視頻結(jié)構(gòu)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)安防智能化

得益于技術(shù)進(jìn)步，安防監(jiān)控向高清化發(fā)展，視頻分辨率從原來的標(biāo)清D1、高清720P逐步升級(jí)到全高清1080P甚至是超高清4K。這為治安偵查帶來了極大便利，也為安防智能化提供了先決條件。

高清畫質(zhì)下，安防系統(tǒng)能夠清晰呈現(xiàn)實(shí)地場景，獲取更多細(xì)節(jié)特征，更好服務(wù)于車牌識(shí)別、人臉識(shí)別以及行為偵測等智能分析應(yīng)用。但要想實(shí)現(xiàn)安防智能化，離不開視頻結(jié)構(gòu)化技術(shù)的支撐。

什么是視頻結(jié)構(gòu)化？

所謂視頻結(jié)構(gòu)化技術(shù)，就是將視頻內(nèi)容（人、車、物、活動(dòng)目標(biāo)）的特征屬性自動(dòng)提取出來，并按照語義關(guān)系，采用目標(biāo)分割、對(duì)象識(shí)別、深度學(xué)習(xí)等處理手段，分析和識(shí)別目標(biāo)信息，組織成人和計(jì)算機(jī)可理解的文本信息的技術(shù)，將非結(jié)構(gòu)化視頻變?yōu)橛袃r(jià)值的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。在視頻結(jié)構(gòu)化所描述的內(nèi)容方面，安防領(lǐng)域中重點(diǎn)關(guān)注的是：人員、車輛和行為。

人員結(jié)構(gòu)化

人員結(jié)構(gòu)化既可對(duì)人員的性別、年齡等特征范圍進(jìn)行標(biāo)注，還可對(duì)人的衣著、是否戴眼鏡、是否背包等信息進(jìn)行結(jié)構(gòu)化描述。

車輛結(jié)構(gòu)化

車輛結(jié)構(gòu)化除了對(duì)車輛的品牌型號(hào)、車身顏色、號(hào)牌、年檢標(biāo)等固有特征進(jìn)行標(biāo)識(shí)，也可對(duì)駕駛員的人臉以及是否系安全帶、是否打手機(jī)等駕駛狀態(tài)進(jìn)行結(jié)構(gòu)化描述。

行為結(jié)構(gòu)化

行為結(jié)構(gòu)化是在人員結(jié)構(gòu)化基礎(chǔ)上進(jìn)行檢索查詢，對(duì)人體行為是否越界、徘徊、停留或聚集等多種行為特征進(jìn)行描述，并結(jié)合人臉特征和GIS地圖等信息，刻畫出人員行動(dòng)軌跡并進(jìn)行分析研判。

視頻結(jié)構(gòu)化為安防發(fā)展帶來的價(jià)值

如上所述，視頻結(jié)構(gòu)化對(duì)海量視頻內(nèi)容進(jìn)行特征提取和語義描述，再結(jié)合大數(shù)據(jù)分析和智能處理技術(shù)，將安防質(zhì)量推向了更高水平，其帶來的價(jià)值是多方面的。

視頻查找速度極大提升

若給定一張嫌疑人照片，借助視頻結(jié)構(gòu)化系統(tǒng)從數(shù)百到上千小時(shí)的高清視頻中查找嫌疑人目標(biāo)，僅需秒級(jí)完成。這讓辦案人員從篩查視頻監(jiān)控的簡單重復(fù)勞動(dòng)中解脫出來，耗費(fèi)人力更少，效率和準(zhǔn)確度更高。

存儲(chǔ)容量極大降低

視頻結(jié)構(gòu)化后需要存儲(chǔ)的檢索信息和目標(biāo)數(shù)據(jù)，相較原視頻數(shù)據(jù)量，可以節(jié)省90%以上的空間，極大縮減硬件成本開支。

深化視頻數(shù)據(jù)價(jià)值利用

視頻結(jié)構(gòu)化系統(tǒng)為事前、事中、事后的布防布控、綜合研判提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，而且結(jié)構(gòu)化的信息語義相通，實(shí)現(xiàn)語義搜索、以圖搜圖、軌跡還原等功能，讓海量的安防監(jiān)控視頻發(fā)揮更大價(jià)值。

視頻結(jié)構(gòu)化對(duì)存儲(chǔ)帶來的挑戰(zhàn)

當(dāng)然，視頻結(jié)構(gòu)化在輔助提升安防質(zhì)量和偵查效率的同時(shí)，也給底層存儲(chǔ)提出了更高要求。視頻經(jīng)過結(jié)構(gòu)化后的數(shù)據(jù)主要包括：以語義描述為主的數(shù)據(jù)庫文件，再就是圖片文件，后者也是當(dāng)前視頻結(jié)構(gòu)化場景下的主要痛點(diǎn)所在，主要體現(xiàn)在兩方面：

千億級(jí)文件規(guī)模

隨著智慧城市建設(shè)的推進(jìn)，區(qū)縣級(jí)攝像機(jī)數(shù)量平均在3000臺(tái)左右，地市級(jí)可能超過5萬臺(tái)。市場上的高端智能抓拍攝像機(jī)，可以做到同時(shí)識(shí)別抓拍上百張人臉圖像。單臺(tái)攝像機(jī)平均每天存儲(chǔ)上萬張人臉圖片、人體圖片、車輛圖片和環(huán)境圖片，且保存期限在數(shù)月到數(shù)年不等，這要求底層存儲(chǔ)能夠支撐百億甚至千億級(jí)文件規(guī)模。

穩(wěn)定的高性能支撐

海量小文件的存儲(chǔ)本身是一個(gè)難題。邊緣計(jì)算預(yù)處理單元不斷地從前端攝像機(jī)識(shí)別、提取目標(biāo)圖片，解析服務(wù)器不停地分析圖片并提供給上層應(yīng)用。系統(tǒng)判斷圖片價(jià)值，對(duì)無價(jià)值圖片做刪除處理，在保存周期后還有批量刪除的需求。頻繁的寫、讀、刪操作更增加了存儲(chǔ)處理的難度，這要求存儲(chǔ)能夠穩(wěn)定的提供高性能支撐。

基于MOS打造視頻結(jié)構(gòu)化智能存儲(chǔ)方案

針對(duì)視頻結(jié)構(gòu)化場景，杉巖也推出了相應(yīng)的解決方案。基于杉巖MOS海量對(duì)象存儲(chǔ)，為圖像數(shù)據(jù)提供海量智能存儲(chǔ)平臺(tái)。依托分布式架構(gòu)，滿足安防領(lǐng)域?qū)Ａ繄D像的多并發(fā)、低時(shí)延存儲(chǔ)要求。根據(jù)保存期限要求，通過生命周期管理自動(dòng)完成數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移和刪除操作。同時(shí)，依托智能數(shù)據(jù)處理引擎，對(duì)目標(biāo)圖像進(jìn)行自動(dòng)標(biāo)簽和基于標(biāo)簽的檢索，為結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的深入分析和應(yīng)用打下基礎(chǔ)。

該方案能夠?yàn)榭蛻魩淼膬r(jià)值包括以下幾個(gè)方面：

EB級(jí)存儲(chǔ)，千億級(jí)文件規(guī)模

MOS可提供EB級(jí)容量，單桶對(duì)象數(shù)量不低于30億，單存儲(chǔ)池對(duì)象數(shù)量高達(dá)100億，在海量場景下大幅精簡桶數(shù)量，管理效率顯著提升。

持久穩(wěn)定的高性能存儲(chǔ)

通過智能元數(shù)據(jù)緩存和小文件合并等技術(shù)，解決了海量小文件性能難題。經(jīng)國家電子計(jì)算機(jī)質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心（NCTC）測試認(rèn)證，MOS在海量數(shù)據(jù)規(guī)模下寫入性能穩(wěn)定，從空載到100億文件寫入的過程中，99.94%的數(shù)據(jù)寫性能穩(wěn)定在平均值附近，足以驗(yàn)證MOS產(chǎn)品的性能管理效果非常明顯。

基于標(biāo)簽檢索，提升效率

依托智能數(shù)據(jù)處理引擎，MOS可對(duì)圖像文件自動(dòng)添加標(biāo)簽，精簡了業(yè)務(wù)流程；而且支持基于標(biāo)簽檢索，更精準(zhǔn)地獲取目標(biāo)信息，效率顯著提升。

生命周期管理，簡化運(yùn)維

一般經(jīng)過結(jié)構(gòu)化處理的數(shù)據(jù)有保存期限要求。MOS通過生命周期管理策略，到期自動(dòng)觸發(fā)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)移或刪除操作，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)生命周期與業(yè)務(wù)周期聯(lián)動(dòng)，有效降低運(yùn)維復(fù)雜度。

視頻結(jié)構(gòu)化智能存儲(chǔ)方案的應(yīng)用場景

安防監(jiān)控

以公安部門為代表的安防領(lǐng)域，更關(guān)注視頻內(nèi)容中的人、車、行為，視頻結(jié)構(gòu)化會(huì)產(chǎn)生海量的人臉圖片、人體圖片、車輛圖片和結(jié)構(gòu)化信息，杉巖方案可提供海量存儲(chǔ)和智能管理平臺(tái)，并為數(shù)據(jù)的快速檢索、比對(duì)、碰撞、分析提供支撐，實(shí)現(xiàn)多維研判和及時(shí)布控，提升治安保障能力。

智慧交通

在智慧交通領(lǐng)域，卡口電子警察全天候監(jiān)視路況信息，視頻結(jié)構(gòu)化會(huì)產(chǎn)生海量的過車圖片和違章圖片，基于此對(duì)違章信息作出事后處理。杉巖方案可提供海量存儲(chǔ)和智能管理平臺(tái)，幫助提高交通管理和違規(guī)處理效率。

環(huán)境監(jiān)測

環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)每天采集大量圖片，基于此識(shí)別河道漂浮物，以及向河道拋投垃圾、非法采挖砂石等破壞環(huán)境的行為。杉巖方案可提供海量存儲(chǔ)和智能管理平臺(tái)，提升環(huán)境監(jiān)測效率。

不難看出，視頻結(jié)構(gòu)化技術(shù)的出現(xiàn)，有效結(jié)合大數(shù)據(jù)、人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)應(yīng)用，推動(dòng)安防、交通等多個(gè)領(lǐng)域向更高層次發(fā)展。杉巖的視頻結(jié)構(gòu)化智能存儲(chǔ)方案，有效解決了客戶痛點(diǎn)，推動(dòng)提升決策效率，幫助行業(yè)客戶實(shí)現(xiàn)能力升級(jí)。

責(zé)任編輯：tzh