視頻結(jié)構(gòu)化技術(shù)方案

2、技術(shù)服務(wù)方案2.1建設(shè)內(nèi)容本次項(xiàng)目的重要建設(shè)內(nèi)容：視頻結(jié)構(gòu)化，同時(shí)對(duì)接整合縣局建設(shè)的監(jiān)控視頻前端等系統(tǒng)，通過后端建設(shè)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)視頻分析、實(shí)戰(zhàn)、案件研判、案件偵辦等功能。2.2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)本次項(xiàng)目設(shè)計(jì)的平臺(tái)系統(tǒng)，采用先進(jìn)的架構(gòu)體系，實(shí)現(xiàn)智能監(jiān)控，社會(huì)資源，案件偵查、研判等功能，同時(shí)與警用地理信息系統(tǒng)，警綜系統(tǒng)等資源對(duì)接，實(shí)現(xiàn)地圖展現(xiàn)，視頻聯(lián)動(dòng)、案件偵查等功能。系統(tǒng)建設(shè)在公安信息網(wǎng)和視頻專網(wǎng)上，系統(tǒng)總體架構(gòu)如圖所示：2.3視頻結(jié)構(gòu)化簡樸來講，視頻結(jié)構(gòu)化技術(shù)是一種將視頻內(nèi)容（人、車、物、活動(dòng)目的）特性屬性自動(dòng)提取技術(shù)，對(duì)視頻內(nèi)容按照語義關(guān)系，采用目的分割、時(shí)序分析、對(duì)象辨認(rèn)、深度學(xué)習(xí)等解決手段，分析和辨認(rèn)目的信息，組織成可供計(jì)算機(jī)和人理解的文本信息的技術(shù)。從數(shù)據(jù)解決的流程看，視頻結(jié)構(gòu)化描述技術(shù)可以將監(jiān)控視頻轉(zhuǎn)化為人和機(jī)器可理解的信息(如下圖)，并進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為公安實(shí)戰(zhàn)所用的情報(bào)，實(shí)現(xiàn)視頻數(shù)據(jù)向信息、情報(bào)的轉(zhuǎn)化。在視頻結(jié)構(gòu)化描述的內(nèi)容方面，公共安全關(guān)注的視頻信息重要是：人員、車輛、行為。2.3.1人員結(jié)構(gòu)化在視頻中除了涉及人員的面部精擬定位、面部特性提取、面部特性比對(duì)，人員的性別、年齡等特性范圍外，還可對(duì)人的衣著、運(yùn)動(dòng)方向，新增是否戴帽子、是否戴眼鏡、是否背包、拎包、打傘、是否騎車等信息進(jìn)行結(jié)構(gòu)化描述。2.3.2車輛結(jié)構(gòu)化隨著智能交通高清電警、卡口、虛擬卡口、停車場(chǎng)的廣泛建設(shè)和應(yīng)用、借助智能辨認(rèn)算法將電警、卡口、停車場(chǎng)出入口等場(chǎng)合的車輛相關(guān)結(jié)構(gòu)化信息存入車輛主題庫，涉及車牌、車型、車牌顏色、車輛品牌、車輛類型、車身顏色、車標(biāo)及遮陽板、是否系安全帶、打電話、車輛年檢標(biāo)、擺件掛件、司乘人員的人臉?；谶@些車輛關(guān)鍵特性信息，形成上億條過車記錄數(shù)據(jù)，從而推動(dòng)了后臺(tái)大數(shù)據(jù)分析服務(wù)的發(fā)展應(yīng)用和行業(yè)數(shù)據(jù)挖掘，形成隱匿車輛挖掘、套牌車輛篩選、初次入城、一車多牌、一牌多車、頻繁過車、相似車輛串并、高危車輛積分模型、車輛行駛軌跡分析、時(shí)空碰撞等實(shí)戰(zhàn)技戰(zhàn)法的應(yīng)用。在此基礎(chǔ)上對(duì)車輛特性數(shù)據(jù)的大數(shù)據(jù)搜索，即可迅速找到所有符合條件的車輛信息，涉及行駛時(shí)間與方向、行駛速度、車標(biāo)、車牌、年款等，還可結(jié)合以圖搜圖的檢索方法，在實(shí)戰(zhàn)平臺(tái)上調(diào)取相關(guān)視頻和圖像文獻(xiàn)，快速查詢到有關(guān)嫌疑車輛信息，還原車輛行駛的軌跡歷史信息，實(shí)現(xiàn)嫌疑車輛在整個(gè)城市的全程運(yùn)營軌跡查詢或結(jié)合視頻監(jiān)控信息，實(shí)現(xiàn)車輛全程化的可視化軌跡回放，以及對(duì)涉事車輛的精確布控和查詢，也可以聯(lián)合公安車輛管理信息庫，實(shí)現(xiàn)車人關(guān)聯(lián)。2.3.3行為結(jié)構(gòu)化行為結(jié)構(gòu)化即在人員結(jié)構(gòu)化基礎(chǔ)上進(jìn)行檢索查詢，包含人體行為如越界、區(qū)域、徘徊、遺留、聚集等多種行為特性描述。它可以解決快速目的查找問題，如將嫌疑人的截圖輸入至偵查系統(tǒng)中，運(yùn)用人形檢索的功能，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)目的嫌疑人的衣著、顏色分布、體態(tài)特性快速地在案發(fā)點(diǎn)附近的多路攝像頭中進(jìn)行全局搜索，查找出相似的目的，并將結(jié)果以快照的形式輸出，結(jié)合GIS地圖進(jìn)行時(shí)空研判分析，刻畫出嫌疑人的行動(dòng)軌跡。通過視頻結(jié)構(gòu)化解決后，可以達(dá)成如下目的：一方面：是視頻查找速度得到極大的提高。視頻結(jié)構(gòu)化之后，從百萬級(jí)的目的庫中（相應(yīng)數(shù)百到一千小時(shí)的高清視頻）查找某張截圖上的行人嫌疑目的，數(shù)秒即可完畢；千萬級(jí)目的的庫中查找，幾分鐘即可完畢（假如實(shí)現(xiàn)云化，速度會(huì)更快）。在結(jié)構(gòu)化基礎(chǔ)上進(jìn)行檢索查詢，可以解決快速目的查找問題；另一方面是存儲(chǔ)容量極大的減少。通過結(jié)構(gòu)化后的視頻，存儲(chǔ)人的結(jié)構(gòu)化檢索信息和目的數(shù)據(jù)不到視頻數(shù)據(jù)量的2%；對(duì)于車輛，不到1%；對(duì)于行為降得更多。存儲(chǔ)容量極大地減少，可以解決視頻長期存儲(chǔ)的問題。最后，視頻結(jié)構(gòu)化可以盤活視頻數(shù)據(jù)，可作為數(shù)據(jù)挖掘基礎(chǔ)。視頻通過結(jié)構(gòu)化解決后，存入相應(yīng)的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)倉庫，對(duì)各類的數(shù)據(jù)倉庫可以進(jìn)行深度的數(shù)據(jù)挖掘，充足發(fā)揮大數(shù)據(jù)作用，提高視頻數(shù)據(jù)的應(yīng)用價(jià)值，提高視頻數(shù)據(jù)的分析和預(yù)測(cè)功能。視頻結(jié)構(gòu)化面臨的問題作為一項(xiàng)視頻解決的核心技術(shù)，算法對(duì)環(huán)境比較敏感，受環(huán)境干擾大，光線、雜物、惡劣天氣、晃動(dòng)都會(huì)影響實(shí)際效果，實(shí)現(xiàn)高效精確的視頻結(jié)構(gòu)化描述技術(shù)成為此后一段時(shí)間各公司/算法研究機(jī)構(gòu)努力的方向。隨著計(jì)算機(jī)視覺前沿技術(shù)的日益成熟，深度學(xué)習(xí)、高性能計(jì)算、海量訓(xùn)練數(shù)據(jù)、多維信息結(jié)合、大數(shù)據(jù)挖掘分析、目的跟蹤、現(xiàn)有算法的優(yōu)化都將有力快速推動(dòng)視頻結(jié)構(gòu)化分析技術(shù)、算法效果的逐步提高。2.4對(duì)接服務(wù)2.5.1外部接口服務(wù)根據(jù)需求，為實(shí)現(xiàn)公安對(duì)偵查數(shù)據(jù)進(jìn)行共享整合，我司視頻結(jié)構(gòu)化平臺(tái)支持與原有建設(shè)的視頻偵查分析系統(tǒng)的數(shù)據(jù)對(duì)接能力，并提供相關(guān)技術(shù)方案描述數(shù)據(jù)對(duì)接實(shí)現(xiàn)方式，對(duì)接方案包含數(shù)據(jù)字典、功能分類、結(jié)構(gòu)定義和交互流程等技術(shù)規(guī)定。對(duì)接方式系統(tǒng)與外部系統(tǒng)的對(duì)接方式以webservice方式進(jìn)行。系統(tǒng)接口標(biāo)準(zhǔn)：本系統(tǒng)采用SOA體系架構(gòu)，通過服務(wù)總線技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)互換以及實(shí)現(xiàn)各業(yè)務(wù)子系統(tǒng)間、外部業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間的信息共享和集成，因此SOA體系標(biāo)準(zhǔn)就是我們采用的接口核心標(biāo)準(zhǔn)。重要涉及：服務(wù)目錄標(biāo)準(zhǔn)：服務(wù)目錄API接口格式參考國家以及關(guān)于服務(wù)目錄的元數(shù)據(jù)指導(dǎo)規(guī)范，對(duì)于W3CUDDIv2API結(jié)構(gòu)規(guī)范，采用UDDIv2的API的模型，定義UDDI的查詢和發(fā)布服務(wù)接口，定制基于Java和SOAP的訪問接口。除了基于SOAP1.2的WebService接口方式，對(duì)于基于消息的接口采用JMS或者M(jìn)Q的方式?；Q標(biāo)準(zhǔn)：基于服務(wù)的互換，采用HTTP/HTTPS作為傳輸協(xié)議，而其消息體存放基于SOAP1.2協(xié)議的SOAP消息格式。SOAP的消息體涉及服務(wù)數(shù)據(jù)以及服務(wù)操作，服務(wù)數(shù)據(jù)和服務(wù)操作采用WSDL進(jìn)行描述。Web服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)：用WSDL描述業(yè)務(wù)服務(wù)，將WSDL發(fā)布到UDDI用以設(shè)計(jì)/創(chuàng)建服務(wù)，SOAP/HTTP服務(wù)遵循WS-IBasicProfile1.0，運(yùn)用J2EESessionEJBs實(shí)現(xiàn)新的業(yè)務(wù)服務(wù)，根據(jù)需求提供SOAP/HTTPorJMSandRMI/IIOP接口。業(yè)務(wù)流程標(biāo)準(zhǔn)：使用沒有擴(kuò)展的標(biāo)準(zhǔn)的BPEL4WS，對(duì)于業(yè)務(wù)流程以SOAP服務(wù)形式進(jìn)行訪問，業(yè)務(wù)流程之間的調(diào)用通過SOAP。數(shù)據(jù)互換安全：與外部系統(tǒng)對(duì)接需考慮外部訪問的安全性，通過IP白名單、SSL認(rèn)證等方式保證集成互訪的合法性與安全性。數(shù)據(jù)互換標(biāo)準(zhǔn)：制定適合雙方系統(tǒng)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)互換數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，支持對(duì)增量的數(shù)據(jù)自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)同步，避免人工反復(fù)錄入的工作。數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)1、設(shè)計(jì)依據(jù)說明數(shù)據(jù)被訪問的頻度和流量，最大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量，數(shù)據(jù)增長量，存儲(chǔ)時(shí)間等數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)依據(jù)。2、數(shù)據(jù)庫選型對(duì)數(shù)據(jù)庫選型進(jìn)行確認(rèn)。3、數(shù)據(jù)庫種類及特點(diǎn)說明系統(tǒng)內(nèi)應(yīng)用的數(shù)據(jù)庫種類、各自的特點(diǎn)、數(shù)量及如何實(shí)現(xiàn)互聯(lián)，數(shù)據(jù)如何傳遞。4、數(shù)據(jù)庫邏輯結(jié)構(gòu)說明數(shù)據(jù)庫概念模式向邏輯模式轉(zhuǎn)換所采用的方法論及工具，完畢數(shù)據(jù)庫概念模式向邏輯模式的轉(zhuǎn)換。具體列出所使用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中每個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)、記錄和文獻(xiàn)的標(biāo)記、定義、長度及它們之間的互相關(guān)系。此節(jié)內(nèi)容為數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的重要部分。5、物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)列出所使用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中每個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)的存儲(chǔ)規(guī)定、訪問方法、存取單位和存取物理關(guān)系等。建立系統(tǒng)程序員視圖，涉及：數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的安排，涉及對(duì)索引區(qū)、緩沖區(qū)的設(shè)計(jì)；所使用的外存設(shè)備及外存空間的組織，涉及索引區(qū)、數(shù)據(jù)塊的組織與劃分；訪問數(shù)據(jù)的方式方法。6、數(shù)據(jù)庫安全說明數(shù)據(jù)的共享方式，如何保證數(shù)據(jù)的安全性及保密性。7、數(shù)據(jù)字典編寫具體的數(shù)據(jù)字典。對(duì)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)中涉及到的各種項(xiàng)目，如數(shù)據(jù)項(xiàng)、記錄、系、文卷模式、子模式等一般要建立起數(shù)據(jù)字典，以說明它們的標(biāo)記符、同義名及有關(guān)信息。交互流程1、發(fā)現(xiàn)用戶需要，建立明確需求在用戶反饋里收集到許多用戶提出的想法，他們希望我們能提供幫助解決問題的產(chǎn)品；我們也可以積極去觀測(cè)一些生活中的信息，為靈感的迸發(fā)做儲(chǔ)備。2、提出設(shè)計(jì)方案

通過調(diào)研，我們得到了大量數(shù)據(jù)信息，并建立了明確的需求，下一步就是開始提設(shè)計(jì)方案。3、制作原型

考慮到做交互是一個(gè)迭代過程，為設(shè)計(jì)的產(chǎn)品做一份交互更新日記，記錄下交互更新時(shí)間、版本名稱、更新類型、更新內(nèi)容、參考需求文檔與交互負(fù)責(zé)人。4、制作交互說明在交互原型上注釋，在圖上寫說明。5、用戶測(cè)試與評(píng)估

產(chǎn)品基本功能實(shí)現(xiàn)后，我們會(huì)做用戶測(cè)試，設(shè)計(jì)是很主觀的，并且會(huì)受各種因素影響，所以我們的產(chǎn)品難免會(huì)存在一些意料之外的問題，通過招募用戶來使用我們的產(chǎn)品，我們能收集到一些使用場(chǎng)景中發(fā)現(xiàn)問題的反饋，并把這些整理成優(yōu)化點(diǎn)，完善我們的產(chǎn)品。接口雙方責(zé)任1、消息發(fā)送方遵循本接口規(guī)范中規(guī)定的驗(yàn)證規(guī)則，對(duì)接口數(shù)據(jù)提供相關(guān)的驗(yàn)證功能，保證數(shù)據(jù)的完整性、準(zhǔn)確性；消息發(fā)起的平臺(tái)支持超時(shí)重發(fā)機(jī)制，重發(fā)次數(shù)和重發(fā)間隔可配置。提供接口元數(shù)據(jù)信息，涉及接口數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、實(shí)體間依賴關(guān)系、計(jì)算關(guān)系、關(guān)聯(lián)關(guān)系及接口數(shù)據(jù)傳輸過程中的各類管理規(guī)則等信息；提供對(duì)敏感數(shù)據(jù)的加密功能；及時(shí)解決接口數(shù)據(jù)提供過程中數(shù)據(jù)提供方一側(cè)出現(xiàn)的問題；2、消息響應(yīng)方遵循本接口規(guī)范中規(guī)定的驗(yàn)證規(guī)則，對(duì)接受的數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證，保證數(shù)據(jù)的完整性、準(zhǔn)確性。及時(shí)按照消息發(fā)送方提供的變更說明進(jìn)行本系統(tǒng)的相關(guān)改造。及時(shí)響應(yīng)并解決接口數(shù)據(jù)接受過程中出現(xiàn)的問題。3、異常解決對(duì)接口流程調(diào)用過程中發(fā)生的異常情況，如流程異常、數(shù)據(jù)異常、會(huì)話傳輸異常、重發(fā)異常等，進(jìn)行相應(yīng)的異常解決，涉及：對(duì)產(chǎn)生異常的記錄生成異常記錄文獻(xiàn)。針對(duì)可以回收解決的異常記錄，進(jìn)行自動(dòng)或者人工的回收解決。記錄有關(guān)異常事件的日記，包含異常類別、發(fā)生時(shí)間、異常描述等信息。當(dāng)接口調(diào)用異常時(shí)，根據(jù)預(yù)先配置的規(guī)則進(jìn)行相關(guān)異常解決，并進(jìn)行自動(dòng)告警。2.5.2第三方平臺(tái)對(duì)接整合車輛、人臉數(shù)據(jù)，通過與的臉系統(tǒng)、車輛系統(tǒng)以單點(diǎn)登錄的方式實(shí)現(xiàn)一站式的登錄體驗(yàn)。單點(diǎn)登錄的定義是在多個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)中，用戶只需要登錄一次，就可以通過免登陸的方式訪問所有互相信任的應(yīng)用系統(tǒng)。（1）與基礎(chǔ)監(jiān)控平臺(tái)對(duì)接重要以國標(biāo)28181或廠商提供SDK的方式對(duì)接天網(wǎng)