视频监控系统在公安工作中的深度应用

李蕊杨静

(中国人民公安大学，北京 100038)

视频监控系统在公安工作中的深度应用

李蕊杨静

(中国人民公安大学，北京 100038)

推进视频监控系统在公安工作中的深度应用，是视频监控系统建设与发展所面临的一个重要课题。当前，视频监控系统普遍存在着资源整合不足、智能程度不高、综合运用不够等问题。因此，从联网整合、技术研发、平台搭建等几个角度对推进视频监控的深度应用进行探讨，是很有必要的。

视频监控系统；公安工作；深度应用

城市报警与监控系统是公安信息化建设的重要内容，自2005年全国首批3111试点城市监控系统建设以来，据不完全统计，迄今为止，全国公安机关自建了2万余个视频监控系统，安装了摄像机100余万台。但现有的视频监控网络，普遍存在着缺乏深度应用模式、智能化程度不高、系统建设投入产出比低等问题。如何改造现有的视频监控网络，推进其在公安工作中的深度应用，更好地适应物联网时代视频监控智能化、情报化的应用需求已迫在眉睫。

一、联网整合，信息共享

当前，我国城市报警与监控系统建设在技术水平和应用等方面均获得了快速发展，已初步形成了基础和网络。然而，由于目前所建成的监控系统大都自成体系，相互间缺少统一规划和技术协调，不能有效实现网络的互联互通和资源共享，其信息也不能有效为公安机关所掌握和利用。因此，积极开展视频监控系统联网建设，加快推进各类视频图像资源的整合工作，促进图像信息资源的综合开发利用，成为当务之急。本文试对视频监控在省级区域范围内的联网整合做一个初步的探讨。

（一）视频监控系统联网整合方案

1.四级联网架构设想

联网，是视频监控系统中视频信息应用的天然需求。在视频监控系统中，前端现场分布在道路、广场、楼宇等城市的各个角落，包括公安自建的监控资源以及社会单位建设的监控资源，基础指挥中心则部署在派出所，而各个派出所辖区、区县分局、市局、省厅之间往往需要产生视频相关的业务联系。因此，在设计联网架构时，应当使各个派出所的监控资源，按照辖区划分在区县分局形成汇聚，各个区县分局在市局汇聚，各个市局又最终在省厅汇聚，形成覆盖全省的四级联网系统。全市乃至全省范围内的监控联网有利于图像的资源化利用，派出所辖区内一条街道的监控图像可以被市局甚至省厅调阅，跨区县分局的事件处置可以通过市平台的互联互通共享监控资源。同时，通过跟其他横向部门（城管、交通等部门）平台的互联共享，有助于公安部门跟其他横向部门进行数据交换和业务配合，并最终形成视频指挥的大应急平台。

2.四级联网架构的特点

（1）下级平台系统独立自治。每一个下级平台系统都是一个独立完整的视频监控系统，可以完成本级平台辖区内所有视频监控业务的管理及调度。（2）监控系统间多级互联。通过采用标准的互通协议或平台SDK级联对接，多级监控系统间可以多级直接地通信和联网。（3）全网资源统一管理。通过标准的管理协议和统一的资源划分规则，多级监控系统间可以实现全网资源的统一管理。（4）跨域业务处理。根据相应的权限控制及资源共享设置，多级监控系统间可以通过权限设置来实现资源共享。

3.构建时应注意的问题

（1）设备、平台均应遵循开放原则。为满足系统的大规模联网整合，前端设备及系统平台均应遵循开放原则，前端设备厂商应提供标准的SDK获取流协议以及解码库，满足系统应用平台的整合接入。同时，系统管理平台可通过提供应用开发接口或SDK，与其他警用系统配合快速实现多种增值业务。（2）采用标准化方法进行平台对接。在进行监控系统联网的过程中，为保证系统建设的规范性、标准性和扩展性，系统平台在级联对接时，应遵循共同的标准协议和规范，例如国家GA/T669、浙江省地方标准DB33等这样一些标准协议和规范。

（二）实现联网整合所具备的有利条件

1.系统建设更加注重科学性

经过多年的建设和发展，各地视频监控系统建设的科学性得到了较大提升。各省基本都制定了关于视频监控系统建设方面的总体规划、实施方案或技术要求，对建设工作进行了统一部署，视频监控系统在总体布局上形成了点、线、面相结合的网络化格局。

2.出台了一系列相关技术标准

公安部《社会治安风险、动态预警、综合防控体系效能评估研究》项目的成功完成，解决了视频监控系统在大规模建设中存在的技术瓶颈，并成功地应用到地方的建设实践中。同时，出台了城市监控报警联网系统建设14个系列行业技术标准 (GA/T669)，以及《安全防范监控数字视音频编解码技术要求》(GB/T25724)和《安全防范视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求》(目前该标准已进入国家标准委报批阶段)。

3.一些地区已展开了联网实践

全国有一半以上的省、自治区、直辖市建立了省级平台，部分地方还开展了与辖区内地市级平台的联网工作；湖北、广东等地方构建了视频图像信息传输专网，保证了视频图像信息的安全可靠传输和最大限度地共享使用。

（三）实现联网整合所存在的不利因素

1.建设模式带来的阻碍

由于目前社会面的视频监控系统采取“自建自用”的模式，建设主体分散，建设标准不统一，对于视频资源的互通共享也并无统一的要求和标准，这就造成了社会图像监控资源各自为阵、相互隔绝的孤岛现象，影响了社会视频资源的广泛接入。

2.技术瓶颈带来的阻碍

随着高清视频监控等新技术的快速普及，出现了视频图像信息海量存储与检索、传输网络架构和带宽不足等问题。目前包括公安自建监控系统在内的视频信号模式、磁盘阵列格式等硬件的兼容较差，另外，要实现不同拓扑结构网络的组网、不同格式 (模拟∕数字)视音频信息的转换、不同前端产品的兼容、海量数据的分布式存储、图像信息的多级检索、高负载视频图像的网络交换等还有许多关键技术需要突破。

二、技术推动，深化应用

（一）应用视频图像智能分析技术

实践证明，随着监控探头数量的不断增加，靠不断增加人力投入实时监控的效果并不理想，监控图像智能分析的应用，相当于给监控中心配置了“永不疲劳”的值班员，对监控画面内的行为进行实时识别并及时报警。因此，视频图像的智能分析是以技术手段真正解放了民警的劳动力，提高了图像监控的效能，提供了科技强警的现实体验。限于篇幅，对几种已经成熟运用于公安实战中的智能技术简要介绍如下。

1.目标智能跟踪

当监控目标触发报警事件后，球机自动跟踪目标直至消失。一些安防企业研发了“高清智能跟踪球”，将高清监控技术与智能分析技术融入摄像机内部，对可疑目标进行持续跟踪以得到更多的目标细节。

2.智能行为分析

智能行为分析主要基于背景建模技术，在静态场景（摄像机不发生位移）下查找出以人为主要防范对象的动态目标，并根据设置的报警规则进行报警。用于检测可疑目标入侵、跨越警戒面（虚拟围墙）、人员聚众、可疑逗留人员、非法停车、可疑物品遗留、人/车流量统计等情况。

3.车辆识别

应用于高清卡口监控系统以及高清电子警察监控系统，实现对过车的实时抓拍，并实现对号牌、车身颜色、车型等的识别，利用该技术和相关业务管理平台实现过车信息的实时记录。

4.人脸识别

人脸识别是利用视频抓拍后对抓拍图像进行生物特征数据的提取并保存，主要包括抓拍保存、识别比对、检索查询等功能。

5.视频拼接

城市监控区域多、范围广，对于广场、公路等场所的视频信息采集需多个摄像机才能涵盖，由于浏览时需要开启多个监控窗口导致画面不连续，个别重要监控环节往往被忽略。视频拼接软件通过拼接算法将多幅画面拼接成一幅图像并显示，使得监控区域更广、效果更佳。

6.视频质量诊断

采用按计划配置手段，实现对前端视频监控图像画面的轮巡检测，一旦检测到监控画面图像丢失等异常情况时，及时产生报警通知维护人员。

（二）推广高清、移动视频监控技术

1.高清视频监控技术

基于实战使用效果和业务角度考虑，公安部门对视频监控的图像质量越来越重视。高清晰的图像质量在公安实战中不仅提供着本身自有的价值，更对智能行为分析、车牌识别、人员面部特征等识别技术的突破提供了更好的帮助，因此，应当进一步推广高清视频监控系统的建设。目前，对于高清监控的前端建设有两种方案，各地区可根据实际情况进行选择。

（1）数字高清摄像机。其特点是：前端只编码、不压缩，直接裸流输出；支持HD—SDI或光纤输出，HD—SDI可基于原有模拟监控系统的同轴电缆传输，可在利用现有的线缆资源的前提下实现高清监控改造；HD—SDI单节点传输距离约为100米，光纤可传输上百公里；数字视频信号未经压缩，图像还原更真实、设备控制无延时。缺点是：因未经压缩，对网络传输带宽要求高，成本较高。

（2）高清网络摄像机。其特点是：在前端摄像机内完成编码压缩，适用于IP网络传输架构。缺点是：因图像在前端输出时已完成编码压缩，图像质量因压缩略有损失；图像控制延时200-300ms。

2.移动视频监控技术

由于目前光纤、W Lan等有线网络资源非常丰富，所以通常视频监控的基础网络都是采用有线方式。但从实际情况来看，在一些特殊地区和领域，例如行政执法车、公交车辆、野外无法或者难以布线的地区，以及公安武警部门的单兵作业配备、临时监控等，无线监控具有有线监控所不具备的优势，机动、灵活、快捷，且可实现双移动，即前端监控点和远程客户端 (图2中的深色部分)都可移动。江浙沿海等经济发达省份的公安实战部门，已在移动车载取证、移动单兵作战等设备中配备了移动视频监控系统。应当进一步推广移动视频监控的使用，作为有线视频监控的延伸，两者相互配合，实现即时的网络化街面防控。

（三）研发视频数据挖掘技术

迎接视频监控系统深度应用的挑战，其核心及瓶颈是通过研究视频结构化描述技术解决视频监控数据向视频信息、视频情报的转化，实现警务工作模式的创新。要实现视频结构化描述，必须依赖视频数据挖掘技术。这一技术能够对视频内容按照语义关系，采用一系列技术处理手段，组织成可供计算机和人理解的文本信息（如图3所示），并进一步转化为公安实战所用的情报，实现视频数据向信息、情报的转化。现阶段视频数据的挖掘在数据挖掘技术领域还是一个难题，与文本数据不同，视频数据是非规则的且信息量庞大的数据格式，不具备文本数据的语法及段落规则。另外，视频中包含的信息量非常庞大，对于视频数据的特征融合及信息提取具有较高的难度。所以总体来看，视频数据挖掘技术目前还处于初级阶段，因此，需要加强科研攻关，研究涉及视频分割、内容提取、内容描述的一批关键技术，突破应用难题。

三、搭建平台，综合管控

随着监控基础设施不断扩大和完善，业务应用的逐渐丰富和增强，监控资源调度和管理不断复杂，对整个系统的管理提出了更高的要求。因此，搭建架构合理、功能完善、满足公安实战需求的视频监控综合管控平台就成为当务之急。

（一）平台顶层设计应选择合理的技术架构

国内许多安防企业都设计研发了面向公安业务的视频监控综合管控平台软件，在对产品进行选择时，应当选择能够实现系统的平滑升级和无缝扩展，高效、稳定运行的软件。系统设计开发应采用SOA架构方法和J2EE标准技术框架。必须从底层架构设计上保障开发结构的科学性和先进性；保证平台具有扩展性、适应性、兼容性和稳定性，能满足高并发负载的性能要求和构建整体信息化大集成的技术要求。如图4所示，一个优秀、先进的软件平台应具备这样的技术架构。

（二）平台应具有强大的业务融合能力和完善的运维服务能力

平台必须能够根据用户不同阶段的应用需求与特殊使用需求，快速融入新的业务应用功能，而无需更改平台原有架构，能够根据用户个性化需求进行快速的业务开发及功能调整。平台应当定义标准接口，支持多层级的集成，包括数据集成、能力集成与应用集成，实现子系统集成业务的综合应用，包括智能化联动和应急指挥，统计分析和辅助决策等。

监控系统监控点位数量庞大，系统的维护是影响系统能否长期稳定运行的重要因素。因此平台应具备强大的巡检应用功能，突破原有网管系统功能局限性，将系统设备巡检、视频图像质量诊断等功能无缝融合，为公安部门及时发现系统运行问题、排除故障、预先防范等提供有力保障。

（三）平台必须满足公安实战业务应用的需要

视频监控只有与公安实战业务相结合，才能最大程度地利用视频监控统来促进“打、防、控”工作，实现城市安防的常态化。因此，平台必须能与公安多路接处警系统、大情报系统、网侦系统、统一通信系统、警务管理系统以及协同指挥系统等实战系统进行有机融合，从而使其更好地发挥实战应用效能，并为情报研判、治安防控、应急指挥、侦查破案和警务管理等深度应用奠定好基础。限于篇幅，本文试对融合后的几个主要公安业务系统做一简要介绍。

1.决策指挥综合调度业务

平台应整合视频监控、通信调度、车载∕单兵移动监控系统、治安卡口等各类信息化资源，并融合公安多通道接处警系统、车辆管理及车牌识别系统、PGIS系统、可视化指挥系统、警务通系统、网侦系统等实战业务系统，将分散的公安警务信息系统进行有效集成，从而实现各类信息的高效收集和研判，调度指令的快速部署和实施，应急指挥的信息化、可视化和标准化。另外，通过平台在统一的界面集中、动态、实时、形象地展示各种信息和资源，实现公安信息资源和业务系统的互联互通和信息共享，能有效地提升公安部门在发生重大案情和突发事件时的情报研判、高层决策和指挥调度能力。

2.多通道接处警业务

通过系统与110、122、119三台合一系统、短信报警、互联网报警、3G视频报警以及第三方报警 (派出所、巡逻车)的业务互联，可对多元化报警渠道的警情进行综合接入和统一处理。通过与PGIS系统、GPS系统的融合，实现接处警时准确定位事故地点周边的监控点，快速调出视频图像。接警人员接警后，通过对报警电话在PGIS上的定位，快速确定案发地点，调用报警案发地点周边的视频资源引入视频监控复核手段，提高警员处警效率。在处警过程中，通过GPS系统与PGIS系统的配合，可快速掌握周边移动警力的分布情况，迅速调集现场附近的警力资源到现场处理案件。

3.治安卡口可疑车辆布控追逃业务

通过平台与卡口∕电子警察监控系统、PGIS系统、话单系统的融合，实现视频监控与卡口布控的统一展现，帮助公安部门实现布控追逃业务。系统所具有的主要功能可包括：轨迹搜痕功能、同行车辆分析、区域碰撞功能、初次入城车辆分析、可疑车辆布控功能、车辆追踪功能等。这些功能的运用，实现被盗抢、事故逃逸等涉案车辆信息的迅速发布、布控、缉查、报警，为公安机关打击机动车违法犯罪行为提供技术保障。

4.可疑人员布控追逃业务

通过平台与人脸识别系统、二代身份证采集系统、PGIS系统的融合，可实现对可疑人员的布控追逃业务。（1）对重点要害部位（车站、地铁站、社区等出入口）进行人脸抓拍，建立人脸信息库；确定嫌疑人后，搜索上述地点人脸信息数据库，查找相关线索。（2）对可疑人员进行布控，向系统导入人脸图像，通过相似度值设置，一旦在系统中抓拍到接近相似度值的人脸图像，系统即产生报警。对于网吧、旅馆等身份信息实名认证场所，通过平台与身份采集系统、PGIS系统的配合，通过输入可疑人员身份证信息，在地图上弹出搜索时间范围内的行踪轨迹。

5.情报综合研判业务

通过平台接入汇集所属区域内的各类视频监控录像、多通道接警、抓拍图片、警情案件卷宗等多种信息。在空间信息、应急信息和警务信息等基础及知识数据的支撑下，辅助研判人员进行信息鉴别、关联、比对分析及多层级综合研判分析，识别、定位、跟踪各类重点设施目标、运动目标和重点关注区域，对可能高发案件的场所、地点及时进行预警，合理调整警力部署，使警力跟着警情走。同时，还能辅助进行威胁评估、预测事态发展趋势，形成本区域完整、准确、连续的不同级别、不同形式的情报，为指挥决策、行动控制提供详实、丰富的信息支撑。

在平安城市和平安社会创建活动的大背景下，视频监控系统的建设取得了长足发展，它作为科技强警的有力抓手，极大地提高了公安机关驾驭社会治安局势、打击违法犯罪的能力。但是目前的视频监控系统普遍存在着缺乏资源整合、智能化程度低、深入应用不足等问题。因此，从联网整合以实现信息共享、推广高新智能技术的应用、搭建综合管控平台等几个方面入手，强化视频监控系统在公安工作中的深度应用，使其更好地发挥公安实战效能，是非常必要的。

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D631

A

1672-6405（2012）03-0017-04

李蕊（1984-），女，湖北宜昌人，中国人民公安大学2010级侦查学硕士研究生。

杨静（1988-），男，安徽含山人，中国人民公安大学2010级侦查学硕士研究生。

2012-08-10

张钦]