一種海量視頻綜合處理系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于視頻監(jiān)控【技術領域】，具體涉及一種海量視頻綜合處理系統(tǒng)。一種海量視頻綜合處理系統(tǒng)，其中包括用于數(shù)據(jù)的部分，數(shù)據(jù)分析的部分，數(shù)據(jù)存儲的部分和任務管理的部分。本發(fā)明的效果是：用戶在海量視頻源中，通過不同模塊的組合運用，將最為關心的運動目標信息提取出來，大大提高了數(shù)據(jù)有效利用率。
【專利說明】一種海量視頻綜合處理系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于視頻監(jiān)控【技術領域】，具體涉及一種海量視頻綜合處理系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]隨著物聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展，視頻監(jiān)控已經成為現(xiàn)代安防不可缺少的技術手段。目前，安防監(jiān)控系統(tǒng)擁有了較高的監(jiān)控覆蓋率，實現(xiàn)了大量的視頻數(shù)據(jù)采集。但是，海量數(shù)據(jù)的采集智能分析技術還處于起步階段。目前，大多完成視頻流存儲與回放、或者簡單實時預警功能。在出現(xiàn)危害公共安全的事件時，需要從海量數(shù)據(jù)中獲取用戶關心的信息卻如同大海撈針一般。因此，如何對這些海量的包含著非結構化的數(shù)據(jù)進行組織、管理、檢索、表達、與利用成為迫切的需求。
[0003]現(xiàn)有的技術在進行視頻有效內容檢索時，采用手動回放視頻的方式，它不但消耗大量的人力物力，而且由于海量信息的不確定性，使得視頻錄像和視頻監(jiān)控系統(tǒng)的使用率很低。即使有足夠的人力和時間，通過人工查看原始視頻的方式來捕捉轉瞬即逝的線索，也是有很大風險的。
[0004]視頻圖像質量一定程度上無法滿足切實需求，特別是在急需監(jiān)控管理的夜間和惡劣天氣(例如:大霧、大雪)中無法清晰成像，在出現(xiàn)危害公共安全的事件時，無法為后期分析提供可靠數(shù)據(jù)。此時成像質量大幅下降，而且不可避免的出現(xiàn)遠處的目標過小，分辨率過低的情況，因此增強圖像質量、復原圖像、增強圖像分辨率有強烈的用戶需求。
[0005]另外，現(xiàn)有的視頻監(jiān)控系統(tǒng)在進行存儲時，大多按照一定編碼方式，簡單的將視頻流存儲在遠端服務器、DVR、NVR中，這需要極大的硬盤空間的支撐。一般來說，監(jiān)控中絕大部分時間(80%左右)是場景時間，此時的數(shù)據(jù)對于安防監(jiān)控而言毫無意義。
【發(fā)明內容】
[0006]本發(fā)明針對現(xiàn)有技術的缺陷，提供一種提高效率的海量視頻綜合處理系統(tǒng)。
[0007]
【發(fā)明內容】
:一種海量視頻綜合處理系統(tǒng)，其中包括用于數(shù)據(jù)的部分，數(shù)據(jù)分析的部分，數(shù)據(jù)存儲的部分和任務管理的部分。
[0008]如上所述的一種海量視頻綜合處理系統(tǒng)，其中，對于單機處理系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)獲取層、數(shù)據(jù)分析識別層、數(shù)據(jù)庫管理支撐層、應用業(yè)務邏輯層。
[0009]如上所述的一種海量視頻綜合處理系統(tǒng)，其中，所述的括數(shù)據(jù)獲取層負責獲取原始視頻數(shù)據(jù)，并進行解碼處理；所述的數(shù)據(jù)分析識別層完成從原始視頻中獲取有效圖像信息；所述的數(shù)據(jù)庫管理支撐層負責數(shù)據(jù)文件的創(chuàng)建、寫入、刪除、讀取工作，并對不同任務的處理結果進行映射與管理；應用業(yè)務邏輯層為數(shù)據(jù)庫的調用方。
[0010]如上所述的一種海量視頻綜合處理系統(tǒng)，其中，對于網(wǎng)絡視頻綜合處理系統(tǒng)，包括視頻采集前端、視頻數(shù)據(jù)存儲服務器、任務管理與分發(fā)服務器、數(shù)據(jù)庫服務器、分布式算法處理機群、終端客戶端。
[0011]如上所述的一種海量視頻綜合處理系統(tǒng)，其中，所述的視頻采集前端用于從現(xiàn)實場景中采集視頻信息并進行編碼壓縮后，傳遞給數(shù)據(jù)存儲服務器；所述的視頻數(shù)據(jù)存儲服務器存儲用于從前端采集的編碼后視頻信息，并與兩部分進行通信；所述的任務管理與分發(fā)服務器負責接收客戶端的處理請求、所述的數(shù)據(jù)庫服務器用于接收分發(fā)來的任務后與視頻數(shù)據(jù)存儲服務器建立聯(lián)系，將視頻流從網(wǎng)絡下載至本機后，進行解碼處理；所述的分布式算法處理機群包括入庫與出庫兩個方面，其接收計算PC傳遞的結構化數(shù)據(jù)完成入庫操作，監(jiān)聽網(wǎng)絡客戶端的訪問繼續(xù)數(shù)據(jù)輸出操作；所述的終端客戶端為數(shù)據(jù)任務發(fā)起方和處理結果使用方。
[0012]本發(fā)明的效果是:用戶在海量視頻源中，通過不同模塊的組合運用，將最為關心的運動目標信息提取出來，大大提高了數(shù)據(jù)有效利用率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1是單機版視頻綜合處理系統(tǒng)的結構示意圖；
[0014]圖2是網(wǎng)絡版視頻綜合處理系統(tǒng)的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0015]實施例1，單機版視頻綜合處理系統(tǒng)
[0016]系統(tǒng)所有部分均安裝在單個PC機上，分為數(shù)據(jù)獲取層、數(shù)據(jù)分析識別層、數(shù)據(jù)庫管理支撐層、應用業(yè)務邏輯層。
[0017]數(shù)據(jù)獲取層負責從本地硬盤中獲取原始視頻數(shù)據(jù)，并進行解碼處理或者從遠端DVR, NVR中獲取編碼后視頻數(shù)據(jù)。本專利不限定視頻數(shù)據(jù)獲取方式。
[0018]所述數(shù)據(jù)分析識別層，完成從原始視頻中獲取有效圖像信息。對于安防監(jiān)控視頻而言，運動目標包含了更多的信息。數(shù)據(jù)分析識別層負責提取運動目標的初級信息與識別信息，并進行匹配與識別處理。數(shù)據(jù)分析識別層主要通過目標提取模塊實現(xiàn)。
[0019]目標提取模塊負責提取運動目標初級信息，具體內容包含:前景運動目標圖像信息、目標最小外圍矩形框信息(中心點坐標、寬度、高度)、運動目標絕對時間信息、運動目標跟蹤狀態(tài)信息。目前可采用現(xiàn)有技術進行處理:例如背景建模技術、統(tǒng)計建模技術。
[0020]進一步對于合理的運動目標信息進行高級語義處理，包含目標分類技術、各個類別的信息提取、圖像數(shù)據(jù)存儲。最具代表圖像判別準則包含以下因素:運動目標跟蹤最穩(wěn)定、目標尺寸較大、運動目標與相鄰的目標輪廓較為接近等。可采用線性kalman預測進行多幀前景目標的匹配工作、同樣可采用基于匹配與預測相結合的MeanShift跟蹤方式。目的在于完成時間軸上運動目標的映射關系。本專利不限于目標跟蹤具體實現(xiàn)方式。
[0021]進一步數(shù)據(jù)分析識別層獲取的所有信息均需通過算法觸發(fā)機制完成數(shù)據(jù)入庫操作。觸發(fā)條件為:連續(xù)跟蹤目標達到終止態(tài)，且目標跟蹤幀數(shù)超過一定幀數(shù)。
[0022]數(shù)據(jù)庫管理支撐層采用單機文件管理系統(tǒng)實現(xiàn)，位于單機硬盤中。數(shù)據(jù)庫管理支撐層負責數(shù)據(jù)文件的創(chuàng)建、寫入、刪除、讀取工作，并對不同任務的處理結果進行映射與管理。數(shù)據(jù)庫鏈接運動目標的圖像數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)庫管理支撐層接收識別算法層數(shù)據(jù)進行入庫管理、接收應用層的響應對圖像與屬性數(shù)據(jù)完成出庫管理，并支撐多任務的并行入庫與出庫方式。
[0023]應用業(yè)務邏輯層為數(shù)據(jù)庫的調用方。上述視頻摘要功能、搜索功能、圖像增強功能均屬于應用層業(yè)務邏輯。視頻摘要播放功能，可將數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)進行重新整合輸出，完成快速瀏覽處理結果數(shù)據(jù)。搜索功能，可對入庫后數(shù)據(jù)進行選擇性搜索輸出，輸出結果為運動目標圖像信息。對于看不清楚的圖像可通過后期圖像增強技術進行處理，包含圖像復原和超分辨率功能。
[0024]實施例2,網(wǎng)絡版視頻綜合處理系統(tǒng)
[0025]網(wǎng)絡系統(tǒng)由視頻采集前端、視頻數(shù)據(jù)存儲服務器、任務管理與分發(fā)服務器、數(shù)據(jù)庫服務器、分布式算法處理機群(多個計算PC主機)、終端客戶端等部分組成。
[0026]視頻采集前端從現(xiàn)實場景中采集視頻信息并進行編碼壓縮后，傳遞給數(shù)據(jù)存儲服務器，存儲服務器介質無限制要求，可選用聯(lián)網(wǎng)DVR、NVR等。
[0027]視頻數(shù)據(jù)存儲服務器硬盤中存儲從前端采集的編碼后視頻信息，并與兩部分進行通信。首先，其接收客戶端訪問，更新客戶端可訪問數(shù)據(jù)列表。其次，其接收分布式算法識別機群的訪問請求，傳遞視頻流信息。
[0028]任務管理與分發(fā)服務器是系統(tǒng)運行的大腦，其負責接收客戶端的處理請求。算法計算的任務選擇與分發(fā)，具體分發(fā)對象為分布式算法處理機群。它通過檢測算法機群當前空閑\忙碌狀態(tài)，將任務分發(fā)處理，當算法處理完畢后，會通知任務管理與分發(fā)服務器更新狀態(tài)。目前，對于長達24小時的視頻源，可將任務分為15分鐘/段，將任務分給計算PC，此方式大大提高了算法處理速度。此外，任務管理與分發(fā)服務器為計算PC指定接收處理后數(shù)據(jù)的存儲地址。當任務管理分發(fā)服務器在計算PC與數(shù)據(jù)庫管理服務器中建立好聯(lián)系后，工作完畢。
[0029]分布式算法處理機群，主要完成的是智能處理計算層工作。它接收分發(fā)來的任務后與視頻數(shù)據(jù)存儲服務器建立聯(lián)系，將視頻流從網(wǎng)絡下載至本機后，進行解碼處理。下一步，利用智能檢測與識別算法對解碼視頻進行檢測、跟蹤、特征提取、數(shù)據(jù)組織，將數(shù)據(jù)存儲至數(shù)據(jù)庫服務器，存儲地址同樣由管理分發(fā)服務器指定。
[0030]數(shù)據(jù)庫服務器對應單機版的數(shù)據(jù)庫管理支撐層，與計算PC與多個終端客戶端產生關聯(lián)。他的任務同樣分為入庫與出庫兩個方面，其接收計算PC傳遞的結構化數(shù)據(jù)完成入庫操作；監(jiān)聽網(wǎng)絡客戶端的訪問繼續(xù)數(shù)據(jù)輸出操作。
[0031]終端客戶端為數(shù)據(jù)任務發(fā)起方和處理結果使用方。在客戶端產生任務傳遞給任務與管理分發(fā)服務器進行處理。業(yè)務邏輯層的海量視頻快速瀏覽、數(shù)據(jù)條件檢索、后期圖像增強與復原功能均嵌入至終端客戶端，所有客戶端均共享網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫的處理結果數(shù)據(jù)。
【權利要求】
1.一種海量視頻綜合處理系統(tǒng)，其特征在于:包括用于數(shù)據(jù)的部分，數(shù)據(jù)分析的部分，數(shù)據(jù)存儲的部分和任務管理的部分。
2.如權利要求1所述的一種海量視頻綜合處理系統(tǒng)，其特征在于:對于單機處理系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)獲取層、數(shù)據(jù)分析識別層、數(shù)據(jù)庫管理支撐層、應用業(yè)務邏輯層。
3.如權利要求2所述的一種海量視頻綜合處理系統(tǒng)，其特征在于:所述的括數(shù)據(jù)獲取層負責獲取原始視頻數(shù)據(jù)，并進行解碼處理；所述的數(shù)據(jù)分析識別層完成從原始視頻中獲取有效圖像信息；所述的數(shù)據(jù)庫管理支撐層負責數(shù)據(jù)文件的創(chuàng)建、寫入、刪除、讀取工作，并對不同任務的處理結果進行映射與管理；應用業(yè)務邏輯層為數(shù)據(jù)庫的調用方。
4.如權利要求1所述的一種海量視頻綜合處理系統(tǒng)，其特征在于:對于網(wǎng)絡視頻綜合處理系統(tǒng)，包括視頻采集前端、視頻數(shù)據(jù)存儲服務器、任務管理與分發(fā)服務器、數(shù)據(jù)庫服務器、分布式算法處理機群、終端客戶端。
5.如權利要求4所述的一種海量視頻綜合處理系統(tǒng)，其特征在于:所述的視頻采集前端用于從現(xiàn)實場景中采集視頻信息并進行編碼壓縮后，傳遞給數(shù)據(jù)存儲服務器；所述的視頻數(shù)據(jù)存儲服務器存儲用于從前端采集的編碼后視頻信息，并與兩部分進行通信；所述的任務管理與分發(fā)服務器負責接收客戶端的處理請求、所述的數(shù)據(jù)庫服務器用于接收分發(fā)來的任務后與視頻數(shù)據(jù)存儲服務器建立聯(lián)系，將視頻流從網(wǎng)絡下載至本機后，進行解碼處理；所述的分布式算法處理機群包括入庫與出庫兩個方面，其接收計算PC傳遞的結構化數(shù)據(jù)完成入庫操作，監(jiān)聽網(wǎng)絡客戶端的訪問繼續(xù)數(shù)據(jù)輸出操作；所述的終端客戶端為數(shù)據(jù)任務發(fā)起方和處理結果使用方。
【文檔編號】H04N7/18GK103577410SQ201210252218
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2012年7月20日 優(yōu)先權日:2012年7月20日
【發(fā)明者】買強, 張霞, 呂志坤, 劉貫偉 申請人:中國航天科工集團第三研究院第八三五八研究所