視頻內(nèi)容解析數(shù)據(jù)共享云平臺的設(shè)計與創(chuàng)新

文/曹曉東

1 引言

面對日益龐大的網(wǎng)絡(luò)視頻智能監(jiān)控市場，越來越多的生產(chǎn)廠家、用戶、檢測機構(gòu)等都意識到了數(shù)字智能視頻監(jiān)控發(fā)展中一個亟待解決的問題——網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控智能化分析信息傳輸、交換以及共享的標準化。本項目重點研究安全防范視頻監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)基于視頻內(nèi)容理解的智能分析產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)化描述信息共享平臺的互聯(lián)結(jié)構(gòu)、通信協(xié)議結(jié)構(gòu)，傳輸、交換、控制的基本要求和安全性要求，以及控制、傳輸流程和協(xié)議接口等技術(shù)要求。

2 研究內(nèi)容

視頻是安防領(lǐng)域內(nèi)應用最多的數(shù)據(jù)，而視頻結(jié)構(gòu)化描述又是人工智能最直接的表達方式，隨著視頻結(jié)構(gòu)化描述面臨爆發(fā)的增長模式，因此人工智能在安防領(lǐng)域最具市場發(fā)展空間。本項目將全面系統(tǒng)研究智能分析信息共享系統(tǒng)的架構(gòu)。描述了系統(tǒng)具體包含的功能，以及數(shù)據(jù)對接方式和傳輸協(xié)議。

具體研究內(nèi)容如下：

2.1 統(tǒng)一平臺管理

統(tǒng)一平臺管理需要完成高清/標清監(jiān)控前端需要在統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫內(nèi)進行管理，遵循國標28181標準統(tǒng)一編號規(guī)則，圖像切換、碼流調(diào)度、PTZ控制等操作遵循統(tǒng)一的權(quán)限及優(yōu)先級體系，可以全域內(nèi)自由輸入視頻資源給智能分析系統(tǒng)進行視頻結(jié)構(gòu)化描述解析。

2.2 編解碼標準統(tǒng)一

平臺將對應要求前端及中心解碼設(shè)備應遵循GB28181的標準碼流格式，如果不遵循相同的編碼標準，則中心端互相調(diào)用時，通過SDK或編解碼聯(lián)網(wǎng)的方式轉(zhuǎn)換成國標碼流格式進行平臺的聯(lián)網(wǎng)集成。

2.3 事件管理

提供各個子系統(tǒng)的各類事件，包括設(shè)備硬件報警事件、用戶手動事件、系統(tǒng)事件、智能分析系統(tǒng)報警事件等。事件進行集中存儲管理，可根據(jù)相應條件去檢索、查詢、統(tǒng)計。

2.4 消息指令隊列

指令隊列提供大數(shù)據(jù)量、大并發(fā)環(huán)境下的智能分析系統(tǒng)的異步指令傳輸機制，最大限度避免了指令的冗余和阻塞，為系統(tǒng)的實時性提供了有力的保障。

2.5 采集接口

支持采集設(shè)備、采集系統(tǒng)、分析系統(tǒng)向視圖庫進行自動采集視頻圖像信息的上傳。上傳信息后，若在一定延遲時間（例如5s）內(nèi)未接收到響應，則視為上傳失敗，應重傳。如連續(xù)多次（例如3次）重傳仍未成功，則視為鏈路發(fā)生問題，緩存信息，并重新進行注冊。在注冊成功后，補傳所有未報送數(shù)據(jù)。

支持視圖庫向采集系統(tǒng)進行采集設(shè)備或采集系統(tǒng)、視頻卡口、車道等信息的查詢，向采集設(shè)備進行口令等信息的更改。

支持分析系統(tǒng)向視圖庫進行視頻圖像分析規(guī)則的上傳。

2.6 數(shù)據(jù)服務(wù)接口

支持應用平臺、其他信息系統(tǒng)等向視圖庫進行基于視頻圖像信息對象、視頻案件事件、布控任務(wù)與告警記錄、訂閱任務(wù)與通知記錄、視頻圖像分析規(guī)則等的特征屬性及其組合的查詢，支持分析系統(tǒng)向視圖庫進行基于視頻圖像信息對象等的特征屬性及其組合的查詢。

支持應用平臺、其他信息系統(tǒng)等向視圖庫進行人工采集視頻案件事件及視頻圖像信息對象的創(chuàng)建、更新、刪除。

支持應用平臺、其他信息系統(tǒng)等向視圖庫進行基于視頻圖像信息對象特征屬性對指定目標的布控與告警。

支持應用平臺、其他信息系統(tǒng)等向視圖庫進行基于視頻圖像信息、采集設(shè)備或采集系統(tǒng)等對象特征屬性對指定目標的訂閱與通知。通知發(fā)出后，若在一定延遲時間（例如5s）內(nèi)未接收到響應，則視為通知失敗，應重傳。如連續(xù)多次（例如3次）重傳仍未成功，則視為鏈路發(fā)生問題，緩存信息，并重新進行注冊。在注冊成功后，補傳所有未通知數(shù)據(jù)。

2.7 分析接口

分析接口采用AMQP（高級消息隊列協(xié)議），使用rabbitmq消息隊列系統(tǒng)實現(xiàn)。支持應用平臺向分析系統(tǒng)進行視頻圖像分析任務(wù)的下發(fā)、啟動、暫停、停止及狀態(tài)查詢以及視頻圖像分析規(guī)則的創(chuàng)建、更新或刪除，任務(wù)控制。應支持分析系統(tǒng)向應用平臺進行視頻圖像信息的上傳。應支持應用平臺向分析系統(tǒng)進行視頻圖像分析能力的查詢。

3 創(chuàng)新點

3.1 基于AMPQ協(xié)議的大規(guī)模高并發(fā)消息隊列技術(shù)

AMPQ（Advanced Message Queuing Protocol），即高級消息隊列協(xié)議，專為面向消息的中間件設(shè)計，是一個應用層協(xié)議的開放標準AMPQ是面向消息的，同時支持點對點和發(fā)布／訂閱通信模式，域模型包括隊列和路由，可提供安全可靠的消息服務(wù)。AMPQ對消息中間件和消息收發(fā)提供者的行為進行了硬性規(guī)定，使得不同客戶端之間真正實現(xiàn)了互操作能力。

3.2 數(shù)據(jù)交互共享

采集接口用于視頻圖像信息數(shù)據(jù)庫（以下簡稱視圖庫）與在線視頻圖像信息采集設(shè)備（以下簡稱采集設(shè)備）、在線視頻圖像信息采集系統(tǒng)（以下簡稱采集系統(tǒng)）、公安視頻圖像分析系統(tǒng)（以下簡稱分析系統(tǒng)）之間數(shù)據(jù)的交互。

數(shù)據(jù)服務(wù)接口用于視圖庫與智能分析云平臺（以下簡稱云平臺）、分析系統(tǒng)、其他信息系統(tǒng)等之間數(shù)據(jù)的交互。

級聯(lián)接口用于視圖庫與視圖庫之間數(shù)據(jù)的交互。

分析接口用于分析系統(tǒng)與應用平臺之間數(shù)據(jù)的交互。