宁夏公安视频实战综合应用平台的建设与应用

李杰 宁夏回族自治区公安厅科技信息化局

引言

近年来，在公安部的正确领导下，在自治区党委、政府的重视支持下，宁夏各级公安机关根据公安厅的统一部署，积极推进自治区政府民生计划全区智能图控系统建设，在城市道路、重点部位、治安复杂区域、重点乡镇等地区大力开展视频监控系统建设，并在全国率先实现了公安视频图像的互联互通。但是视频图像资源只限制局部、条线上使用，大多数部门内部也没有联网整合。整合共享工作的滞后、分析研判功能的不足、视频信息获取能力的低下是导致多年来视频监控建设各自为战，无法形成合力，无法发挥整体战斗力的主要原因，严重影响了视频监控资源在国家安全、公共安全以及服务社会、服务民生等方面发挥的作用，建设全区公安视综平台成为当务之急。

一、现状与需求

（一）现状分析

宁夏各级公安机关根据公安厅的统一部署，积极推进城市道路、重点部位和治安监控系统建设，加快各类图像信息向公安信息网的接入工作，自治区、市、县级公安机关均建成了视频共享平台，在维护社会稳定、防范打击犯罪和重大活动安全保卫等方面发挥了重要作用，但在取得优异成果的同时，亦暴露出一些问题。

1. 信息获取和综合分析效率低

在侦查破案过程中，民警通常需要用到卡口过车、电子地图、接处警、其他情报等相关联的信息，而这些信息分散在视频网和公安网的不同系统中，无法进行碰撞研判。因此，在案情分析过程中，民警从多个系统中离线的获取信息，在信息获取后，对于这些大量信息的整合，分析等过程繁琐并且困难重重，难以提取有效的信息并发现线索关联，更无法形成人车案件信息关联和分析，人，车轨迹的刻画，信息合成作战的能力，从而让图侦效率大打折扣。

2. 难以快速定位线索

采集、处理后进入系统的视频量往往很大，虽然目前已经有视频摘要，视频浓缩等手段加快了侦查人员对视频图像浏览的效率，但是由于缺乏高效的视频分析算法和资源，以及准确度较高的视频筛选和检索手段，不仅视频处理的时间较长，而且无法快速定位视频中的案件线索。

3. 案事件关联的深度分析不足

目前的案事件信息都存储在公安网执法办案系统中，视频应用系统处在视频专网，无法直接关联获取案件信息，对案件的处理也是仅在基础信息层面上的线索查询和初步的案件分析处理。而实际上在侦查过程中，经常需要调阅其他现有案件详细的图像资源和其他信息进行串并案分析，案件信息的不足，使办案人员在案事件分析处理效率上大打折扣。

4. 缺乏体系化的业务流程

一个大要案往往需要团队成员分工协作和多个环节的协调，而目前就图像侦查工作来说，全国各地公安机关仍旧处于尝试摸索阶段，尚未形成一个完善、健全的体系与流程。公安网和视频网上图侦业务的业务分工，两个平台的信息汇聚及交互，其他业务信息的提取和处理等都未成体系，这在很大程度上影响了图侦系统效能的最大化发挥。

（二）需求分析

1. 基于GIS的实时指挥调度需求

平台能与警用地理信息系统结合，实现公安图像信息基于空间电子地图的可视化查询和分析，提高在指挥决策、快速反映、反恐等方面的综合能力，为治安管理、警力部署、巡逻布控、安全警卫等公安业务提供行之有效管理手段。

2. 图像信息资源库管理需求

案事件视频图像数据库用于存储重大活动、突发事件、疑难案件的有关重要视频数据信息，为案事件研判分析提供图像信息服务，便于对图像信息的调阅，对图像信息资源库的图像信息编辑归档，分类管理，方便信息查询比对。

3. 合成视频指挥作战的需求

当有突发案事件发生时往往需要多个单位进行联合协同处置，并配合图像侦查工具进行快速的案件研判，此时，通过可视指挥调度席位，可以快速调度，实现多个相关单位对案事件的联合研判。

4. 案事件排查需求

目前视频监控点位数量庞大，要在海量图像中寻找到有效信息，要有技术上的突破，如智能分析，视频浓缩等，过滤无效信息，让侦查人员快速聚焦到可疑信息，同时使用图像增强对不够清晰的图片进行增强，获得有效信息等。其他民警在日常工作中，可以将可疑图像导入图像信息资源库存储。在案件侦破过程中，可查询并利用到日常收集的这些可疑信息，为案情做线索上的拓展。涉案的图像信息需要长期存储，要有一个图像资源库进行资料的存储，汇总与共享。

二、系统总体建设思路

根据我区公安对视频实战综合应用平台应用的需求、同时依据相关政策法规及国家和行业标准，以实际需求为导向，围绕实战应用、技术建设与工作机制等环节，统筹规划、分布实施。主要建设内容包括：

在全区建设省市两级互联互通并可在授权范围内互控的视频实战综合应用平台，以电子地图为底层支撑，以区域联网的视频图像信息为基础数据，以情报研判、应急指挥、治安防控、侦查破案等业务应用为核心，有效传输顺畅的网络环境和架构，多层级的视频图像信息数据库，以及比较完备的政策法规、标准规范、专用技术和人力资源保障体系，基本满足各部门、警种以及情报研判、指挥调度、侦查破案、治安防控、社会管理、反恐防暴、维稳处突、规范执法等工作对视频图像信息的基本需求，逐步将视频监控技术打造成公安机关第四大专业技术手段。

三、视频实战综合应用平台技术路线及方案

（一）技术路线

高效率、高内聚、低耦合、可扩展性强为视综平台的总体技术路线。视综平台管理模块众多，策略也依照用户所属部门不同而不同。这就需要软件设计必须按照高内聚、低耦合的方式进行，高内聚可以加强软件模块的互动、统一、标准化，减少重复开发和测试的难度；低耦合可以为不同的应用环境提供更加简便、易用的解决方案。高效率、可扩展性强强调了既能最大化系统的效率，又能不失软件处理的灵活性和扩展能力，是最具性价比和效率的实现方式。

图侦平台整体技术路线可分解四步：

第一，建立一套标准的规范体系。API（Application Programming Interface）接口标准。API是一些预先定义的函数，目的是提供应用程序与开发人员基于某软件或硬件的以访问一组例程的能力，而又无需访问源码，或理解内部工作机制的细节机制，为非SIP监控域提供了设备的接入规范标准；SIP（Session Initiation Protocol）平台对接标准。SIP是一个应用层的信令控制协议。本项目主要通过SIP规范标准，完成有关非SIP视频监控领域与SIP视频监控领域的对接。

第二，建立图像侦查系统业务框架。图像侦查系统作为一个以图像实战应用为基础，同时与其他公安业务系统进行信息整合和处理的综合化信息合成作战平台，必须构建一个适合于各类信息集成和处理的业务框架，确保各类业务系统的信息能够快速的进行汇聚和整合，并且提供有效的数据分析挖掘能力，可以根据视频实战应用的需要，针对性的分析和发现线索，并且能够将线索的关联性直观的呈现出来，为能够对这些信息进行高效的整合、分析和处理，支持各类信息的合成分析，快速的线索识别和检索，提供高效的视频实战应用信息综合应用。

第三，建立四个核心图侦业务库。本项目业务主要包括图像资源主目录库、视频（线索）库、案事件信息库、图侦技战法库。四个库信息通过有效信息时间戳和GIS地图道路区域关系，构成了时间与地理上的链接信息，并且这些信息都是在系统录入时自动产生，无需人工添加。通过时间同步服务器定时校准前端设备的时间戳，保证了信息的准确性，这样为数据挖掘提供了海量数据分析源。

第四，实现基于图像分析及数据挖掘的图侦技战法。采用视频摘要、视频浓缩技术，平台从浓缩过的视频或人工研判编辑过的视频中，根据时间、地点和视频特征进行快速视频内容检索，帮助办案人员迅速定位关键视频片段。对于浓缩处理的视频，可根据时间、地点、目标颜色、事件（人车出现、绊线等）对视频进行检索。对检索结果视频回放时，在播放进度条中智能显示不同时段的视频内容，并可根据目标和事件快照进行预览，使用户可以无遗漏地跳跃式查看历史视频，从而大幅提高视频查找效率；对于人工研判编辑过的视频，可根据视频线索、视频关键词、人车物描述信息从案事件视频库或线索视频库中对目标特征进行搜索，快速定位到相关视频。

采用数据挖掘的一元线性回归算法（时间与频次作为基元量或地点与频次作为基元量），对于车辆在时间范围，地区范围的进行线性回归。按照实际经验，由于个人开车的习惯性，排除特殊情况，车辆在时间与地域上会有一定的区域性，如果出现大量非区域的异常点，相对的危险性会增加许多，从而提供刑侦的线索数据。采用基于时间的覆盖分析算法，按照一个车辆不能在极短的时间同时在两个地区出现的原理，进行套牌车辆的分析。

（二）技术方案

1.双网双平台

基于大数据的视综平台采用的是双网双平台的结构，即在视频专网上建设图侦工作平台，在公安网上建设合成作战平台，视频专网上的图侦工作平台主要给图侦、合成作战、科信等专业部门的民警使用，公安网上的合成作战平台给全警使用。此种部署有利于对于网络带宽资源的利用，并符合公安内部安全的规范。这两个平台都是以大数据框架为基础。办案民警在视频专网上进行视频排查，这个时候会调用大量的视频资源，占用带宽，所以需要在视频专网内使用，并将排查的结果进入视频专网的视频实战应用数据库，并同步到公安网。

合成作战平台的合成有两层含义：一是信息合成，合成作战平台打通了各类资源库、执法办库、警情库、三台合一等数据库；二是多警种合成，在合成作战系统中，刑侦、治安、情报、技侦、网安等多警种参与合成作战。系统所有涉及保密数据（如案件信息、重点管控人员信息、车驾管违章违法信息等）的应用，均在公安网上开展。凡是需要大量调取视频监控数据的工作，均在视频专网上进行，民警在两个网上都能够开展工作，专业警种还可在视频专网上开展工作，不但可以减轻公安网压力，也可更好的体现不同警种业务应用需求。

2. 平台架构

在视频共享联网基础上，建设基于GIS的图侦工作平台框架，建设图像资源主目录库、视频（线索）库、案事件库、图侦技战法库等；梳理包括公安自建电子警察、公安自建视频监控、车辆卡口、人脸识别以及整合共享的社会各行业、部门视频资源主目录库；支持方便快捷的一键入视频（线索）库；可以整合警综平台、执法办案、三台合一平台等系统以及对接融合常住人口、流动人口、违法犯罪人员、重点管控人员、车驾管、旅店业、涉毒人员等各类人员，以此为基础构建视频大数据应用架构。

3. 应用层次结构

平台应用分为四层，分别为系统支撑层、数据通信层、业务逻辑层和应用展示层。系统支撑层主要是PGIS、数据库等系统应用软件；数据通信层进行案事件数据、涉案/线索图像数据进行采集和存储；业务逻辑层针对各种图像侦查业务进行处理分析；应用展示层最终将应用提供给用户。

四、实战成果

目前视综平台已经在全区18个公安基层实战部门试点应用，取得良好的实战效果。公安通过对平台的测试，在视频技战法方面实现了视频快速检索，包括车辆驶离快速定位、车辆驶入快速定位、前向追踪、后向追踪；在卡口技战法方面实现了昼伏夜出分析、路径策略分析、车辆频次分析、跟车策略分析、区域徘徊分析、频繁夜出分析、非法营运车辆分析、疑似套牌车检测分析和疑似假牌车辆检测分析。2017年8月～9月，平罗县城发生8起沿街商铺门前电动车被盗案件，犯罪嫌疑人趁受害人进入商铺购买商品时，对受害人未上锁的电动车实施盗窃。通过视综平台分析嫌疑人案发前后运动轨迹，包括步行、乘坐出租车，锁定嫌疑人落脚点，并提取出嫌疑人清晰面部图像。

五、结语

视综平台与各类公安业务系统数据紧密结合可以实现视频图像信息与其他信息碰撞以及联合分析线索资源的快速汇集和分析利用。在此基础之上可以呈现更多的关联信息和线索，而且信息的关联度更高，更准确，能够更加充分发掘视频图像信息的综合利用价值，摆脱了以往图侦业务系统单打独斗的局面，大大提升了公安图侦业务的实战应用能力。