GA/T 1154.3-2017 视频图像分析仪 第3部分：视频图像检索技术要求

ICS13．310

A91

BA

址

中华人民—，、和国公共安全行业标准

1154．3—2017

GA／T

视频图像分析仪

第3部分：视频图像检索技术要求

Videoinstrumentm

imageanalysis

videoretrieval

Part3：Technicalforimage

requirements

2017．09—25发布

厂”3、中华人民共和国公安部发布

1154．3—2017

GA／T

目次

前言…………………………Ⅲ

1范围………………………l

2规范性引用文件…………………………1

3术语、定义和缩略语………………………1

3。l术语和定义…………………………l

3．2缩略语………………3

4总贝Ⅱ………………………3

4．1检索功能分类分级代码……………3

4．2产品编号……………4

4．3功能组成……………5

5技术要求…………………6

5．1功能要求……………6

5．2视频图像检索………………………lo

6试验方法…………………18

6。1试验条件……………18

6．2功能要求检验………………………18

6．3视频图像检索检验…………………20

7检验规则…………………24

附录A(资料性附录)常见原视频格式…………………z8

附录B(资料性附录)常见车辆品牌标志…………一…30

附录C(资料性附录)检索测试用视频图像库要求……………………32

附录D(规范性附录)视频标注原则……………………35

参考文献……………………37

1154．3—2017

GA／T

-二I‘L

刖罱

GA／T1154{视频图像分析仪》分为以下部分：

——第1部分：通用技术要求；

——第2部分：视频图像摘要技术要求；

——第3部分：视频图像检索技术要求；

——第4部分：视频图像人脸比对技术要求；

——第5部分：视频图像增强与复原技术要求；

——第6部分：视频图像语义描述技术要求；

本部分为GA／T1154的第3部分。

本部分按照GB／T1．1—2009给出的规则起草。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。

本部分由公安部社会公共安全应用基础标准化技术委员会提出并归口。

本部分起草单位：公安部第一研究所、深圳久凌软件技术有限公司、杭州海康威视数字技术股份有

限公司、浙江宇视科技有限公司、北京中盾安全技术开发公司、深圳市华德安科技有限公司、视频图像智

能分析与应用技术公安部重点实验室、公安部第三研究所、东方网力科技股份有限公司、公安部安全与

警用电子产品质量检测中心、苏州科达科技股份有限公司、高新兴科技集团股份有限公司、福建省视通

光电网络有限公司、浙江大华技术股份有限公司、新智认知数据服务有限公司。

本部分主要起草人：卢玉华、李志前、王鹏、刘军、王列、沈宇辰、韩泪鸿、张少龙、戴杰、廖双龙、李奕、

陈华、晋兆龙、钱晓东、王静、余翔、张慧、杨铁民、陈思韬、陈东雨、吕军、孔维生、张如高、刘丹。

Ⅲ

1154．3—2017

GA／T

视频图像分析仪

第3部分：视频图像检索技术要求

1范围

GA／T

1154的本部分规定了视频图像分析仪有关视频图像检索功能和性能的术语、定义和缩略

l

语、总则、技术要求、试验方法、检验规则。本部分是GA／T154．1中图像检索部分的具体细化。

本部分适用于具备视频图像检索功能的视频图像分析仪的研发、生产、检验和应用。

2规范性弓I用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文

件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用予本文件。

GB／T

30147--2013安防监控视频实时智能分析设备技术要求

36

GA中华人民共和国机动车号牌

GA

802机动车类型术语和定义

GA／T1154．1—2014视频图像分析仪第l部分：通用技术要求

GA／T

1154。2—2014视频图像分析仪第2部分：视频图像摘要技术要求

GA／T

1400．1公安视频图像信息应甩系统第1部分：通用技术要求

GA／T1400．4公安视频图像信息应用系统第4部分：接口协议要求

3术语、定义和缩赂语

3。1术语和定义

GB／T30147--2013、GA／T1154．1—2014、GA／T1154．2～2014、GA／T

1400．1界定的以及下列术

语和定义适用于本文件。

3．1．1

视频图像检索videoretrieval

image

对视频图像中的人员、车辆、物品等关注目标或事件，基于类别、颜色、形状、纹理、行为、出现时间等

特征建立索引并进行快速定位的过程。

3．1．2

video

线索视频clue

从视频中截取的含有关注目标及事件的视频片段。

[-GA／T

1154．2—2014，定义3．1．4]

3．1．3

线索图像clue

image

含有关注目标及事件的原始图像或从视频中截取的含有关注目标及事件的帧。

3．1．4

快照snapshot

目标对象在某个时间点的映像。可以是从原视频中截取的某帧，或将特定关注目标与原视频背景

1

1154．3—2017

GA／T

叠加合成的图像。

3．1．5

关联视频relatedvideo

与关注目标及事件相关的视频。

1154．2

[GA／T2014，定义3．1．9]

3．1．6

snapshot

目标快照target

符合检索条件的关注目标的快照。

3．1．7

检索任务task

为完成视频图像检索预处理或检索而执行的计算过程，有明确的起始结束时间点和输入输出。

3．1．8

正检truepositive

视频图像中出现应被检索到的目标或事件，视频图像分析仪对于该目标或事件输出了正确的检索

结果。

3．1．9

漏检false

negative

视频图像中出现应被检索到的目标或事件，但视频图像分析仪输出的检索结果中未包括该目标或

事件。

3．1．10

误检false

positive

在视频图像中检索目标或事件，视频图像分析仪对于该目标或事件输出了错误的检索结果。

3．1．11

rate

检出率truepositive

视频图像分析仪检索输出的正确目标或正确事件的数量与视频图像中应被分析仪检索到的目标或

事件的百分比。

100％

检出率一丽‰X

3．1．12

检索准确率rate

recognition＆retrievalaccuracy

视频图像分析仪检索输出的目标或事件中，正确目标或事件所占的百分比。

检索准确率一误覆萎‰X100％

3．1．13

ofVS

ratetotalrelated

排前率rankingobjects

输入某一张截图，检出的符合预期的目标在检出结果中的第一次出现的位置占全部同类目标的百

分比。

3．1．14

before

前N命中率Nshooting

视频图像分析仪检索输出的目标或事件中，正确检索结果全部处于前N名的次数占测试总次数的

百分比。

100％

前N命中率一壁塑型鱼窒刍望号音芸髦戋丢翥_燮X

1154．3—2017

GA／T

式中：

N——正整数。

3．1．15

ratio

目标重叠率oHectoverlap

视频图像分析仪输出的检索目标矩形框与符合检索条件的基准目标矩形框的重叠程度。

目标重叠率一藉譬嘉墨翥孝露毳善宇誉景裂凳蒹羹墨耋警焉薹箬誓蒙甏淼

3．1．16

retrieval

检索速度speed

检索速度一被检索视频的时间长度／检索该视频所用的时间。

3．2缩略语

下列缩略语适用于本文件。

BMP：位图文件(Bitmap)

CIF：公共中间格式(CommonIntermediateFormat)

Video

Recorder)

DVR：数字视频录像机(Digital

JPEG：联合图像专家组(JointPhotographicExpertsGroup)

Picture

MPEG：动态图像专家组(MovingExpertsGroup)

VideoRecorder)

NVR：网络视频录像机(Network

PNG：可移植网络图形格式(PortableNetwork

Graphics)

AdvancedAttachment)

SATA：串行高级技术附件(SerialTechnology

and

VideoAudio

SVAC：安全防范监控数字视音频编解码(SurveillanceCoding)

SerialBus)

USB：通用串行总线(Universal

4总则

4．1检索功能分类分级代码

1154．1—

具备视频图像检索功能的视频图像分析仪(以下简称“检索设备”)产品代码应符合GA／T

2014中4．1的要求。

视频图像检索功能分类代码为03，检索功能子分类代码分别如下所述：

P：人员的检索；

V：车辆的检索；

O：人员携带物体；

C：事件的检索。

检索功能可以是单功能的，也可以是多功能的。具有多功能的检索设备分类代码在“03”后加检索

分类代码P、V、0和C，中间用斜杠“／”分开。

检索设备按基本功能A级和增强功能B级进行分级，要求见表1。

表1产品分级与功能要求对应表

产品功能A级(基本功能)B级(增强功能)

视频图像采集√q

视频图像管理_√

3

1154．3—2017

GA／T

表1(续)

产品功能A级(基本功能)B级(增强功能)

检索任务管理。一

检索结果输出显示和检索结果导出、J一

日志管理■q

数据存储qq

基于目标分类的检索Jq

基于服饰特征的人员检索qq

基于人员目标的外观特征的人员检索q

基于交通工具特征的人员检索0

基于行李特征的人员检索q

基于状态的人员检索心

一

以图像在单视频中搜索人员。

以视频片段在单视频中搜索人员q■

以图像在多个不同视频中搜索人员一

以视频片段在多个不同视频中搜索人员√

以图像在图像库中搜索人员■

以人脸图像在人脸图像库中搜索人脸q

车型分类检索oq

车身颜色分类检索q■

车牌信息检索0q

车辆品牌分类检索■q

以图在视频中搜车一

以图在图像库搜车q

以视频在图像库中搜车一

安全带检索q

遮阳板检索q

驾驶室人员图像检索q

入侵检索0

徘徊检索

绊线检索qq

物体遗留／移除检索

注：“√”表示具有的功能。

4．2产品编号

检索设备产品编号应符合4．1的要求及GA／T1154．1—2014中4．2的要求，编号示例如下

4

1154．3—2017

GA／T

VAIS|-03×／×一×一×

境类别

品功能分级

索功能子分类代码

频图像检索

频图像分析仪

P／V～A一Ⅱ。

示例：具有人员和车辆基本检索功能，产品环境类别为Ⅱ类的视频图像分析仪，表示为：VAISr03

4．3功能组成

4。3。1功能组成框图

检索功能组成框图如图1所示。图中的虚线框为核心功能，检索功能应包含虚线框中的所有功能。

功能说明：

a)视频图像采集：实现视频图像采集导人、下载、剪辑等功能；

b)视频图像管理：实现视频图像播放、标记等功能；

c)检索任务管理：提供对检索任务的设置和提交处理功能，并对每次任务的下达、执行过程以及

完成结果进行管理；

d)视频图像目标检测：实现对视频完成检索前的视频解码、增强、人车物目标检测、特征提取、分

类检测等功能；

e)检索结果输出显示和检索结果导出：实现视频图像检索结果显示、导出等功能；

f)日志管理：输出必要的运行维护日志；

g)数据存储：对系统内的各类视频、图像数据等进行存储管理；

h)视频图像检索：完成检索处理功能。其参考处理模型如图2所示。

墨志管理

视频图像检索检索

结采

输出

视频视频图像目标检测

数据显示

图像

和检

采集存储

检索任务管理索结

果导

出

视频图像管理

内部系统控制

图1检索设备功能组成框图

4。3。2视频图像检索流程模型

视频图像检索流程模型如图2所示。

GA／T1154．3—2017

图2视频图像检索流程模型

视频图像检索流程，是获取检索输入中的目标或语义特征，并与被检索的视频或图像库中的全体同

类目标进行比对，按照比对的相似度，输出检索结果的过程。

图2的左侧上半部虚线框，描述的是对于被检索的视频图像库，进行目标分类和特征提取的流程，

特征保存在特征库中。这部分工作可事先完成，也可在接收到检索请求以后完成；图2右侧上半部虚线

框，是描述如何从用户输入的检索样本和语义中，获得一种可以用于与特征库中的特征进行比对的特征

的流程。

相似度的计算，用户可以指定搜索比对的范围，是用虚线框内获取的目标／事件特征值，与特征库中

指定范围的目标／事件的特征进行相似度的比对，最终输出按相似度排序的结果。

5技术要求

5．1功能要求

5．1．1视频图像采集

5．1．1．1视频图像采集方式

视频图像采集方式应符合以下要求：

a)支持离线或在线方式导人与案、事件有关的视频图像文件；宜支持前端设备分析过的视频元数据；

b)至少支持USB、SATA、网络接口等采集方式之一采集视频图像。

5．1．1．2视频图像格式

应至少支持以下输入视频图像格式的解码：

a)图像文件格式：JPEG、JpEG2000、BMP、PNG；

b)视频编解码格式：SVAC、H，264、H．265、MPEp4、MPEG-2；

X280×720)、

c)576)、720P(1

视频图像分辨率：CIF(352×288)、4CIF(704×576)、D1(720

1080920×1

P(1080)像素等；

6

1154．3—2017

GA／T

d)视频文件格式：应兼容大于或等于30种原视频格式(支持的原视频格式的文件名后缀参见附

录A其中的30种视频格式)，转码后视频能够正常播放，无花屏、黑屏、卡屏等异常状况，并且

能正常预处理和检索；

e)视频截图，格式应符合线索图像数据的要求，其中输入的视频图D1分辨率下目标的大小应不

小于48×96像素。

5．1．1．3视频图像属性

应能对导入的原视频图像属性进行检测，能查看视频图像分辨率、视频时长、视频帧率、视频文件大

小、视频图像格式、哈希值等。

5．1．2视频图像管理

5．1．2．1视频图像播放

支持以下播放方式：

a)多窗口播放

应支持大于或等于6个画面形式观看关联视频，应支持在大于或等于6个画面中观看同一视

频监控点在不同时间段的原视频。

应支持查看至少6路视频的原视频或浓缩视频，且在观看过程中允许用户分别调整各路视频

的播放位置和进度。

b)特效播放

应支持循环播放、全屏播放、屏幕放大、快进播放、慢进播放、逐帧前进后退播放等多种播放

形式。

c)同步播放

应支持多个窗I=l同步播放，包括同时开始、同时暂停、同时停止、同时快进／慢放，同时前进N

秒、同时从某个绝对时间开始播放。

d)异步播放

应支持通过播放控制区域对每个视频播放窗口进行单独控制。

e)视频滚动播放

宜支持原视频以监控点为单位或自行指定滚动播放列表开始滚动播放。

f)变速播放

播放原视频时，宜支持有目标的片段正常播放，无目标的片段直接跳过或以2／4／8／16／32倍速

播放。

5．1．2．2视频图像标记

支持以下视频图像标记功能：

a)目标圈选标记

应支持对视频的截图、视频片段，用符号圈标注人员、车辆。

b)时间标记

宜支持在播放视频时，在原视频画面上叠加校正后的绝对时间标记，叠加位置可由用户手动

选择。

5．1．3检索任务管理

5．1．3．1任务类型设置

应支持检索任务设置和提交。任务包括：

7

1154．3—2017

GA／T

a)单任务人、车、物、事件检索；

b)多任务人、车、物、事件检索。

5．1．3．2任务条件设置

支持以下任务条件设置功能：

a)时间段设置

应支持对原视频中特定时间段的视频进行检索。

b)区域设置

应支持对视频场景中特定检索区域的设置。

c)规则设置

应支持对视频场景中检索条件的设置。

d)场景模式设置

宜支持场景模式设置。场景模式包括：时段、天气和环境等。

e)抽帧设置

宜支持对原视频进行抽帧处理，抽帧间隔可设置。

5．1．3．3任务状态显示

应支持在检索设备的显示界面上，直观显示任务处理的状态和进度。应支持同时显示多个正在执

行的任务和历史任务的状态。

5．1．3．4任务保存

每次改变预处理或检索条件宜能生成一个与之对应的新任务，任务可命名、保存、改名。

5．1．3．5任务删除

宜支持对任务进行删除。

5．1．3．6任务统计

应实时显示上传失败视频数、正在上传视频数、正在转码视频数、等待转码视频数、正在预处理任务

数、等待预处理任务数。

5．1．3．7任务优先级设置

应支持对视频处理任务进行优先级设置，高优先级任务优先处理。

5．1．3．8任务计划自动执行

应能根据预定计划，周期性地自动从公安视频图像信息应用系统、DVR或NVR等下载指定通道、

指定时间段的视频进行自动预处理和检索。

5．1．4检索结果输出显示和检索结果导出

5．1．4．1结果显示

支持以下结果显示功能：

a)应支持以快照方式显示检索结果，快照应包含完整的背景；

b)应支持目标全景显示，即在快照中，显示某一个目标从进入现场，在现场场景中和离开现场等

8

1154．3—2017

GA／T

不同时刻的情景；

c)跨线快照中，应显示跨线位置，且目标在跨线位置附近；

d)宜支持快照按原视频分辨率显示，也可以用降分辨率显示结果。

5．1．4．2快照显示方式

支持以下快照显示方式功能：

a)用户可手动调整快照显示列表模式，宜至少支持选择每行4张快照，快照大小随列数调整而自

动调整；

b)视频检索过程中，快照列表应自动更新以方便观看。不计算转码时间，第一张快照输出延时

S。

不超过30

5．1．4．3快照排序和查询

应支持以下快照排序和查询功能：

a)输出和下载按检索特征相似度从高至低排列的目标快照；

b)按人车类别等对快照结果直接过滤；

c)按时间、颜色等对快照结果直接排序；

d)对案件、或某几个监控点、或某几个视频，以绝对时间段、人员与车辆类别、颜色或目标图像为

条件，同时进行搜索，结果统一排序、展现；

e)由快照回溯到原视频，点击该快照能观看该目标在原视频中的运动状态。

5．1．4．4快照对比查看

应能同屏比对至少4个视频的快照列表。

5．1．4．5检索结果导出

检索结果导出符合以下要求：

a)视频导出

和摘要视频，能播放导出的视频。

b)描述文件导出

宜支持关联描述文件导出，符合GB／T30147--2013的要求。

5．1．4．6目标聚合

应具有检索结果目标聚合选项设置开启和关闭的功能。

5．1．4．7与公安视频图像信息应用系统对接

与公安视频图像信息应用系统对接符合以下要求：

a)设备应通过分析接口与公安视频图像信息应用平台进行数据交换；

b)设备应通过数据服务接口或采集接口与公安视频图像信息数据库进行数据交换；

c)分析接口、数据服务接口和采集接口协议应符合GA／T1400．4中的规定。

5．1．5日志管理

设备应输出必要的运行维护日志(包括操作日志、设备运行状态日志、任务执行日志)，以便故障修

复与维护。

9

1154．3—2017

GA／T

5．1．6数据存储

5．1．6．1本地存储

自动将原视频保存至检索设备的指定目录，能在原视频中截图或下载视频片段、线索视频，自动保

存至检索设备的指定目录。

5．1．6．2手动与自动备份

支持USB接口的存储设备、SATA接口的硬盘拷贝机对线索视频、原视频进行手动备份，及支持

SATA接口的硬盘自动备份线索视频、原视频。

5．2视频图像检索

5．2．1视频图像检索方式范围

5．2．1．1检索类型

应支持人员、车辆、人员携带物体和事件检索中的一种类型或多种类型。

5．2．1．2检索方式

检索方式应支持：

a)对目标的分类检索、文本语义检索、图像或视频的检索和事件的检索等检索方式；

b)条件组合检索，支持在视频中直接按人车分类、方向、颜色等多种条件的组合条件检索。

5．2．1。3检索范围

检索范围应支持：

a)单个视频文件的检索；

b)同一检索条件下，对同一摄像头下的多个视频文件的检索；

c)同一检索条件下，对不同摄像头下的多个视频文件的检索，即跨摄像头检索。

5．2．2人员检索

5．2．2．1任务类型

人员检索任务类型可分为：

a)单人；

b)两人或两人以上人群；

c)带物的人或骑行的人；

d)特殊场景或其他约束条件下的行人检索等。

5．2．2．2检索方式

5．2．2．2．1基于目标分类的检索

应支持目标分类是人员的检索。其中，人的分类特征，按行入、骑行的入、带物的人、特殊场景或其

他约束条件下的行人进行分类。

10

1154．3—2017

GA／T

5．2．2．2．2基于文本语义描述的人员检索

基于文本语义描述的人员检索符合以下要求：

a)基于服饰特征的人员检索要求如下：

1)应支持按人员目标的服装上下半身颜色进行检索；

2)应支持通过调色板精确选色、通过文字选择颜色以及从视频画面中采集颜色，可供检索的

颜色至少包含黑、白、灰、棕、粉、红、黄、绿、蓝、紫等，颜色匹配阈值可调；

3)宜支持基于服装纹理特征的人员检索。

b)宜支持基于人员目标的外观特征的人员检索。

c)宜支持基于交通工具特征的人员检索。检索视频中人骑／推车目标，所骑／推车辆可以是自行

车、摩托车、轻便／电动摩托车、三轮车等。

d)宜支持基于行李特征的人员检索。检索视频中携带背包(单肩背包、双肩背包、斜挎背包等)、

手提包、拉杆箱等的人员目标。

e)宜支持基于状态的人员检索。检索视频中行走、奔跑、站立、坐立、骑车、推车等的人员目标。

5．2．2．2．3以图像或视频片段在视频中搜索人员

以图像或视频片段在视频中搜索人员要求如下：

a)应支持以图像在单视频中搜索人员；

b)宜支持以视频片段在单视频中搜索人员；

c)应支持以图像在多个不同视频中搜索人员；

d)宜支持以视频片段在多个不同视频中搜索人员。

5．2．2．2．4以图像在图像库中搜索人员

应支持以图像在图像库中搜索所有人员与其比较得到相似度并排序。

5．2．2．2．5以人脸图像在人脸图像库中搜索人脸

宜支持人脸检索，基于人脸识别的检索在本系列标准的第4部分规定。

5．2．2．3性能要求

5．2．2．3．1基于目标分类的检索

基于目标分类的人员检索性能要求见表2。

表2基于目标分类的人员检索性能要求

视频格式D11080

P

测试用视频图像

最小目标大小大于24×48像素大于32×64像素

检索条件人员

检索准确率≥85％≥85％

检索性能

检出率≥90％≥90％

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GA／T

5．2．2．3．2基于文本语义描述的人员检索

5．2．2．3．2．1

按人员目标的服装上下半身颜色人员检索

按人员目标的服装上下半身颜色人员检索性能要求见表3。

表3按人员目标的服装上下半身颜色人员检索性能要求

视频分辨率D1l080o

测试用视频图像

最小目标大小大于32×64像素大于48×96像素

检索条件人员+上半身颜色和／或下半身颜色

检索准确率(白天)≥85％≥85％

检索性能

检出率(白天)≥80％≥80％

5．2．2．3．2．2人骑／推车检索

人骑／推车检索性能要求见表4。

表4人骑／推车检索性能要求

视频格式D11080D

测试用视频图像48×96像素无遮挡48×96像素无遮挡

最小目标大小

人骑车目标人骑车目标

检索条件人骑／推车

检索准确率≥80％≥80％

检索性能

检出率≥85％≥85％

5．2．2．3．2．3携带背包、手提包、拉杆箱人员检索

携带背包(单肩背包、双肩背包、斜挎背包等)、手提包、拉杆箱检索性能要求见表5。

表5携带背包、手提包、拉杆箱检索性能要求

D11080

视频格式P

测试用视频图像

最小目标大小大于32×64像素大于48×96像素

检索条件人员+带背包、手提包、拉朽箱

检索准确率≥75％≥75％

检索性能

检出率≥80％≥80％

5．2．2．3．3以图像或视频片段在视频中搜索人员

5。2。2，3．3。1以图像在单个或多个不同视频中搜索人员

以图像在单个或多个不同视频中搜索人员的性能要求见表6。

12

1154．3—2017

GA／T

表6以图像在单个或多个不同视频中搜索人员的性能要求

视频格式D11080