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  • 浅析公安视频大数据智能支撑体系的构建

    2019-01-25 14:15:01 来源:中国安防协会 作者:张鑫 评论:
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    一、背景

      近年来,中央、公安部、北京市先后下发了《关于加强社会治安防控体系建设的意见》(中办发〔2014〕69号)、《关于加强公共安全监控建设联网应用工作的若干意见》(发改高技〔2015〕996号)、《关于进一步加强公安机关视频图像信息应用工作的意见》(公通字〔2015〕4号)、《<‘十三五’平安中国建设规划>公安信息化重点项目建设任务书》、《北京市公共安全视频监控建设联网应用工作实施方案(2016-2020)》等政策指导文件,对加强公共安全视频监控系统建设、联网,深化视频图像信息智能化、实战化应用提出了指导和要求。

      目前,实施公安大数据战略是全国公安工作的重点之一。公安部部长赵克志在全国公安厅局长会议上指出“把大数据作为公安工作创新发展的大引擎,培育战斗力生成新的增长点,大力实施公安大数据战略,着力打造数据警务、建设智慧公安”。日前,公安部党委审议通过了《公安部大数据智能化建设规划设计方案》,视频图像大数据作为公安大数据中数据量最大、处理手段最复杂的重要组成部分、重要数据源头和重要应用载体,正迎来全局战略驱动、深度需求牵引和高新技术推动的大好发展机遇。

      二、现状及问题

      近年来,借助“雪亮工程”,公安部门大力加强视频监控系统基础建设,建成了高清视频联网与共享平台、搭建了高清视频专网、完善了视频监控点位覆盖。在视频应用方面,围绕人、车、物的识别提取,开展了视频图像信息智能应用,初步形成覆盖重点地区的“视频数据天网”,开启了视频“大数据时代”。但是对照公安大数据发展战略,视频建设应用方面还存在视频联网共享发展不均衡、高清监控改造不全、点位布局不科学、联网整合不充分、平台功能不完善、平台视频码流并发性能等问题已成为影响图像调用稳定性的瓶颈。人脸卡口、车辆卡口等智能前端建设不足,视频图像信息数据库标准化建设滞后,视频图像信息汇聚总量偏小,视频智能分析与应用还处于起步阶段。已建的人脸、车辆、人证核验等图像信息采集、存储、应用较为分散,各自为战、标准不一,一定程度上形成了新的应用孤岛,人像基础资源、车辆档案资源共享不充分,制约了整体效能的发挥。对公安业务场景应用研究尚不深入,大多停留在查询、检索和比对上,贴近实战需求的模型较为匮乏,系统解决业务难点的应用模式还不成熟,没有充分挖掘视频大数据资源的有效价值。

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    图片来源:图虫创意

      三、视频大数据智能支撑体系总体设计

      1.总体目标

      以“十三五”平安中国建设任务、“雪亮工程”建设要求为指引,紧密结合社会治安防控体系建设任务,依据“统一领导、统一规划、统一标准、统一管理”的工作原则和“全域覆盖、全网共享、全时可用、全程可控”的工作要求,以云计算、大数据、智能分析、现场感知等技术为依托,构建分层次的视频大数据智能支撑体系。全面推进新型智能化前端建设,优化视频传输网络,集成多种视频图像智能应用手段,实现视频图像信息资源的大整合、高共享。强化基于视频大数据的深度应用,构建视频图像信息综合应用平台,为各警种、各基层实战单位提供人脸、人员、车辆、案事件等应用服务,最大化挖掘视频警务大数据应用的整体效能。

      2.总体框架

      依据国家和行业标准要求(《公共安全视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求》(GB/T 28181-2016)、《公安视频图像信息应用系统》(GA/T 1400-2017)、《公安视频图像分析系统》(GA/T 1399-2017)、《公共安全视频监控联网信息安全技术要求》(GB35114-2017)等),视频大数据智能支撑体系按照“市、区两级建设”的总体框架和“双网双平台部署”的技术架构开展建设,即市局和分局分别在视频专网和公安信息网双网部署视频图像云基础设施,搭建视频联网共享平台、视频图像信息数据库、解析系统和应用系统,建设完善安全管控系统和运维管理系统,建设各类视频图像前端采集设备,形成全局视频图像信息采集传输、汇聚整合、分析应用、安全与运维管理的完整体系。

      “市、区两级建设”,即市局层面,整合全局视频资源,全量汇聚视频图像结构化信息,按需汇聚人像、车辆卡口图片、案事件视频图像等非结构化信息,开展基础性、跨区域的视频建设应用。分局层面,在市局的统一规划下,开展本地区视频前端设备布设、资源联网、视频应用等工作,全量存储使用本地区视频图像结构化信息及图片、视频等非结构化信息,结合辖区实际,开展实战性、多领域的视频建设应用。

      “双网双平台”部署,即视频专网部分定位为视频图像资源生产和基础应用,侧重原始视频图像资源采集、存储、解析、共享,提供视频调阅、布控预警等通用性、实用性视频图像应用。公安信息网部分定位为公安大数据应用,侧重解析后的视频图像资源信息存储、关联、服务,在视频图像数据与其他警务数据融合的基础上,提供多维大数据分析应用,开展视频图像智能化综合服务。

      3.逻辑架构图

      视频大数据智能支撑体系总体逻辑架构由“四层三体系”组成,四层分为基础设施层、平台服务层、业务应用层以及用户层,三个体系包括运维管理体系、安全管控体系、标准规范体系。

      基础设施层由前端采集、基础网络、视频云构成,主要提供视频图像信息采集、整合的基础环境支撑。平台服务层由基础平台、数据服务、应用服务组成,主要完成视频图像信息资源的汇聚、处理、分析和服务,为各业务应用和最终用户提供视频基础支撑。具体可以归纳为采、汇、析、用、管。

      采:推进视频监控、人车卡口建设,采集社会面各类多维感知数据。

      汇:通过基础网络和云基础设施,统筹将视频监控、人车卡口、视频门禁、无线图传以及离线采集的图像信息资源等汇聚到基础平台和视图库中,解决视频图像资源零散、跨区调取共享难的问题。

      析:利用视频图像解析技术,自动提取人、车、物等信息,解决海量视频资源难以处理、价值未能深挖的问题。

      用:全面开放视频平台的数据和能力,与公安大数据平台相互融合,形成各类视频图像技战法和分析模型,为各警种提供人、车、案等应用服务支撑。

      管:按照标准规范,建设运维管理系统和安全管控系统,形成视频图像信息资源全生命周期闭环管理模式。

      四、主要建设内容

      1.建设智能化采集前端,实现视频图像信息多维化采集。

      根据业务需求,充分考虑已有点位的基础条件,在全市重点路段、重要制高点、交通枢纽、人员密集场所、大型活动安保场所等区域,科学布建高清摄像机、智能人车卡口以及人证核验设备等,开展视频监控覆盖率、高清率达标建设,构建分层次、网格化的视频图像信息采集系统,形成“覆盖全市、布控严密、感知精确”的点位布局。探索建立视频点位布建规则库,指导前端点位选取和设备选型,并与电子地图结合,直观展示已建、改造、新建以及规划建设的点位位置,提升前端布建的科学性和有效性。

      2.完善高清视频专网,保障视频传输质量。

      视频专网是视频资源共享的承载网络,同时还承载着与电子政务外网以及其他网络视频图像信息的传输交互,是视频资源整合和深度应用的基础支撑网络。市局到分局到各基层所队的视频传输网络带宽应满足视频图像资源传输汇聚的要求,并通过网络可靠性等技术,保障视频传输稳定可靠。

      3.建设视频云平台,提供视频基础设施支撑。

      建设市、区两级视频云平台,实现物理分散、逻辑集中、资源和算法按需调配,保障市、区两级的任务协同、算法协同、数据协同和资源协同,提高资源使用效率,支撑视频联网、视图解析、视频大数据三位一体的视频业务服务。视频云平台建设应满足公安部关于云计算基础设施建设的相关文件要求。

      4.完善视频联网共享平台,提升联网共享能力。

      进一步完善联网共享平台,推进公共视频资源的汇聚和跨部门、跨区域共享,加快联网设施标准化改造,确保各级平台满足28181新国标要求。优化各级平台的码流转发、录像存储等基础功能性能指标,推进视频监控资源联网率达标建设,提升视频调看的实战支撑能力。

      5.建设社会视频资源接入平台,拓展视频资源整合范围。

      建设社会视频资源接入平台,优先接入娱乐场所、宾馆酒店、智慧社区、停车场等社会面重点行业领域的二三类视频图像信息资源,并为政府各委办局提供视频资源的共享应用。社会视频资源接入平台通过安全方式联通视频专网,平台接口应符合28181新国标要求。

      6.建设视频图像解析中心,提供视频图像解析服务。

      按照《GA/T1399-2017》标准,市、区两级建设视频图像解析中心,对关注的人、车、物等目标进行检测、识别、描述、比对、行为分析以及视频增强复原等,形成易于自动判别或人工判别的分析结果,为公安大数据提供鲜活、海量的视频数据来源,是实现视频智能应用的重要支撑。在视频专网和公安信息网分别部署视频图像解析中心。视频专网解析中心侧重于对视频专网里的联网视频、离线视频文件、人脸车辆抓拍图片等进行解析;公安信息网解析中心侧重于对公安内部视频以及公安网各类应用系统中的视频图像信息(如证照类图片等)进行解析。

      7.建设视频图像信息数据库,提供视频数据整合共享服务。

      按照《GA/T 1400-2017》标准,市、区两级在视频专网和公安信息网分别建设视频图像信息数据库。视频专网部署人/车的原始信息库,侧重实时计算;公安信息网部署人/车专题库、案事件库、布控库、静态资源库等,侧重业务分析。视频专网视图库通过安全措施向公安信息网视图库推送视频图像数据。

      8.建设视频图像信息应用服务平台,全面推进视频图像信息的深度应用。

      按照《GA/T 1400-2017》标准,以视频解析中心、视图库及相关业务信息为基础数据资源,依托视频专网、公安信息网,市、区两级分别建设视频图像信息应用服务平台。视频专网侧重基础的人像、车辆和视频结构化应用,提供基本的结构化和目标布控等功能;公安信息网侧重人像、车辆大数据、与其它警务数据关联分析以及算法模型构建等应用,提供多维分析等实战功能。市局平台集人像、车辆、案事件、地图、解析、数据等服务于一体,支撑视频图像信息查询检索类、综合分析类、解析处理类、构建模型类等应用,形成统一的平台服务接口,支撑情报研判、指挥调度、反恐维稳、安保警卫、执法办案、治安防控、技术侦查、民生警务、内部管理等专业应用。

      9.完善视频图像信息安全管控系统,确保视频图像信息安全可控。

      视频监控系统安全体系严格按照公安信息化系统安全体系建设的总体要求,在实现物理安全(机房安全、设备防破坏等)、网络安全(边界安全、传输安全、入侵防御、防火墙等)、系统安全(数据库安全、漏洞扫描、安全审计等)的基础上,对照《GB35114-2017》国家强制标准,按照谁建设谁主责、分级分域防护原则,市局、分局两级构建视频图像信息安全管控平台,升级系统和前端设备,实现对本级视频监控设备、视频使用人员的准入控制和身份认证,以及对视频图像的加密传输和防篡改,全面强化视频数据和视频应用的安全管理。

      10.完善运维管理系统,实现自动化、智能化运维管理。

      统筹市、区两级运维管理平台,对视频专网和公安信息网内视频相关设备、软件进行统一管理,具备设备及链路监测、视频质量检测、可视化展现、巡检管理、故障告警、工单管理、统计分析等功能,实现巡检、备份等维护工作自动化,实现运行状况可视、可控、可管的目标,加强“一机一档”管理考核,提升视频监控资源档案的规范化、精细化管理水平。建立视频前端设备检测诊断、工单流转、故障修复等响应流程,提升视频前端设备在线率、视频图像完好率。

      五、视频大数据智能应用需要关注的技术重点

      1.加强数据汇聚治理,构建视频图像信息数据库。

      视频图像信息数据库是视频图像大数据智能应用的关键环节,而目前视图库建设普遍面临数据汇聚难、数据治理难、数据溯源难等问题。为此,公安部专门制定了《GA/T 1400-2017》标准,各单位在建设视频图像信息库时都必须遵循这一标准,所有视图数据也要按照统一标准逐级汇聚到市局视频图像信息数据库中,形成全局视频图像信息总库。在建设过程中,一要尽可能汇聚多种维度、多种来源、多种格式的原始视频图像数据,形成原始库;二要对原始数据进行提取、清洗、关联、比对、标识等操作,基于统一的数据模型,构建人员、车辆、地点、物体、事件、组织等要素的资源库;三要针对各警种业务需求,构建具有业务属性的专题库,提升数据服务能力。

      2.探索算法调度管理,构建视频图像解析系统。

      目前视频图像解析系统建设普遍面临着不同厂家的算法不兼容、同一个厂家的不同版本算法之间也不兼容等困难。我们在推进视频图像解析系统建设,实现目标检测、特征值提取、视频摘要、以图搜图、视频图像增强与复原等功能的基础上,可以通过构建多算法库,实现本级范围内不同厂商、不同版本的视频图像智能算法任务调度,以及市、区两级之间算法模型的级联管理,支撑算法模型的优化与共享,真正发挥多算法模型的优势。优先在算法相同的分局之间推进视频解析后数据的共享,让市局的解析能力和数据资源下沉,同时也使分局之间实现数据的互通、共享,以便更高效地服务于分局视频应用。后续依托多算法调度管理,最终实现全市范围内市局与分局、分局与分局之间的全量数据互通共享。

      3.统一应用入口,建设视频图像信息综合应用平台。

      目前,公安部门陆续建设了众多视频图像应用系统或者平台,在取得一定实战效果的同时也带来了一些突出问题。各种视频图像应用系统往往单独建设,缺乏统筹考虑和有效整合,存在重复建设的同时也降低了工作效率。为此,我们提出要通过视频图像信息综合应用平台的建设,整合各类视频图像的通用和专业应用,为各警种开展视频图像智能应用提供统一的入口。同时,基于视频综合应用平台提供的通用服务能力,为各警种能够快速开发各类视频图像专用应用提供支撑。(作者单位:北京市公安局

  • 关键字: 视频大数据
  •    责任编辑:刘艳
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