大數據時代，利用視頻結構化描述技術實現“全城”視頻圖像結構化數據提取，將是公安機關實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，如車牌識別、行為檢測等，通過前端攝像機實現實時采集現場畫面時，也對畫面中的關注目標的特征進行結構化描述；對于那些需要耗費大量處理和內存資源的分析來說，則將相關的視頻、圖片和前端描述數據通過后端結構化系統進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“生產加工工廠”，源源不斷的為各警種業務系統輸出人、車、物等關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是建設可“結構化”的平安城市的核心組成部分。

結束語

在大數據時代，安防大數據應用是必然的發展趨勢?！敖洕A決定上層建筑”的哲學原理也適用于安防大數據建設，應充分考慮為未來公安機關大數據應用奠定好“經濟基礎”（“經濟基礎”，即視頻圖像結構化數據），充分利用視頻圖像解析中心“生產”結構化數據的能力實現“上層建筑”（“上層建筑”，即公安機關大數據業務應用）。

視頻圖像解析中心系統，以“解密安防視圖內涵、多種信息分類存儲、解析數據級聯共享、百億數據秒級檢索、對外標準服務接口”為特點，為視頻監控領域帶來的業務變革，實現視頻監控網絡情報化、智慧化，讓人從觀看視頻圖片的勞動中解脫出來，從而有精力進行高效、準確的研判與決策。