视频内容解析数据共享云平台的设计与创新

文/曹晓东

1 引言

面对日益庞大的网络视频智能监控市场，越来越多的生产厂家、用户、检测机构等都意识到了数字智能视频监控发展中一个亟待解决的问题——网络视频监控智能化分析信息传输、交换以及共享的标准化。本项目重点研究安全防范视频监控联网系统基于视频内容理解的智能分析产生的结构化描述信息共享平台的互联结构、通信协议结构，传输、交换、控制的基本要求和安全性要求，以及控制、传输流程和协议接口等技术要求。

2 研究内容

视频是安防领域内应用最多的数据，而视频结构化描述又是人工智能最直接的表达方式，随着视频结构化描述面临爆发的增长模式，因此人工智能在安防领域最具市场发展空间。本项目将全面系统研究智能分析信息共享系统的架构。描述了系统具体包含的功能，以及数据对接方式和传输协议。

具体研究内容如下：

2.1 统一平台管理

统一平台管理需要完成高清/标清监控前端需要在统一数据库内进行管理，遵循国标28181标准统一编号规则，图像切换、码流调度、PTZ控制等操作遵循统一的权限及优先级体系，可以全域内自由输入视频资源给智能分析系统进行视频结构化描述解析。

2.2 编解码标准统一

平台将对应要求前端及中心解码设备应遵循GB28181的标准码流格式，如果不遵循相同的编码标准，则中心端互相调用时，通过SDK或编解码联网的方式转换成国标码流格式进行平台的联网集成。

2.3 事件管理

提供各个子系统的各类事件，包括设备硬件报警事件、用户手动事件、系统事件、智能分析系统报警事件等。事件进行集中存储管理，可根据相应条件去检索、查询、统计。

2.4 消息指令队列

指令队列提供大数据量、大并发环境下的智能分析系统的异步指令传输机制，最大限度避免了指令的冗余和阻塞，为系统的实时性提供了有力的保障。

2.5 采集接口

支持采集设备、采集系统、分析系统向视图库进行自动采集视频图像信息的上传。上传信息后，若在一定延迟时间（例如5s）内未接收到响应，则视为上传失败，应重传。如连续多次（例如3次）重传仍未成功，则视为链路发生问题，缓存信息，并重新进行注册。在注册成功后，补传所有未报送数据。

支持视图库向采集系统进行采集设备或采集系统、视频卡口、车道等信息的查询，向采集设备进行口令等信息的更改。

支持分析系统向视图库进行视频图像分析规则的上传。

2.6 数据服务接口

支持应用平台、其他信息系统等向视图库进行基于视频图像信息对象、视频案件事件、布控任务与告警记录、订阅任务与通知记录、视频图像分析规则等的特征属性及其组合的查询，支持分析系统向视图库进行基于视频图像信息对象等的特征属性及其组合的查询。

支持应用平台、其他信息系统等向视图库进行人工采集视频案件事件及视频图像信息对象的创建、更新、删除。

支持应用平台、其他信息系统等向视图库进行基于视频图像信息对象特征属性对指定目标的布控与告警。

支持应用平台、其他信息系统等向视图库进行基于视频图像信息、采集设备或采集系统等对象特征属性对指定目标的订阅与通知。通知发出后，若在一定延迟时间（例如5s）内未接收到响应，则视为通知失败，应重传。如连续多次（例如3次）重传仍未成功，则视为链路发生问题，缓存信息，并重新进行注册。在注册成功后，补传所有未通知数据。

2.7 分析接口

分析接口采用AMQP（高级消息队列协议），使用rabbitmq消息队列系统实现。支持应用平台向分析系统进行视频图像分析任务的下发、启动、暂停、停止及状态查询以及视频图像分析规则的创建、更新或删除，任务控制。应支持分析系统向应用平台进行视频图像信息的上传。应支持应用平台向分析系统进行视频图像分析能力的查询。

3 创新点

3.1 基于AMPQ协议的大规模高并发消息队列技术

AMPQ（Advanced Message Queuing Protocol），即高级消息队列协议，专为面向消息的中间件设计，是一个应用层协议的开放标准AMPQ是面向消息的，同时支持点对点和发布／订阅通信模式，域模型包括队列和路由，可提供安全可靠的消息服务。AMPQ对消息中间件和消息收发提供者的行为进行了硬性规定，使得不同客户端之间真正实现了互操作能力。

3.2 数据交互共享

采集接口用于视频图像信息数据库（以下简称视图库）与在线视频图像信息采集设备（以下简称采集设备）、在线视频图像信息采集系统（以下简称采集系统）、公安视频图像分析系统（以下简称分析系统）之间数据的交互。

数据服务接口用于视图库与智能分析云平台（以下简称云平台）、分析系统、其他信息系统等之间数据的交互。

级联接口用于视图库与视图库之间数据的交互。

分析接口用于分析系统与应用平台之间数据的交互。