隨著高清化視頻監(jiān)控的演進(jìn)和平安城市建設(shè)的飛速發(fā)展，監(jiān)控?cái)z像機(jī)遍布大街小巷。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，一個(gè)中等規(guī)模的城市就有上萬(wàn)路乃至數(shù)十萬(wàn)路攝像機(jī)覆蓋，這是一個(gè)蘊(yùn)含海量信息的龐大系統(tǒng)，每天產(chǎn)生的視頻數(shù)據(jù)相當(dāng)于1000億張照片。

海量的視頻記錄了少部分價(jià)值信息，這些價(jià)值信息為大多數(shù)事件留下了影像資料，為事后追溯事件真相、維護(hù)社會(huì)治安、預(yù)防并打擊違法犯罪、保障生命財(cái)產(chǎn)安全、促進(jìn)日常工作生活正常運(yùn)行帶來(lái)巨大便利。

即便不考慮各個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)之間的信息關(guān)聯(lián)，光瀏覽這些視頻就需要花費(fèi)大量的人力物力。解決這一問(wèn)題的核心技術(shù)即視頻結(jié)構(gòu)化描述技術(shù)，將海量視頻或圖片的非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)提取并轉(zhuǎn)化為結(jié)構(gòu)化信息描述。

視頻結(jié)構(gòu)化是將視頻內(nèi)容按照語(yǔ)義關(guān)系，采用時(shí)空分割、特征提取和對(duì)象識(shí)別等處理手段，組織成可供計(jì)算機(jī)和人理解的文本信息技術(shù)，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。

視頻內(nèi)容管理平臺(tái)支持實(shí)時(shí)視頻和歷史視頻分析，按照不同智能分析算法模型，采用結(jié)構(gòu)化標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)義定義，將提取結(jié)構(gòu)化信息存儲(chǔ)到分布式數(shù)據(jù)庫(kù)（元數(shù)據(jù)），按照業(yè)務(wù)需求設(shè)定智能分析算法規(guī)則，支持對(duì)視頻進(jìn)行快速、高效研判。

實(shí)時(shí)視頻結(jié)構(gòu)化分析包括智能行為行析、車(chē)輛（包括車(chē)牌）信息結(jié)構(gòu)化。歷史視頻結(jié)構(gòu)化分析包括車(chē)輛（包括車(chē)牌）、視頻摘要和視頻搜索結(jié)構(gòu)化。

智能行為分析結(jié)構(gòu)化信息主要包括：目標(biāo)的顏色（占比最大的顏色）、坐標(biāo)（目標(biāo)畫(huà)面中心點(diǎn)）、種類(lèi)（人、車(chē)、物）、時(shí)間，所關(guān)聯(lián)的視頻，目標(biāo)的尺寸。

車(chē)輛結(jié)構(gòu)化信息包括：車(chē)牌號(hào)碼、車(chē)牌顏色、車(chē)輛顏色、車(chē)輛特征（車(chē)輛類(lèi)型、車(chē)輛品牌、車(chē)輛子品牌、年款和局部特征），所關(guān)聯(lián)的視頻。

視頻搜索結(jié)構(gòu)化信息包括：目標(biāo)坐標(biāo)（目標(biāo)畫(huà)面中心點(diǎn)）、目標(biāo)輪廓、時(shí)間，所關(guān)聯(lián)的視頻以及幀號(hào)，目標(biāo)的尺寸。

視頻搜索通過(guò)對(duì)非結(jié)構(gòu)化的原始視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行智能分析，通過(guò)對(duì)背景和前景建模處理，提取出視頻中運(yùn)動(dòng)目標(biāo)對(duì)象的信息、顏色、尺寸、軌跡等，并建立目標(biāo)對(duì)象的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)庫(kù)，偵查人員可以通過(guò)設(shè)置目標(biāo)類(lèi)別（人、車(chē)、物）、出現(xiàn)區(qū)域、運(yùn)動(dòng)方向和軌跡等搜索條件，通過(guò)對(duì)目標(biāo)顏色模糊匹配，快速?gòu)囊曨l中搜索出滿(mǎn)足條件的目標(biāo)對(duì)象，并以視頻縮略列表的形式展現(xiàn)，通過(guò)圖片跳轉(zhuǎn)播放目標(biāo)對(duì)象在原始視頻中的真實(shí)場(chǎng)景，偵查人員可以進(jìn)行更進(jìn)一步的分析研判，提高偵查人員從海量視頻中查找目標(biāo)的效率。

具體視頻搜索分為元數(shù)據(jù)提取和視頻搜索處理兩部分，如下：

視頻搜索元數(shù)據(jù)提取示意圖

1、視頻幀采用基于運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的行為分析處理，通過(guò)背景建模、前景提取、目標(biāo)跟蹤等，提取圖像的背景圖和目標(biāo)元數(shù)據(jù)信息。

2、目標(biāo)元數(shù)據(jù)包括目標(biāo)軌跡、目標(biāo)大小（像素大小）、目標(biāo)顏色（黑、白、紅、黃、綠、藍(lán)、未知）和目標(biāo)類(lèi)型（人、車(chē)、未知）。

3、將目標(biāo)元數(shù)據(jù)存到數(shù)據(jù)庫(kù)元數(shù)據(jù)表。元數(shù)據(jù)表包括視頻文件id、對(duì)象id、目標(biāo)大小、目標(biāo)類(lèi)型、目標(biāo)顏色、目標(biāo)軌跡和起止時(shí)間。

視頻搜索處理示意圖

1、搜索分為兩種方式：目標(biāo)搜索，輸入條件包括目標(biāo)類(lèi)型（人/車(chē)/物），目標(biāo)顏色（黑、灰、白、紅、黃、綠、藍(lán)），目標(biāo)大小、目標(biāo)區(qū)域和排除區(qū)；以及軌跡搜索。根據(jù)輸入條件搜索元數(shù)據(jù)表，返回對(duì)應(yīng)元數(shù)據(jù)。

2、根據(jù)元數(shù)據(jù)查詢(xún)到的結(jié)果和目標(biāo)的軌跡信息（以x、y、width、high、time的二進(jìn)制序列表示），獲取軌跡中點(diǎn)的時(shí)間戳，抓取視頻文件對(duì)應(yīng)時(shí)間戳的幀，并截圖。

如果是目標(biāo)搜索，將對(duì)應(yīng)的目標(biāo)加框并標(biāo)識(shí)，并截圖存儲(chǔ)。

如果是軌跡搜索，將元數(shù)據(jù)表中記錄的目標(biāo)軌跡疊加到對(duì)應(yīng)幀上，并截圖存儲(chǔ)。

案例1#：

2014年X月X日上午9:30，XX市北關(guān)公安分局民警接到報(bào)案稱(chēng)有人被撞傷，民警根據(jù)線索信息確認(rèn)：嫌疑車(chē)輛為“白色北京現(xiàn)代-朗動(dòng)”小型車(chē)，牌照看不清楚。民警利用“視頻大數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化系統(tǒng)”，對(duì)案發(fā)生前后的1個(gè)半小時(shí)內(nèi)10萬(wàn)余條車(chē)輛行駛記錄進(jìn)行批量搜索，系統(tǒng)在1秒鐘左右從10萬(wàn)余條數(shù)據(jù)中查找出160輛“白色北京現(xiàn)代-朗動(dòng)”小型車(chē)在路上行駛；再經(jīng)人工排查，確認(rèn)嫌疑車(chē)輛，車(chē)牌為“*P92347”，整個(gè)案件從接案到成功抓獲嫌疑人前后共兩個(gè)多小時(shí)。

案例2#：

2014年X月X日晚20:00，在XX市汽車(chē)站附件發(fā)生一路人被撞傷案件。確認(rèn)線索信息：逃逸車(chē)輛為“黑色大眾”轎車(chē)，無(wú)號(hào)牌。辦案民警通過(guò)“視頻大數(shù)據(jù)處理云存儲(chǔ)中心”，對(duì)案發(fā)1個(gè)月前97萬(wàn)多條車(chē)輛信息進(jìn)行排查，快速檢索出 2月1日—5日，發(fā)現(xiàn)有一臺(tái)黑色“大眾-帕薩特”無(wú)牌車(chē)輛在城區(qū)共出現(xiàn)8次。通過(guò)對(duì)該車(chē)多次歷史過(guò)車(chē)記錄進(jìn)行追蹤、分析，確認(rèn)該車(chē)經(jīng)常駛?cè)胪恍^(qū)，后經(jīng)地面?zhèn)刹閷⑾右扇俗ゲ稓w案。

案例3#：

201X年X月X日下午三時(shí)許，XX市XX鎮(zhèn)人民路人民大廈XX發(fā)生一宗盜竊案件。民警根據(jù)案件線索，利用視頻結(jié)構(gòu)化系統(tǒng)提取的人臉圖片與人像庫(kù)、人臉圖片庫(kù)中的信息進(jìn)行比對(duì)分析，共查詢(xún)到40余張相似的人臉圖片。經(jīng)人工排查，最終掌握嫌疑人身份信息。

有人說(shuō)2019年的安防主題是“泛安防，去安防”，體現(xiàn)了安防企業(yè)的外延需求以及AIoT企業(yè)打破安防邊界的意愿。AIoT時(shí)代，視頻大數(shù)據(jù)的量產(chǎn)爆發(fā)，如若不能進(jìn)行智能化整合與分類(lèi)，那么這些數(shù)據(jù)就只是AIoT世界中的廢料和垃圾山而已。視頻結(jié)構(gòu)化技術(shù)將原始視頻數(shù)據(jù)精縮，變?yōu)楦撞檎摇⒄即鎯?chǔ)更小且更具備應(yīng)用價(jià)值的高精度數(shù)據(jù)，是 AI Cloud、城市大腦、安防視覺(jué)中樞、視頻編碼及車(chē)輛結(jié)構(gòu)化、ReID等場(chǎng)景應(yīng)用落地的關(guān)鍵技術(shù)。