视频数据结构化解析技术在雪亮工程中的应用研究

黄德煌

（厦门天图信息科技有限公司， 福建 厦门 361000）

0 引言

随着我国雪亮工程以及各项行业安防工作的项目规划建设，各种视频监控点位逐渐增加，促进全国公安机关各种视频图像信息的有效整合，保证信息有效共享机制的建设，并且在整合过程中积累了大量的视频图像资料，但是这些积累的资料很大部分都是一些非结构化的数据信息，计算机系统无法对其进行有效识别，所以要想从中获取有效的信息和线索会存在较大的难度，因此推进雪亮工程中的视频结构化建设和实际应用，将原始视频图像中需要的目标进行结构化解析，可以有效提升案件侦查的工作效率，减少人力劳动，实现视频监控实战应用的全面深化。

1 视频数据结构化解析技术相关技术阐述

1.1 视频数据结构化技术

视频数据结构化技术主要是将视频内容按照一定的语义关系采用一定的分析手段，例如特征提取、对象识别、对象检测以及深度学习等，将文本信息重新组织成可以被计算机和人物识别的一种技术手段。

深度学习的算法与准确将视频中的各种现象和人物等目标进行结构化描述密不可分。人脑可以将一些非结构化和半结构化的视频资源进行有效分析，这时根据科学家对人脑的信息处理流程经过一定技术的模拟操作，将基于神经网络架构下的深度学习算法进行抽象表达，然后实现视频和图像结构化解析。深度学习主要是应用相关技术将人脑中用于分析的神经网络进行模拟学习，进而将一些非结构化和半结构化的视频资源进行科学解析。其具有可以自动学习的特点，通过大量的数据信息训练可以提升整体算法的准确度和效率。并且深度学习算法具有极强的泛化能力，即使一些物体处于不同视角或者不同光线时也能有效的被识别出来。其中对其算法的准确度和效率影响最大的因素就是训练数据的规模和算法模型的结构。通过视频图像结构解析化技术，可以将视频中的数据进行科学的挖掘和解析，使视频向着只能抽取的方向进行转变，实现智能化信息提取的操作，减少人工作业强度。

1.2 大数据技术

大数据技术主要是将大数据中所存在具有极大价值的信息进行挖掘和展现的技术和方式，其中包括预处理、信息采集、信息存储以及可视化等[1]。结合公安视频监控业务的具体需求，在分布式计算和大数据检索基础上所设计的一项技术，将一些大量结构化和半结构化的视频资源进行快速分析和检索，通过大数据极强的关联能力为公安机关开展视频图像信息实战中应用提供科学的技术支持。

分布式计算。视频资源经过结构化解析之后会形成大量的半结构化和结构化的价值数据，如果想要对其进行快速检索，需要极强的计算能力，对时间和经济成本的要求极大。分布式计算主要是将一些需要极大计算能力的信息分成几个小部分，然后讲这些部分分配给较多的计算机进行分析和处理，然后进行有效整合得出结果，在节约总体成本之外还有效的提升信息处理效率。主要的过程如图一所示。

图一：分布式计算过程

1.3 云存储技术

云储存技术主要是应用储存虚拟化技术将一些大量不同类型存储设备通过各种应用软件进行整合协同工作、提供对外一些数据业务的技术系统，同时也可以将云储存理解为一种具有极大容量储存设备的云计算系统。其主要将业务需要进行思路设计研究，然后将一些虚拟化和集群化等技术进行图片云储存的规划，这样可以将网络中大量信息进行集合处理，进而向外界不断提供高质量、高性能以及高可靠性的业务访问服务。

2 视频数据结构化解析技术在雪亮工程中的应用

2.1 活动目标结构化检索应用

活动目标主要包含的内容有人和车的分析结果，可以在雪亮工程项目建设过程中提供一些模糊的检索，例如人体的穿衣颜色、性别以及车辆的颜色和车配号码等。同时还可以将检索条件进行固定，进而缩小检索范围，一般都是以固定的监控点或者固定的时间段进行检索。其中固定监控点支持树形选择地点以及地图选择地点两种，通过视频结构化解析技术可以自动对监控点内的视频资源进行即系，并且可以以几十倍的加速能力对视频加以解析，使相关部门掌握信息的工作效率明显提升。

2.2 人目标结构化检索应用

在对人目标结构检索进行应用时，可以根据各种情况进行检索，然后分析人物是否为具体的需求目标，例如实践断、监控点、人物目标穿衣的颜色、所行走的方向、身高和体重外观、行走的速度、性别、是否戴眼镜、帽子或者其他饰品、上身穿着类型、下身穿着类型，同时还包括人物的发型及颜色、是否身上背有包裹、手上是否拿着东西以及年龄段的判断等，这些项目都可以成为主要的检索目标，另外还能够对人体颜色和性别进行专项模糊检索，进而能够更加了解目标人物的主要特点，然后以公安机关目标人物进行对比，提升侦查效率。

2.3 车目标条件检索应用

车辆检索主要是根据车辆本身的具体条件进行检索工作的实施。其中包括时间、监控点、车辆品牌及类型、车辆外观颜色及大小、车辆行驶的方向和速度，还包括车牌的颜色和类型，或者看车内司机是否在打电话、是否打开遮阳板、是否悬挂一些危险物品标志以及司机是否正确系安全带等，另外可以将车身的颜色和车牌号码进行模糊减速，然后将视频监控的车辆与公安机关目标车辆进行快速对比，进而实现侦查工作的效率性。

2.4 以人搜人应用

主要是通过视频结构化解析技术的建设，将原始用户视频查看视频的方式进行科学改革，将人为操作转变为机器提取，并且利用多维度的检索方式以人搜人的功能应用，实现案件中重要线索的快速提取，提升案件侦查工作效率，有效减少人工成本。在此应用中可以选择一张或者多张的人体图像或者照片进行以人搜人、以图搜图。

第一：单张图片或照片以图搜图。这种工作方式支持从搜索结果中选择有关的图片进行以图搜图，并且可以从本体图片中选择一张作为检索条件进行以人搜人。

第二：多张图片或照片进行以图搜图。这种方式的结果主要是将单张搜图的结果进行结合，进而得出总体结果。通常该方式的检索结果会以网格化的方式进行展示，主要的内容包括以图搜图过程中的目标图片检索结果，以及目标所出现的时间或者地点等，并将检索条件的匹配程度进行展示。

2.5 轨迹回放应用

一般在检索结果中会选取存放在暂存架的图片并且需要其支持在地图上现实轨迹等功能，并且需要将图片显示的相应时间点和运动轨迹进行检索，与目标需要进行对比，进而实现检索目标行动轨迹的目的，这样可以有效的跟进目标，快速预判目标下一地点的存留情况，提升侦查和抓捕的效率。

3 结论

根据国家科技发现的现状，雪亮工程建设应当积极引进关键的高科技技术，将建设起点定位提升，以视频数据结构化解析技术的应用为基本建设目标，进而引领工程项目建设的总体规划、设计和工作实施，在建设过程中，不断要保持“眼亮”，更要将“心亮”的实际涵义表现出来，让这些高科技应用真正成为一双充满智慧和思想的“雪亮”的眼睛，进而保证城市建设的稳定。在目前视频数据结构化解析技术发展中，其具有较大的建设和应用前景，因此加强该技术在实际实践中的应用是未来时代发展的必然趋势，也是国家建设的重点内容。