摘 ?要:隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,視頻監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣,不僅大街小巷隨處可以見(jiàn)到視頻監(jiān)控設(shè)備的影子,而且安防類的監(jiān)控設(shè)備也走進(jìn)了人們的家庭生活當(dāng)中。與此同時(shí),視頻監(jiān)控終端所產(chǎn)生的視頻數(shù)據(jù)量也十分龐大,為了進(jìn)一步挖掘視頻信息中的價(jià)值數(shù)據(jù)信息,必須重視視頻大數(shù)據(jù)技術(shù)的研究。本文將簡(jiǎn)單闡述視頻大數(shù)據(jù)的特點(diǎn)及發(fā)展現(xiàn)狀,并深入研究其在公安行業(yè)的應(yīng)用,為相關(guān)工作者提供參考借鑒。
關(guān)鍵詞:視頻大數(shù)據(jù);公安行業(yè);應(yīng)用智能化
中圖分類號(hào):TP391.41 ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):2096-4706(2019)13-0158-02
Video Big Data Application in the Public Security Industry
ZHEN Wei
(Pci-Suntek Technology Co.,Ltd.,Guangzhou ?510653,China)
Abstract:With the development of science and technology,the application scope of video surveillance technology is more and more wide. Not only can the shadow of video surveillance equipment be seen everywhere in the streets,but the security monitoring equipment also enters people’s family life. At the same time,the amount of video data generated by the video surveillance terminal is also very large. In order to further explore the value data information in the video information,it is necessary to pay attention to the research of the video big data technology. This article will briefly explain the characteristics and development status of video big data,and in-depth study of its application in the public security industry,to provide reference for relevant workers.
Keywords:video big data;public security industry;application intelligence
0 ?引 ?言
為了滿足平安城市的發(fā)展需要,很多城市和各級(jí)公安部門都加強(qiáng)了視頻監(jiān)控的投入與建設(shè),城市當(dāng)中的視頻攝像頭數(shù)量不斷增多,所產(chǎn)生的視頻數(shù)據(jù)也呈現(xiàn)出爆炸式的增長(zhǎng)趨勢(shì)。而為了滿足公安行業(yè)的需要,就必須采取有效的技術(shù)措施對(duì)視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、傳輸、存儲(chǔ)、分析以及處理。因此,研究分析視頻大數(shù)據(jù)在公安行業(yè)的應(yīng)用具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
1 ?視頻大數(shù)據(jù)的概述
1.1 ?視頻大數(shù)據(jù)的發(fā)展現(xiàn)狀
有別于傳統(tǒng)的文字、語(yǔ)音等數(shù)據(jù)信息,圖像視頻本身的數(shù)據(jù)信息量更大,維度也更高。根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表明,當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)流量的90%以上的數(shù)據(jù)信息都是視頻內(nèi)容。由此可見(jiàn),視頻已經(jīng)成為大數(shù)據(jù)中最核心的信息,也是大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵。從目前視頻大數(shù)據(jù)的發(fā)展現(xiàn)狀來(lái)看,主要呈現(xiàn)以下三個(gè)特點(diǎn):
(1)前端高清化:隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,視頻采集終端的技術(shù)和材料也日漸更新,從最初的模擬時(shí)代逐漸發(fā)展到現(xiàn)在的數(shù)字時(shí)代,分辨率也越來(lái)越高,由標(biāo)清演變成高清,并朝著4K高清的方向逐步發(fā)展。
(2)平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)化:當(dāng)前在流媒體技術(shù)的應(yīng)用下,視頻已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)上的存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)發(fā)以及編碼轉(zhuǎn)換,構(gòu)成了以視頻數(shù)據(jù)為主的視頻綜合監(jiān)控平臺(tái),完成了對(duì)視頻的遠(yuǎn)距離調(diào)取、存儲(chǔ)、回訪等操作。
(3)應(yīng)用智能化:此特點(diǎn)主要體現(xiàn)在圖像處理的智能化和計(jì)算機(jī)視覺(jué)的智能化應(yīng)用兩方面。前者是可以利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)軟件對(duì)圖像進(jìn)行校正,實(shí)現(xiàn)對(duì)圖像、視頻數(shù)據(jù)的去霧化、降噪以及去抖動(dòng)等處理,進(jìn)一步提高圖像、視頻數(shù)據(jù)本身的清晰度;后者則是利用計(jì)算機(jī)軟件對(duì)目標(biāo)以及行為進(jìn)行自動(dòng)化的識(shí)別,例如人臉識(shí)別技術(shù)、車輛識(shí)別技術(shù)、行為識(shí)別技術(shù)等。
1.2 ?視頻大數(shù)據(jù)的特點(diǎn)
(1)數(shù)據(jù)體量大:隨著攝像頭數(shù)量的增多以及高清技術(shù)的發(fā)展,城市當(dāng)中攝像頭所采集到的數(shù)據(jù)信息也越來(lái)越多,以高清IPC攝像頭為例,24小時(shí)的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)量可以高達(dá)172G。
(2)數(shù)據(jù)種類多:當(dāng)前在視頻監(jiān)控領(lǐng)域,常見(jiàn)的視頻格式包括CIF、QCIF、4CIF、MPEG-4、H.264和M-JPEG等,而且隨著技術(shù)的發(fā)展,視頻數(shù)據(jù)的格式類型也越來(lái)越多。同時(shí)視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)與其他業(yè)務(wù)的關(guān)聯(lián)性也越來(lái)越強(qiáng),經(jīng)常會(huì)與物聯(lián)網(wǎng)的異構(gòu)性數(shù)據(jù)進(jìn)行聯(lián)合處理。使最終的數(shù)據(jù)種類較多,大數(shù)據(jù)的維度層次越來(lái)越多。
(3)處理速度快:為了滿足平安城市的需要,公安行業(yè)必須從海量的視頻數(shù)據(jù)中快速地找到所需的價(jià)值信息。這對(duì)海量視頻數(shù)據(jù)的分析處理能力提出了更高的要求,不僅要求速度快,而且要求結(jié)果準(zhǔn)確。
(4)數(shù)據(jù)價(jià)值密度低:雖然大量的攝像頭捕捉到了海量的視頻信息,但是對(duì)于公安行業(yè)而言,在1個(gè)小時(shí)長(zhǎng)度的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)中,往往有效數(shù)據(jù)不到1%。監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)價(jià)值密度低的特點(diǎn),對(duì)視頻大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)進(jìn)一步提出了更高的要求。
2 ?視頻大數(shù)據(jù)的應(yīng)用原則
隨著公安系統(tǒng)信息化工程的建設(shè),公安業(yè)務(wù)逐步走向了智能化、信息化的發(fā)展階段。尤其是在案件偵破過(guò)程中,監(jiān)控視頻已經(jīng)成為重要的偵破手段之一,也是提取和掌握犯罪證據(jù)的重要手段。當(dāng)前,很多地區(qū)的公安部門都建立了獨(dú)立的團(tuán)隊(duì),對(duì)視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和檢索,為嫌疑人或者嫌疑車輛的查找、對(duì)比等提供支持。同時(shí)由于視頻大數(shù)據(jù)本身具有流媒體特性,因此,采用基于Hadoop平臺(tái)的分布式處理架構(gòu)來(lái)完成視頻大數(shù)據(jù)的分析、處理、轉(zhuǎn)碼、儲(chǔ)存是當(dāng)前公安行業(yè)的重要手段。
在公安系統(tǒng)實(shí)際的案件偵查過(guò)程中,僅依靠單一的技術(shù)手段很難獨(dú)立完成案件的偵破工作,必須多種手段相互協(xié)作才能完成。例如在利用視頻偵查綜合分析系統(tǒng)過(guò)程中,不僅需要有與案件相關(guān)的完整線索,來(lái)完成視頻數(shù)據(jù)的跟蹤、編輯、繪制以及案件報(bào)告的生成等功能,而且還需要利用PGIS等系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行嫌疑目標(biāo)運(yùn)動(dòng)軌跡的查詢。由此可見(jiàn),視頻監(jiān)控平臺(tái)、視頻偵查技術(shù)平臺(tái)以及警綜平臺(tái)等公安應(yīng)用系統(tǒng)的融合、數(shù)據(jù)交換與共享是視頻大數(shù)據(jù)在公安行業(yè)未來(lái)應(yīng)用的重要趨勢(shì)。
3 ?視頻大數(shù)據(jù)在公安行業(yè)的應(yīng)用功能
3.1 ?總體功能
在公安行業(yè)中,建設(shè)視頻大數(shù)據(jù)系統(tǒng),主要分為工具類和應(yīng)用類兩大類型,前者主要是為視頻數(shù)據(jù)智能化的應(yīng)用提供所需的工具,包括視頻檢索、圖像增強(qiáng)以及人臉識(shí)別等功能,而后者主要是為公安系統(tǒng)的其他信息系統(tǒng)提供所需要接口,包括決策支撐、統(tǒng)計(jì)分析、布控排查、用戶管理、線索跟蹤、碰撞分析等各種應(yīng)用功能。
相關(guān)工作者可以利用視頻大數(shù)據(jù)所搭建的智能視頻分析系統(tǒng),完成對(duì)目標(biāo)視頻文件的檢索,提高了從海量視頻中快速查找有效線索的效率。同時(shí)還能實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)人員以及車輛的信息采集、軌跡跟蹤等功能。
3.2 ?視頻并行分析處理
利用視頻大數(shù)據(jù),公安系統(tǒng)所面臨的視頻數(shù)據(jù)是海量的。為了提高視頻數(shù)據(jù)的處理效率,必須對(duì)其進(jìn)行分片、并行處理。在實(shí)際應(yīng)用階段,主要采用流處理的分布式GPU計(jì)算架構(gòu)來(lái)對(duì)超過(guò)1000路的視頻數(shù)據(jù)完成相關(guān)信息的檢索和摘要,有效地提高關(guān)鍵信息的查找效率。同時(shí)采用邏輯化節(jié)點(diǎn)的后臺(tái)管理方式,確保每個(gè)邏輯節(jié)點(diǎn),都能完成多個(gè)案件文件、監(jiān)控文件、視頻文件、快照?qǐng)D片等文件的存儲(chǔ)。相關(guān)用戶只需要登錄客戶端,就可以調(diào)取所需的視頻以及查看分析結(jié)果。
3.3 ?視頻數(shù)據(jù)檢索和分類
在公安行業(yè),利用視頻大數(shù)據(jù)里可以實(shí)現(xiàn)對(duì)視頻內(nèi)容的智能化分析,按照需求對(duì)人、車等目標(biāo)對(duì)象進(jìn)行分類檢索。視頻分析服務(wù)器可以實(shí)現(xiàn)百萬(wàn)級(jí)的人車模型庫(kù)算法,不僅提高了人、車的識(shí)別準(zhǔn)確率,還能完成對(duì)不同部位的人、車進(jìn)行識(shí)別分類。例如可以根據(jù)人穿著顏色的不同,對(duì)上下半身分別進(jìn)行檢索。
視頻分析服務(wù)器還能完成對(duì)特定時(shí)間、特定目標(biāo)等信息的區(qū)域檢索。通過(guò)在系統(tǒng)當(dāng)中設(shè)置感興趣區(qū)域、不感興趣區(qū)域,實(shí)現(xiàn)多段折線組成任意形狀區(qū)域的標(biāo)畫。
在進(jìn)行檢索的過(guò)程中,還可以通過(guò)設(shè)置人車分類、絆線、方向等多個(gè)條件,進(jìn)一步提高檢索的準(zhǔn)確性。同時(shí)對(duì)于檢索到的目標(biāo),還可以根據(jù)檢索條件的吻合度從高往低進(jìn)行排列。
視頻分析服務(wù)器還可以將圖片作為檢索條件,相關(guān)工作者只需要利用鼠標(biāo)對(duì)圖片當(dāng)中的目標(biāo)輪廓進(jìn)行勾勒,提交并進(jìn)行檢索分析,系統(tǒng)就能根據(jù)工作者所勾勒區(qū)域的目標(biāo)特征,在海量的視頻數(shù)據(jù)中搜索與之相關(guān)的圖片目標(biāo),并按照吻合度從高往低排列。
3.4 ?時(shí)空分析及案情研判
視頻大數(shù)據(jù)在公安行業(yè)當(dāng)中的應(yīng)用,不僅實(shí)現(xiàn)了公共安全監(jiān)控平臺(tái)硬件系統(tǒng)的升級(jí),而且還可以為公安系統(tǒng)提供基于電子地圖的多系統(tǒng)融合大數(shù)據(jù)系統(tǒng),利用GIS技術(shù)實(shí)現(xiàn)多個(gè)獨(dú)立、零散視頻數(shù)據(jù)的有機(jī)結(jié)合,在電子地圖上為公安系統(tǒng)提供目標(biāo)的所有行動(dòng)軌跡。公安工作者只需要根據(jù)圖像資料的前后對(duì)比,就可以更加直觀、全面地掌握嫌疑人的行動(dòng)軌跡以及活動(dòng)規(guī)律,有助于掌握嫌疑人的作案目標(biāo)或者隱藏地理位置。
此外,利用系統(tǒng)還可以對(duì)公安系統(tǒng)重點(diǎn)關(guān)注的有線索的視頻或案件進(jìn)行人、車、物等特征信息進(jìn)行結(jié)構(gòu)化描述,并完成相關(guān)信息的存檔,便于后期在辦理串并案或者有其他需求時(shí)的查找操作。對(duì)于一些目標(biāo)可疑的行為,還可以將其放置于線索管理庫(kù)當(dāng)中,結(jié)合實(shí)際案件的發(fā)生地點(diǎn)、時(shí)間以及嫌疑目標(biāo)特征,對(duì)線索庫(kù)當(dāng)中的信息進(jìn)行快速的對(duì)比分析,并按照時(shí)間順序進(jìn)行排列,生成電子地圖軌跡,為相關(guān)工作人員的案件辦理提供有力的技術(shù)支持。
4 ?結(jié) ?論
綜上所述,隨著科技的發(fā)展,越來(lái)越多的新技術(shù)和新設(shè)備被應(yīng)用到公安行業(yè)當(dāng)中,推動(dòng)了公安行業(yè)的信息化、智能化發(fā)展。尤其是視頻大數(shù)據(jù)的應(yīng)用,幫助公安部門對(duì)海量視頻資源的有效挖掘利用,提高了治安水平,為人們創(chuàng)造了和諧穩(wěn)定的生活環(huán)境。因此,相關(guān)工作者必須重視視頻大數(shù)據(jù)的研究,不斷探索,積極創(chuàng)新,推動(dòng)視頻大數(shù)據(jù)技術(shù)在公安行業(yè)的深層次應(yīng)用。
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作者簡(jiǎn)介:甄偉(1983.10-),男,漢族,湖北廣水人,銷售總監(jiān),中級(jí)職稱,本科,研究方向:AI、視頻、大數(shù)據(jù)、安防、公安應(yīng)用。