平安城市中智慧视频监控系统发展现况

　　由于现阶段公安业务对视频监控系统的要求不断提高，因而监控系统的设计复杂度也不断推升。首先是海量监控数据实时转换与适配。监控数据采集是开展视频侦查工作的第一步。其目标是将案发地点附近各个监控点的视频数据，以统一的格式快速地导入到视频侦查系统中，以便后续的处理和分析。但其中包含三个主要问题：视频格式不统一需要转码，而低效的转码算法容易错过最佳的破案24小时黄金时间;由于播放器厂家众多，导致部分监控点视频无法被正确解析和播放;顺序的视频导入(转码)方式无法满足侦查人员对监控录像“跳跃式”的查看需求。

　　为了解决上述问题，可透过将现场不同厂家的视频数据快速转换为统一格式，解决海量视频格式转换效率低的问题;其次是通过信令和媒体格式捕获与识别，解决播放器未能及时导入案件视频的问题;此外，也可根据刑侦人员视频导入焦点的转换对转码进程进行调度优化，为实时检索分析奠定基础。具体来说，强化公安视频监控系统的重点有以下几项：

　　嫌疑目标特征增强与提取

　　在公安实战中，外貌特征是查获嫌疑人的重要依据。特征增强的目的在于获取更为清晰、有判别效力的目标特征，为后续的目标追踪提供依据。在目前的系统中，主要应用人脸图像超分辨率技术和目标对象的外观特征表示技术来提取嫌疑目标的特征。人脸图像超分辨率技术，能够利用样本图像重建出与原始低分辨率图像最相似的高分辨率人脸图像;而目标对象的外观特征表示技术能够有效地克服监控场景下目标的姿态与视角变化，对目标给予优化的外观特征描述。

　　但目前的问题在于黑夜、大雾、雨雪等恶劣环境的干扰，以及监控视角变化、目标运动等客观因素所照成的目标外观变化。因此，为了强化嫌疑目标特征增强与提取技术，应以最小均方误差作为重建准则，利用主成份分析的方法对人脸进行全局重构，使得重建出的图像具有判别信息;并利用稀疏性作为先验知识约束图像块的重建过程，实现图像块的最优表示。

　　嫌疑目标描述与身份比对

　　当锁定嫌疑目标之后，我们需要对其出现过的所有画面进行检索，从而复原其完整的运动轨迹，以便于对犯罪嫌疑人的追踪和抓捕。实现此功能的问题有两点：不同摄像头下由于目标姿态、角度变化所导致的外观变化;以及由于物体运动、遮挡所导致的外观信息的变化。解决之道则是利用特征投影矩阵学、反向检索等，提高识别目标身份差异的准确性，获得更加准确的重识别结果。

　　视频侦查案件描述与长期保存

　　视频侦查案件描述是构建案件知识库的核心，其目的在于对案件中的视觉信息进行结构化地组织和表达，从而实现对案件信息的有效管理和使用。视频侦查案件描述与长期保存的要求有两点：具有刑侦辨识作用的视频信号特征提取与表达;基于视觉内容的案件描述集合与结构化方法。

　　视频侦查案件描述针对不同类型案件的特点，定义相应的场景信息、对象信息和异常信息的描述方法，并保留相应视频内容(或特征)以便后续使用。通过对案件描述集的定义和完善，可以提升案件线索的挖掘效率和嫌疑目标的查找准确率。总体而言，视频侦查案件描述与长期保存技术必须侧重在统一语义的电子标注、规范记录侦查线索;以及完整的嫌疑目标特征信息记录上。

　　电子标注包含嫌疑目标5大特征：位置、时间、特征信息、画面标示、录像片段。而所有这些问题都需要物联网，云计算，大数据等先进技术支撑解决。以下将就支撑智慧视频监控的物联网、云技术、大数据技术进行阐述。

　　智能安防视频监控系统

　　视频监控系统是物联网的重要组成部分，在物联网(传感探测—网络传输—控制应用)的基本结构中，视频监控是十分重要的检测手段。随着视频监控系统规模的扩大，智能视频图像分析技术正在大力推广应用，监控系统本身的计算机资源不能适应海量计算和分析的要求，采用云计算来实现视频监控系统复杂计算成为必然的发展。

　　云计算的网络化、虚拟化、分布式特征，使其成为未来建设视频监控系统的必然选择。大规模视频监控系统的建设和联网，使得传统的存储技术力不从心，使用分布式的云存储技术实现海量视频图像的存储和调用成为必然选择。另一方面，伴随云计算趋势崛起大数据则是一项受到高度瞩目的关键技术。由于大规模联网的视频监控系统需面对多种形式的海量信息，因此需要采用大数据技术，以针对各种结构化、非结构化、半结构化信息进行直接处理。

　　公共安防开展的云技术研究工作主要包括：云端服务器智慧调度控制技术;大规模联网系统视频图像云存储技术;云端服务器视频特征提取与存储方法;云端服务器群集、群搜索方法;基于云端大数据处理的公安图侦技术。

　　在云计算和大数据的助力下，未来的监控系统必将走向“智能化”。其中关键的行为识别智能视频识别单元(IVU)、数据获取智能视频识别单元、搜索/摘要智能视频识别单元将构成整个智能系统的核心。在加入云计算系统后，安防产业必须借鉴来自IT和网络领域的专有知识，包括虚拟化、算法镜像管理，以及云端平台管理等。

　　先进技术助力智慧化监控发展

　　现今，有许多项已臻成熟或正在发展中的技术，正在促使智慧化监控成为事实。视频语义描述是让机器无限接近于人类视觉与大脑分析判断能力的一项关键技术。透过温度、振动、红外、烟雾、图像、电流、水感和无线射频(RFID)等各式各样的传感器，机器接收到来自真实世界的各式讯号，经由转换和先进的数据处理技术，让机器能实现更多的自动处理功能。其中，图像传感器是当前获取信息最多的一类传感器。

　　当云计算导入智能视频监控系统后，将更有助于推动用于快速录像数据检索的云端智能录像检索技术。该技术基于智能图像及云计算技术，利用云计算平台计算能力弹性扩展的智能图像识别能力，将用户的录像或图像数据，经过分布式计算的智能图像识别进行并行识别，达到快速检索出所需视频片段的目的。实现多种智能图像识别能力，包括：人脸特征、衣着颜色、车牌、车辆颜色、集装箱号等。