根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需求及應(yīng)用方式的不同，可以將視頻中挖掘的信息分為五類，
分別是：事件語(yǔ)義信息、目標(biāo)身份信息、目標(biāo)圖像特征信息、視頻統(tǒng)計(jì)信息及視
頻質(zhì)量信息。事件語(yǔ)義信息是指從視頻中獲取的可用語(yǔ)言描述的事件信息，例如
有人闖入?yún)^(qū)域、有人奔跑、發(fā)生群聚性事件等，這類信息主要以報(bào)警的方式實(shí)時(shí)
呈現(xiàn)給用戶，用戶可以根據(jù)這類信息實(shí)時(shí)對(duì)異常事件進(jìn)行判斷并進(jìn)行處理。目標(biāo)
身份信息主要是指人員身份及車輛牌照信息，用戶以報(bào)警的方式或者檢索的方式
使用這類信息，例如車輛黑名單報(bào)警或者嫌疑人照片檢索。
目標(biāo)圖像特征信息是指可描述的目標(biāo)圖像特征，例如紅色轎車、穿黑白條紋衣服
的人員等，用戶在刑偵工作中可以利用這類信息在海量視頻數(shù)據(jù)中對(duì)目標(biāo)進(jìn)行快
速定位。視頻統(tǒng)計(jì)信息是指從視頻中獲取的長(zhǎng)時(shí)間統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，例如商場(chǎng)的客流量
、交通要道的車流量等，用戶可以利用這類信息進(jìn)行管理工作的優(yōu)化。視頻質(zhì)量
信息是指對(duì)視頻質(zhì)量進(jìn)行診斷獲取的對(duì)視頻質(zhì)量異常進(jìn)行描述的信息，例如視頻
被遮擋、視頻失焦、視頻偏色等，用戶可以利用這類信息進(jìn)行監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行維
護(hù)。
視頻數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)實(shí)現(xiàn)方式
視頻數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方式可分為前端設(shè)備實(shí)現(xiàn)方式和后端設(shè)備實(shí)現(xiàn)方
式兩種。前端設(shè)備實(shí)現(xiàn)方式是指在各種前端監(jiān)控設(shè)備中集成智能視頻分析技術(shù)，
以實(shí)現(xiàn)視頻信息的實(shí)時(shí)挖掘；后端設(shè)備實(shí)現(xiàn)方式是指利用后端服務(wù)器集群，對(duì)前
端監(jiān)控設(shè)備采集的視頻信息進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘。一般而言，前端設(shè)備實(shí)現(xiàn)方式的優(yōu)點(diǎn)
是可以對(duì)視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，并具有根據(jù)視頻分析算法的需要對(duì)前端設(shè)備進(jìn)
行成像控制的能力，對(duì)于信息實(shí)時(shí)性或者視頻成像特性有特定要求的數(shù)據(jù)挖掘技
術(shù)更適合用前端設(shè)備實(shí)現(xiàn)方式。視頻數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)可以根據(jù)需要在DVS、DVR、IP
攝像機(jī)及網(wǎng)絡(luò)球機(jī)等多種前端設(shè)備中集成。視頻數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的后端實(shí)現(xiàn)方式的
優(yōu)點(diǎn)在于可以利用服務(wù)器集群提供更強(qiáng)大的處理能力，并可同時(shí)對(duì)多路視頻數(shù)據(jù)
進(jìn)行處理實(shí)現(xiàn)多路視頻數(shù)據(jù)之間的信息融合。視頻數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在后端服務(wù)器集
群中實(shí)現(xiàn)。云計(jì)算平臺(tái)由于具有高度的靈活性及擴(kuò)展性，是視頻數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)后
端實(shí)現(xiàn)方式優(yōu)秀的承載平臺(tái)，隨著云計(jì)算技術(shù)的發(fā)展及成熟，或許在不遠(yuǎn)的將來(lái)
，云計(jì)算平臺(tái)將在視頻數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)中有大量應(yīng)用。
不同的視頻數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)根據(jù)其應(yīng)用及技術(shù)特點(diǎn)需要采用不同的實(shí)現(xiàn)方式。
有的信息對(duì)于實(shí)時(shí)性及處理能力的要求不高，用兩種方式都可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)挖掘，
例如視頻質(zhì)量信息及統(tǒng)計(jì)類的信息。而有些信息的應(yīng)用對(duì)于實(shí)時(shí)性有較高的要求
，或者在數(shù)據(jù)挖掘的過(guò)程中需要對(duì)成像設(shè)備進(jìn)行控制，這類數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)就適用
于前端設(shè)備實(shí)現(xiàn)方式，例如，事件語(yǔ)義信息的提取，這類信息一般以報(bào)警的方式
呈現(xiàn)給用戶，用戶需要及時(shí)的獲取這類信息以做出應(yīng)對(duì)，這類信息的挖掘技術(shù)就
適合用前端設(shè)備實(shí)現(xiàn)。又例如，車牌信息的提取及人臉圖像的檢測(cè)，一般需要對(duì)
成像設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)的控制，例如攝像機(jī)的曝光時(shí)間、攝像機(jī)增益值等，以獲取高
清晰度的圖像并保證所獲取信息的精確度，因此這類數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在前端攝像機(jī)
中實(shí)現(xiàn)具有較大的優(yōu)勢(shì)。
有一些數(shù)據(jù)的挖掘過(guò)程中需要系統(tǒng)提供很強(qiáng)的計(jì)算能力支撐，或者需要對(duì)多
路視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行信息融合，這類數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)就適用于后端實(shí)現(xiàn)方式。例如公安
部門在刑偵工作中需要用到的目標(biāo)特征信息——在刑偵過(guò)程中，需要在較短的時(shí)
間內(nèi)完成對(duì)海量視頻數(shù)據(jù)中具有一定特征的目標(biāo)進(jìn)行檢索。在這類應(yīng)用中，需要
系統(tǒng)在短時(shí)間內(nèi)完成對(duì)海量視頻數(shù)據(jù)中的目標(biāo)特征進(jìn)行提取及檢索，因此利用服
務(wù)器集群的后端實(shí)現(xiàn)方式就可以提供高密度計(jì)算能力的支撐。又例如，對(duì)人員身
份信息的檢索，用戶需要輸入目標(biāo)人員的人臉圖片在海量視頻數(shù)據(jù)中對(duì)該目標(biāo)人
員進(jìn)行檢索。在這類應(yīng)用中需要對(duì)海量視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行人臉檢測(cè)并建立人臉特征庫(kù)
，并在人臉特征庫(kù)中檢索出特征相似的目標(biāo)，由于涉及多路視頻數(shù)據(jù)的信息融合
建立人臉特征庫(kù)，因此需要應(yīng)用后端實(shí)現(xiàn)方式。
數(shù)據(jù)挖掘流程
視頻數(shù)據(jù)挖掘的目的是建立底層視頻數(shù)據(jù)到高層語(yǔ)義信息之間的映射關(guān)系，
由于這種映射關(guān)系比較復(fù)雜，一般采用多層次的信息提取及映射技術(shù)來(lái)最終實(shí)現(xiàn)
在視頻數(shù)據(jù)挖掘過(guò)程中，從底層的視頻數(shù)據(jù)中首先提取低層圖像特征信息，包括
圖像紋理、圖像色塊、運(yùn)動(dòng)矢量、圖像邊緣、灰度直方圖等信息，這類信息無(wú)法
為我們所直接理解，它們是提取元語(yǔ)義信息的基礎(chǔ)。然后利用目標(biāo)檢測(cè)、目標(biāo)跟
蹤、特征比對(duì)等手段從圖像特征中提取元語(yǔ)義信息，包括運(yùn)動(dòng)目標(biāo)、運(yùn)動(dòng)目標(biāo)軌
跡、車牌圖片、人臉圖片等，這類信息已經(jīng)可以為我們所理解，但是離最終應(yīng)用
還有距離。最后將元語(yǔ)義信息融合為高層的語(yǔ)義級(jí)描述信息，例如融合運(yùn)動(dòng)目標(biāo)
軌跡信息及用戶設(shè)計(jì)的禁區(qū)信息所生成的描述內(nèi)容為“發(fā)現(xiàn)有人闖入禁區(qū)”的語(yǔ)
義級(jí)報(bào)警信息，再例如融合目標(biāo)行人目標(biāo)檢測(cè)信息及運(yùn)動(dòng)軌跡信息可以生成客流
量統(tǒng)計(jì)報(bào)表……隨著提取信息的層次越高，其包含的信息量逐步減少，其信息的
抽象程度越高，也更接近我們所能應(yīng)用及理解的范疇。
行業(yè)應(yīng)用分析
不同行業(yè)對(duì)于視頻信息的需求及應(yīng)用方式是截然不同的，因此很難開發(fā)出一
套通用的視頻數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)去適用于各個(gè)行業(yè)。在現(xiàn)有的技術(shù)發(fā)展水平下，比較
合理的做法是根據(jù)各行業(yè)的需求開發(fā)專用的視頻數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)。以下筆者將著重
介紹異常事件報(bào)警應(yīng)用及客流量統(tǒng)計(jì)應(yīng)用。
監(jiān)控系統(tǒng)的主要用途之一是為了在監(jiān)控場(chǎng)景中發(fā)生各類異常事件時(shí)，用戶可
以及時(shí)發(fā)現(xiàn)這類事件并進(jìn)行處理，但是在缺少視頻數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)時(shí)，監(jiān)控系統(tǒng)很
難發(fā)揮應(yīng)有的效能。視頻數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)可以從視頻中獲取描述運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的各種元
語(yǔ)義信息，并結(jié)合用戶事先設(shè)定的規(guī)則生成報(bào)警事件描述性語(yǔ)義信息，并及時(shí)通
知用戶，使用戶能夠及時(shí)對(duì)這類事件做出反應(yīng)。這類視頻數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)已經(jīng)發(fā)展
到一定的成熟度，并在機(jī)場(chǎng)、鐵路、監(jiān)獄、油田、住宅小區(qū)等監(jiān)控領(lǐng)域有了較多
的應(yīng)用，但是這類技術(shù)具有比較強(qiáng)的場(chǎng)景依賴性，在比較復(fù)雜多變的場(chǎng)景下其應(yīng)
用效果還需要進(jìn)一步提升。
監(jiān)控視頻中包含了大量統(tǒng)計(jì)類信息，這類信息對(duì)管理優(yōu)化及決策輔助有寶貴
的應(yīng)用價(jià)值，例如連鎖店的客流量、保有量及客戶購(gòu)買率等信息對(duì)于連鎖行業(yè)客
戶非常重要，現(xiàn)階段要獲取這類信息一般只能靠人工方式統(tǒng)計(jì)，成本非常昂貴。
視頻數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)可以通過(guò)安裝在連鎖店門口的攝像機(jī)獲取進(jìn)出店門的人員視頻
，并從視頻中獲取進(jìn)出人員及人員運(yùn)動(dòng)軌跡等元語(yǔ)義信息，并最終根據(jù)用戶設(shè)定
的需求生成各類統(tǒng)計(jì)報(bào)表。目前，由于技術(shù)限制，從視頻中挖掘的統(tǒng)計(jì)信息雖無(wú)
法保證百分之百精確，但是其勝處在于獲取的數(shù)據(jù)量龐大且成本低廉。
結(jié)語(yǔ)
監(jiān)控視頻數(shù)據(jù)是埋藏了大量有用信息的“寶庫(kù)”，由于巨大的“語(yǔ)義鴻溝”
存在，我們一直以來(lái)對(duì)這座寶庫(kù)可望不可及，借助數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)這座“橋梁”我
們有望跨越這條鴻溝。然而由于視頻數(shù)據(jù)包含的信息非常龐大且各行業(yè)對(duì)于信息
的需求不同，不同的視頻數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的成熟度有所不同，有些已經(jīng)可以成熟應(yīng)
用，而有些還處于起步階段，需要監(jiān)控技術(shù)供應(yīng)商及集成商付出長(zhǎng)期的努力來(lái)完
善該類技術(shù)。
本文來(lái)源:慧聰安防網(wǎng)
