得益于技术进步，安防监控向高清化发展，视频分辨率从原来的标清D1、高清720P逐步升级到全高清1080P甚至是超高清4K。这为治安侦查带来了极大便利，也为安防智能化提供了先决条件。高清画质下，安防系统能够清晰呈现实地场景，获取更多细节特征，更好服务于车牌识别、人脸识别以及行为侦测等智能分析应用。
但要想实现安防智能化，离不开视频结构化技术的支撑。
什么是视频结构化?
所谓视频结构化技术，就是将视频内容(人、车、物、活动目标)的特征属性自动提取出来，并按照语义关系，采用目标分割、对象识别、深度学习等处理手段，分析和识别目标信息，组织成人和计算机可理解的文本信息的技术，将非结构化视频变为有价值的结构化数据。在视频结构化所描述的内容方面，安防领域中重点关注的是：人员、车辆和行为。
1、人员结构化
人员结构化既可对人员的性别、年龄等特征范围进行标注，还可对人的衣着、是否戴眼镜、是否背包等信息进行结构化描述。
图1 人员结构化涉及的信息识别(示例)
2、车辆结构化
车辆结构化除了对车辆的品牌型号、车身颜色、号牌、年检标等固有特征进行标识，也可对驾驶员的人脸以及是否系安全带、是否打手机等驾驶状态进行结构化描述。
图2 车辆结构化涉及的信息识别(示例)
3、行为结构化
行为结构化是在人员结构化基础上进行检索查询，对人体行为是否越界、徘徊、停留或聚集等多种行为特征进行描述，并结合人脸特征和GIS地图等信息，刻画出人员行动轨迹并进行分析研判。
视频结构化为安防发展带来的价值
如上所述，视频结构化对海量视频内容进行特征提取和语义描述，再结合大数据分析和智能处理技术，将安防质量推向了更高水平，其带来的价值是多方面的。
1、视频查找速度极大提升
若给定一张嫌疑人照片，借助视频结构化系统从数百到上千小时的高清视频中查找嫌疑人目标，仅需秒级完成。这让办案人员从筛查视频监控的简单重复劳动中解脱出来，耗费人力更少，效率和准确度更高。
2、存储容量极大降低
视频结构化后需要存储的检索信息和目标数据，相较原视频数据量，可以节省90%以上的空间，极大缩减硬件成本开支。
3、深化视频数据价值利用
视频结构化系统为事前、事中、事后的布防布控、综合研判提供了数据基础，而且结构化的信息语义相通，实现语义搜索、以图搜图、轨迹还原等功能，让海量的安防监控视频发挥更大价值。
视频结构化对存储带来的挑战
当然，视频结构化在辅助提升安防质量和侦查效率的同时，也给底层存储提出了更高要求。视频经过结构化后的数据主要包括：以语义描述为主的数据库文件，再就是图片文件，后者也是当前视频结构化场景下的主要痛点所在，主要体现在两方面：
1、千亿级文件规模
随着智慧城市建设的推进，区县级摄像机数量平均在3000台左右，地市级可能超过5万台。市场上的高端智能抓拍摄像机，可以做到同时识别抓拍上百张人脸图像。单台摄像机平均每天存储上万张人脸图片、人体图片、车辆图片和环境图片，且保存期限在数月到数年不等，这要求底层存储能够支撑百亿甚至千亿级文件规模。
2、稳定的高性能支撑
海量小文件的存储本身是一个难题。边缘计算预处理单元不断地从前端摄像机识别、提取目标图片，解析服务器不停地分析图片并提供给上层应用。系统判断图片价值，对无价值图片做删除处理，在保存周期后还有批量删除的需求。频繁的写、读、删操作更增加了存储处理的难度，这要求存储能够稳定的提供高性能支撑。
基于MOS打造视频结构化智能存储方案
针对视频结构化场景，杉岩也推出了相应的解决方案。基于杉岩MOS海量对象存储，为图像数据提供海量智能存储平台。依托分布式架构，满足安防领域对海量图像的多并发、低时延存储要求。根据保存期限要求，通过生命周期管理自动完成数据转移和删除操作。同时，依托智能数据处理引擎，对目标图像进行自动标签和基于标签的检索，为结构化数据的深入分析和应用打下基础。
图3 视频结构化技术应用
该方案能够为客户带来的价值包括以下几个方面：
1、EB级存储，千亿级文件规模
MOS可提供EB级容量，单桶对象数量不低于30亿，单存储池对象数量高达100亿，在海量场景下大幅精简桶数量，管理效率显著提升。
2、持久稳定的高性能存储
通过智能元数据缓存和小文件合并等技术，解决了海量小文件性能难题。经国家电子计算机质量监督检验中心(NCTC)测试认证，MOS在海量数据规模下写入性能稳定，从空载到100亿文件写入的过程中，99.94%的数据写性能稳定在平均值附近，足以验证MOS产品的性能管理效果非常明显。
3、基于标签检索，提升效率
依托智能数据处理引擎，MOS可对图像文件自动添加标签，精简了业务流程;而且支持基于标签检索，更精准地获取目标信息，效率显著提升。
4、生命周期管理，简化运维
一般经过结构化处理的数据有保存期限要求。MOS通过生命周期管理策略，到期自动触发数据的转移或删除操作，实现数据生命周期与业务周期联动，有效降低运维复杂度。
图4 基于MOS的视频结构化智能存储平台
视频结构化智能存储方案的应用场景
1、安防监控
以公安部门为代表的安防领域，更关注视频内容中的人、车、行为，视频结构化会产生海量的人脸图片、人体图片、车辆图片和结构化信息，杉岩方案可提供海量存储和智能管理平台，并为数据的快速检索、比对、碰撞、分析提供支撑，实现多维研判和及时布控，提升治安保障能力。
2、智慧交通
在智慧交通领域，卡口电子警察全天候监视路况信息，视频结构化会产生海量的过车图片和违章图片，基于此对违章信息作出事后处理。杉岩方案可提供海量存储和智能管理平台，帮助提高交通管理和违规处理效率。
3、环境监测
环境监测系统每天采集大量图片，基于此识别河道漂浮物，以及向河道抛投垃圾、非法采挖砂石等破坏环境的行为。杉岩方案可提供海量存储和智能管理平台，提升环境监测效率。
不难看出，视频结构化技术的出现，有效结合大数据、人工智能、机器学习等技术应用，推动安防、交通等多个领域向更高层次发展。杉岩的视频结构化智能存储方案，有效解决了客户痛点，推动提升决策效率，帮助行业客户实现能力升级。
