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        淺析公安視頻大數據智能支撐體系的構建
        2019/2/21 14:43:00   中國安防   張鑫   關鍵字:公安視頻,大數據,智能,支撐體系      瀏覽量:
        目前,實施公安大數據戰略是全國公安工作的重點之一。公安部部長趙克志在全國公安廳局長會議上指出“把大數據作為公安工作創新發展的大引擎,培育戰斗力生成新的增長點,大力實施公安大數據戰略,著力打造數據警務、建設智慧公安”。日前,公安部黨委審議通過了《公安部大數據智能化建設規劃設計方案》,視頻圖像大數據作為公安大數據中數據量最大、處理手段最復雜的重要組成部分、重要數據源頭和重要應用載體,正迎來全局戰略驅動、深度需求牽引和高新技術推動的大好發展機遇。

          一、背景

          近年來,中央、公安部、北京市先后下發了《關于加強社會治安防控體系建設的意見》(中辦發〔2014〕69號)、《關于加強公共安全監控建設聯網應用工作的若干意見》(發改高技〔2015〕996號)、《關于進一步加強公安機關視頻圖像信息應用工作的意見》(公通字〔2015〕4號)、《<‘十三五’平安中國建設規劃>公安信息化重點項目建設任務書》、《北京市公共安全視頻監控建設聯網應用工作實施方案(2016-2020)》等政策指導文件,對加強公共安全視頻監控系統建設、聯網,深化視頻圖像信息智能化、實戰化應用提出了指導和要求。

          目前,實施公安大數據戰略是全國公安工作的重點之一。公安部部長趙克志在全國公安廳局長會議上指出“把大數據作為公安工作創新發展的大引擎,培育戰斗力生成新的增長點,大力實施公安大數據戰略,著力打造數據警務、建設智慧公安”。日前,公安部黨委審議通過了《公安部大數據智能化建設規劃設計方案》,視頻圖像大數據作為公安大數據中數據量最大、處理手段最復雜的重要組成部分、重要數據源頭和重要應用載體,正迎來全局戰略驅動、深度需求牽引和高新技術推動的大好發展機遇。

          二、現狀及問題

          近年來,借助“雪亮工程”,公安部門大力加強視頻監控系統基礎建設,建成了高清視頻聯網與共享平臺、搭建了高清視頻專網、完善了視頻監控點位覆蓋。在視頻應用方面,圍繞人、車、物的識別提取,開展了視頻圖像信息智能應用,初步形成覆蓋重點地區的“視頻數據天網”,開啟了視頻“大數據時代”。但是對照公安大數據發展戰略,視頻建設應用方面還存在視頻聯網共享發展不均衡、高清監控改造不全、點位布局不科學、聯網整合不充分、平臺功能不完善、平臺視頻碼流并發性能等問題已成為影響圖像調用穩定性的瓶頸。人臉卡口、車輛卡口等智能前端建設不足,視頻圖像信息數據庫標準化建設滯后,視頻圖像信息匯聚總量偏小,視頻智能分析與應用還處于起步階段。已建的人臉、車輛、人證核驗等圖像信息采集、存儲、應用較為分散,各自為戰、標準不一,一定程度上形成了新的應用孤島,人像基礎資源、車輛檔案資源共享不充分,制約了整體效能的發揮。對公安業務場景應用研究尚不深入,大多停留在查詢、檢索和比對上,貼近實戰需求的模型較為匱乏,系統解決業務難點的應用模式還不成熟,沒有充分挖掘視頻大數據資源的有效價值。

          三、視頻大數據智能支撐體系總體設計

          1.總體目標

          以“十三五”平安中國建設任務、“雪亮工程”建設要求為指引,緊密結合社會治安防控體系建設任務,依據“統一領導、統一規劃、統一標準、統一管理”的工作原則和“全域覆蓋、全網共享、全時可用、全程可控”的工作要求,以云計算、大數據、智能分析、現場感知等技術為依托,構建分層次的視頻大數據智能支撐體系。全面推進新型智能化前端建設,優化視頻傳輸網絡,集成多種視頻圖像智能應用手段,實現視頻圖像信息資源的大整合、高共享。強化基于視頻大數據的深度應用,構建視頻圖像信息綜合應用平臺,為各警種、各基層實戰單位提供人臉、人員、車輛、案事件等應用服務,最大化挖掘視頻警務大數據應用的整體效能。

          2.總體框架

          依據國家和行業標準要求(《公共安全視頻監控聯網系統信息傳輸、交換、控制技術要求》(GB/T 28181-2016)、《公安視頻圖像信息應用系統》(GA/T 1400-2017)、《公安視頻圖像分析系統》(GA/T 1399-2017)、《公共安全視頻監控聯網信息安全技術要求》(GB35114-2017)等),視頻大數據智能支撐體系按照“市、區兩級建設”的總體框架和“雙網雙平臺部署”的技術架構開展建設,即市局和分局分別在視頻專網和公安信息網雙網部署視頻圖像云基礎設施,搭建視頻聯網共享平臺、視頻圖像信息數據庫、解析系統和應用系統,建設完善安全管控系統和運維管理系統,建設各類視頻圖像前端采集設備,形成全局視頻圖像信息采集傳輸、匯聚整合、分析應用、安全與運維管理的完整體系。

          “市、區兩級建設”,即市局層面,整合全局視頻資源,全量匯聚視頻圖像結構化信息,按需匯聚人像、車輛卡口圖片、案事件視頻圖像等非結構化信息,開展基礎性、跨區域的視頻建設應用。分局層面,在市局的統一規劃下,開展本地區視頻前端設備布設、資源聯網、視頻應用等工作,全量存儲使用本地區視頻圖像結構化信息及圖片、視頻等非結構化信息,結合轄區實際,開展實戰性、多領域的視頻建設應用。

          “雙網雙平臺”部署,即視頻專網部分定位為視頻圖像資源生產和基礎應用,側重原始視頻圖像資源采集、存儲、解析、共享,提供視頻調閱、布控預警等通用性、實用性視頻圖像應用。公安信息網部分定位為公安大數據應用,側重解析后的視頻圖像資源信息存儲、關聯、服務,在視頻圖像數據與其他警務數據融合的基礎上,提供多維大數據分析應用,開展視頻圖像智能化綜合服務。

          3.邏輯架構圖

          視頻大數據智能支撐體系總體邏輯架構由“四層三體系”組成,四層分為基礎設施層、平臺服務層、業務應用層以及用戶層,三個體系包括運維管理體系、安全管控體系、標準規范體系。

          基礎設施層由前端采集、基礎網絡、視頻云構成,主要提供視頻圖像信息采集、整合的基礎環境支撐。平臺服務層由基礎平臺、數據服務、應用服務組成,主要完成視頻圖像信息資源的匯聚、處理、分析和服務,為各業務應用和最終用戶提供視頻基礎支撐。具體可以歸納為采、匯、析、用、管。

          采:推進視頻監控、人車卡口建設,采集社會面各類多維感知數據。

          匯:通過基礎網絡和云基礎設施,統籌將視頻監控、人車卡口、視頻門禁、無線圖傳以及離線采集的圖像信息資源等匯聚到基礎平臺和視圖庫中,解決視頻圖像資源零散、跨區調取共享難的問題。

          析:利用視頻圖像解析技術,自動提取人、車、物等信息,解決海量視頻資源難以處理、價值未能深挖的問題。

          用:全面開放視頻平臺的數據和能力,與公安大數據平臺相互融合,形成各類視頻圖像技戰法和分析模型,為各警種提供人、車、案等應用服務支撐。

          管:按照標準規范,建設運維管理系統和安全管控系統,形成視頻圖像信息資源全生命周期閉環管理模式。

          四、主要建設內容

          1.建設智能化采集前端,實現視頻圖像信息多維化采集。

          根據業務需求,充分考慮已有點位的基礎條件,在全市重點路段、重要制高點、交通樞紐、人員密集場所、大型活動安保場所等區域,科學布建高清攝像機、智能人車卡口以及人證核驗設備等,開展視頻監控覆蓋率、高清率達標建設,構建分層次、網格化的視頻圖像信息采集系統,形成“覆蓋全市、布控嚴密、感知精確”的點位布局。探索建立視頻點位布建規則庫,指導前端點位選取和設備選型,并與電子地圖結合,直觀展示已建、改造、新建以及規劃建設的點位位置,提升前端布建的科學性和有效性。

          2.完善高清視頻專網,保障視頻傳輸質量。

          視頻專網是視頻資源共享的承載網絡,同時還承載著與電子政務外網以及其他網絡視頻圖像信息的傳輸交互,是視頻資源整合和深度應用的基礎支撐網絡。市局到分局到各基層所隊的視頻傳輸網絡帶寬應滿足視頻圖像資源傳輸匯聚的要求,并通過網絡可靠性等技術,保障視頻傳輸穩定可靠。

          3.建設視頻云平臺,提供視頻基礎設施支撐。

          建設市、區兩級視頻云平臺,實現物理分散、邏輯集中、資源和算法按需調配,保障市、區兩級的任務協同、算法協同、數據協同和資源協同,提高資源使用效率,支撐視頻聯網、視圖解析、視頻大數據三位一體的視頻業務服務。視頻云平臺建設應滿足公安部關于云計算基礎設施建設的相關文件要求。

          4.完善視頻聯網共享平臺,提升聯網共享能力。

          進一步完善聯網共享平臺,推進公共視頻資源的匯聚和跨部門、跨區域共享,加快聯網設施標準化改造,確保各級平臺滿足28181新國標要求。優化各級平臺的碼流轉發、錄像存儲等基礎功能性能指標,推進視頻監控資源聯網率達標建設,提升視頻調看的實戰支撐能力。

          5.建設社會視頻資源接入平臺,拓展視頻資源整合范圍。

          建設社會視頻資源接入平臺,優先接入娛樂場所、賓館酒店、智慧社區、停車場等社會面重點行業領域的二三類視頻圖像信息資源,并為政府各委辦局提供視頻資源的共享應用。社會視頻資源接入平臺通過安全方式聯通視頻專網,平臺接口應符合28181新國標要求。

          6.建設視頻圖像解析中心,提供視頻圖像解析服務。

          按照《GA/T1399-2017》標準,市、區兩級建設視頻圖像解析中心,對關注的人、車、物等目標進行檢測、識別、描述、比對、行為分析以及視頻增強復原等,形成易于自動判別或人工判別的分析結果,為公安大數據提供鮮活、海量的視頻數據來源,是實現視頻智能應用的重要支撐。在視頻專網和公安信息網分別部署視頻圖像解析中心。視頻專網解析中心側重于對視頻專網里的聯網視頻、離線視頻文件、人臉車輛抓拍圖片等進行解析;公安信息網解析中心側重于對公安內部視頻以及公安網各類應用系統中的視頻圖像信息(如證照類圖片等)進行解析。

          7.建設視頻圖像信息數據庫,提供視頻數據整合共享服務。

          按照《GA/T 1400-2017》標準,市、區兩級在視頻專網和公安信息網分別建設視頻圖像信息數據庫。視頻專網部署人/車的原始信息庫,側重實時計算;公安信息網部署人/車專題庫、案事件庫、布控庫、靜態資源庫等,側重業務分析。視頻專網視圖庫通過安全措施向公安信息網視圖庫推送視頻圖像數據。

          8.建設視頻圖像信息應用服務平臺,全面推進視頻圖像信息的深度應用。

          按照《GA/T 1400-2017》標準,以視頻解析中心、視圖庫及相關業務信息為基礎數據資源,依托視頻專網、公安信息網,市、區兩級分別建設視頻圖像信息應用服務平臺。視頻專網側重基礎的人像、車輛和視頻結構化應用,提供基本的結構化和目標布控等功能;公安信息網側重人像、車輛大數據、與其它警務數據關聯分析以及算法模型構建等應用,提供多維分析等實戰功能。市局平臺集人像、車輛、案事件、地圖、解析、數據等服務于一體,支撐視頻圖像信息查詢檢索類、綜合分析類、解析處理類、構建模型類等應用,形成統一的平臺服務接口,支撐情報研判、指揮調度、反恐維穩、安保警衛、執法辦案、治安防控、技術偵查、民生警務、內部管理等專業應用。

          9.完善視頻圖像信息安全管控系統,確保視頻圖像信息安全可控。

          視頻監控系統安全體系嚴格按照公安信息化系統安全體系建設的總體要求,在實現物理安全(機房安全、設備防破壞等)、網絡安全(邊界安全、傳輸安全、入侵防御、防火墻等)、系統安全(數據庫安全、漏洞掃描、安全審計等)的基礎上,對照《GB35114-2017》國家強制標準,按照誰建設誰主責、分級分域防護原則,市局、分局兩級構建視頻圖像信息安全管控平臺,升級系統和前端設備,實現對本級視頻監控設備、視頻使用人員的準入控制和身份認證,以及對視頻圖像的加密傳輸和防篡改,全面強化視頻數據和視頻應用的安全管理。

          10.完善運維管理系統,實現自動化、智能化運維管理。

          統籌市、區兩級運維管理平臺,對視頻專網和公安信息網內視頻相關設備、軟件進行統一管理,具備設備及鏈路監測、視頻質量檢測、可視化展現、巡檢管理、故障告警、工單管理、統計分析等功能,實現巡檢、備份等維護工作自動化,實現運行狀況可視、可控、可管的目標,加強“一機一檔”管理考核,提升視頻監控資源檔案的規范化、精細化管理水平。建立視頻前端設備檢測診斷、工單流轉、故障修復等響應流程,提升視頻前端設備在線率、視頻圖像完好率。

          五、視頻大數據智能應用需要關注的技術重點

          1.加強數據匯聚治理,構建視頻圖像信息數據庫。

          視頻圖像信息數據庫是視頻圖像大數據智能應用的關鍵環節,而目前視圖庫建設普遍面臨數據匯聚難、數據治理難、數據溯源難等問題。為此,公安部專門制定了《GA/T 1400-2017》標準,各單位在建設視頻圖像信息庫時都必須遵循這一標準,所有視圖數據也要按照統一標準逐級匯聚到市局視頻圖像信息數據庫中,形成全局視頻圖像信息總庫。在建設過程中,一要盡可能匯聚多種維度、多種來源、多種格式的原始視頻圖像數據,形成原始庫;二要對原始數據進行提取、清洗、關聯、比對、標識等操作,基于統一的數據模型,構建人員、車輛、地點、物體、事件、組織等要素的資源庫;三要針對各警種業務需求,構建具有業務屬性的專題庫,提升數據服務能力。

          2.探索算法調度管理,構建視頻圖像解析系統。

          目前視頻圖像解析系統建設普遍面臨著不同廠家的算法不兼容、同一個廠家的不同版本算法之間也不兼容等困難。我們在推進視頻圖像解析系統建設,實現目標檢測、特征值提取、視頻摘要、以圖搜圖、視頻圖像增強與復原等功能的基礎上,可以通過構建多算法庫,實現本級范圍內不同廠商、不同版本的視頻圖像智能算法任務調度,以及市、區兩級之間算法模型的級聯管理,支撐算法模型的優化與共享,真正發揮多算法模型的優勢。優先在算法相同的分局之間推進視頻解析后數據的共享,讓市局的解析能力和數據資源下沉,同時也使分局之間實現數據的互通、共享,以便更高效地服務于分局視頻應用。后續依托多算法調度管理,最終實現全市范圍內市局與分局、分局與分局之間的全量數據互通共享。

          3.統一應用入口,建設視頻圖像信息綜合應用平臺。

          目前,公安部門陸續建設了眾多視頻圖像應用系統或者平臺,在取得一定實戰效果的同時也帶來了一些突出問題。各種視頻圖像應用系統往往單獨建設,缺乏統籌考慮和有效整合,存在重復建設的同時也降低了工作效率。為此,我們提出要通過視頻圖像信息綜合應用平臺的建設,整合各類視頻圖像的通用和專業應用,為各警種開展視頻圖像智能應用提供統一的入口。同時,基于視頻綜合應用平臺提供的通用服務能力,為各警種能夠快速開發各類視頻圖像專用應用提供支撐。

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