一種分布式可延展智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種分布式可延展智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)，包括解碼管理模塊，輪詢調(diào)度模塊，組合分析模塊，資源管理模塊，畫面顯示模塊，告警推送模塊，外部通訊模塊。本發(fā)明針對現(xiàn)代視頻監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)字化、智能化和分布式的新特點，通過靈活的配置，能夠同時滿足小型視頻監(jiān)控系統(tǒng)和大型智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用需求，并具備規(guī)模平滑擴容能力。
【專利說明】一種分布式可延展智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及自動化【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是一種分布式可延展智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代視頻監(jiān)控系統(tǒng)逐漸突顯出一些新的特點。監(jiān)控設(shè)備發(fā)生了變化:數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)逐步取代了模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)；分布特征發(fā)生了變化:由于監(jiān)控點的分布特性，分布式視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用越來越廣泛；監(jiān)控模式發(fā)生了變化:由被動接收和存儲視頻的監(jiān)控模式轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訉ΜF(xiàn)場情況進行分析的智能視頻監(jiān)控模式。
[0003]伴隨著上述演變過程，監(jiān)控系統(tǒng)對配置要求的不斷提高，一個分布式智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的搭建往往需要昂貴的硬件支持和復(fù)雜的環(huán)境設(shè)置，從小型集中式視頻監(jiān)控系統(tǒng)向大型分布式智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的擴容過程也變得困難重重。于是，有必要設(shè)計研制一種可以支持規(guī)模和應(yīng)用場景變化、并且在部署過程中能夠平滑過渡的分布式可延展智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)。
[0004]故，需要一種新的技術(shù)方案以解決上述問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種分布式可延展智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)，該智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)擁有智能化、可延展及分布式的特點。
[0006]為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明分布式可延展智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)可采用如下技術(shù)方案:
[0007]—種分布式可延展智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)，包括解碼管理模塊，輪詢調(diào)度模塊，組合分析模塊，資源管理模塊，畫面顯示模塊，告警推送模塊，外部通訊模塊；
[0008]其中，解碼管理模塊管理網(wǎng)絡(luò)前端視頻設(shè)備及其通道，連接網(wǎng)絡(luò)中的前端視頻設(shè)備，獲取視頻流預(yù)覽或解碼；
[0009]輪詢調(diào)度模塊用以將解碼管理模塊采集的視頻數(shù)據(jù)進行輪詢調(diào)度并在使用完畢后釋放空閑資源；
[0010]組合分析模塊，為每一路視頻數(shù)據(jù)配置分析項目，分析視頻內(nèi)容，將分析結(jié)果顯示在監(jiān)視窗格中并推送警示信息；
[0011]資源管理模，用以解碼線程和監(jiān)視窗格分配和回收資源，并將組合分析模塊產(chǎn)生的警示信息傳遞給外部通訊模塊，用以觸發(fā)外部聲光電及短信報警系統(tǒng)；
[0012]畫面顯示模塊，用以視頻顯示及監(jiān)視窗格管理；
[0013]告警推送模塊，用以告警管理與推送；
[0014]外部通訊模塊，用以與外部系統(tǒng)的信息交互。
[0015]與【背景技術(shù)】相比，本發(fā)明分布式可延展智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)，同時滿足小型視頻監(jiān)控系統(tǒng)和大型智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用需求，既能夠在單臺低配置計算機上搭建小系統(tǒng)，以最小資源運行視頻監(jiān)視功能；又能夠高性能計算機上搭建大系統(tǒng)，對多路視頻同時進行智能分析。并具備規(guī)模平滑擴容能力，可以通過多臺計算機組成網(wǎng)絡(luò)進行分布式計算，達(dá)到并超過高性能計算機或服務(wù)器的性能水平，并且支持規(guī)模上的平滑擴容。
[0016]為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明分布式可延展智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的使用方法可采用如下技術(shù)方案:
[0017]該分布式可延展智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)不同的啟動參數(shù)以server方式或者client方式運行；
[0018]server運行方式為默認(rèn)啟動方式server運行方式下采集視頻流,從前端設(shè)備獲取視頻流，并分析視頻內(nèi)容；分析結(jié)果信息包含兩個部分:疊加畫在原始圖像上的圖形化分析結(jié)果，以及記錄進數(shù)據(jù)庫的警示信息；
[0019]client運行方式下系統(tǒng)以預(yù)覽的地資源消耗方式采集視頻流，接收并顯示server發(fā)送的分析結(jié)果。server和client之間以單播或單播與組播混合的方式進行通訊；由多個server運行方式下的實例和多個client運行方式下的實例協(xié)同工作，不同的server采集并分析不同的視頻源,用戶在client上集中瀏覽視頻內(nèi)容和分析結(jié)果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是本發(fā)明分布式可延展智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖2是本發(fā)明分布式可延展智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的一個實施例的使用實現(xiàn)方案示意圖。
【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖和具體實施例，進一步闡明本發(fā)明，應(yīng)理解這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對本發(fā)明的各種等價形式的修改均落于本申請所附權(quán)利要求所限定的范圍。
[0023]請參閱圖1所示，本發(fā)明公開一種分布式可延展智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)，包括解碼管理模塊，輪詢調(diào)度模塊，組合分析模塊，資源管理模塊，畫面顯示模塊，告警推送模塊，外部通訊模塊；
[0024]其中，解碼管理模塊管理網(wǎng)絡(luò)前端視頻設(shè)備及其通道，連接網(wǎng)絡(luò)中的前端視頻設(shè)備，獲取視頻流預(yù)覽或解碼；
[0025]輪詢調(diào)度模塊用以將解碼管理模塊采集的視頻數(shù)據(jù)進行輪詢采集數(shù)據(jù)并釋放空閑資源；
[0026]組合分析模塊，為每一路視頻數(shù)據(jù)配置分析項目，分析視頻內(nèi)容，將分析結(jié)果顯示在監(jiān)視窗格中并推送警示信息；
[0027]資源管理模，用以解碼線程和監(jiān)視窗格分配和回收資源，并將組合分析模塊產(chǎn)生的警示信息傳遞給外部通訊模塊，用以觸發(fā)外部聲光電及短信報警系統(tǒng)；
[0028]畫面顯示模塊，用以視頻顯示及監(jiān)視窗格管理；
[0029]告警推送模塊，用以告警管理與推送；
[0030]外部通訊模塊，用以與外部系統(tǒng)的信息交互。
[0031]該視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用了多線程設(shè)計方案，在登陸時為每個擁有獨立網(wǎng)絡(luò)地址的前端設(shè)備分配一個線程，同一前端設(shè)備中的多個通道共享一個線程，系統(tǒng)內(nèi)部自動管理線程資源。
[0032]該分布式可延展智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)還包括解碼庫及分析算法庫。所述解碼庫向解碼管理模塊提供統(tǒng)一的解碼接口。分析算法庫中針對每一種場景開發(fā)相應(yīng)的分析算法，由組合分析模塊按需動態(tài)加載，組合分析模塊通過約定的動態(tài)加載接口能夠向該分析算法傳遞其所需要的任意類型、任意數(shù)量的參數(shù)、接收分析后的文字警示信息和圖形化分析結(jié)果。在實際應(yīng)用中，解碼庫僅當(dāng)項目需要支持某一全新廠家的設(shè)備時需要進行開發(fā)；分析算法庫則根據(jù)不用應(yīng)用下各自場景的特點需要經(jīng)常性的添加、修改和優(yōu)化。包含智能分析功能的視頻監(jiān)控系統(tǒng)在項目實施中的主要困難在于其定制特性:即分析算法對監(jiān)控場景的嚴(yán)重依賴。本系統(tǒng)中，將解碼庫、分析算法庫相對于其他部分獨立拆分，且分析算法庫采用動態(tài)加載方式，這樣就將定制特性對整個系統(tǒng)的影響降到了最低，為項目實施和解碼庫、分析算法庫的擴充提供了便利。
[0033]請結(jié)合圖2所示，下面介紹所述的分布式可延展智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的使用方法。本系統(tǒng)根據(jù)啟動參數(shù)能夠以server方式或者client方式啟動。
[0034]server方式為默認(rèn)啟動方式，提供預(yù)覽和解碼的打開方式，從前端設(shè)備(攝像機或硬盤錄像機)獲取視頻流，并分析視頻內(nèi)容。分析結(jié)果信息包含兩個部分:疊加畫在原始圖像上的圖形化分析結(jié)果Msg_Shape,以及記錄進數(shù)據(jù)庫的警示信息Msg_Alm。后者存儲在本地數(shù)據(jù)庫中。
[0035]client方式由帶參數(shù)-C的方式激活，為節(jié)約資源僅提供預(yù)覽打開，從前端設(shè)備獲取視頻流，并從打開相同視頻流并進行分析的server端接收分析結(jié)果，如果不存在這樣的server端則僅顯示預(yù)覽。將接收到的分析結(jié)果疊加在預(yù)覽畫面上，將接收到的警示信息記錄在本地數(shù)據(jù)庫中。
[0036]server和client的通訊方式如下。
[0037]當(dāng)server端啟動時,根據(jù)配置對若干視頻畫面進行解碼和分析,將產(chǎn)生的Msg_Shape信息疊加在本機已打開的視頻流上，將Msg_Alm信息保存在本機數(shù)據(jù)庫中并偵聽指
定端口。
[0038]當(dāng)client端啟動時，向局域網(wǎng)內(nèi)所有server發(fā)送登陸報文Pkg_Login,其中包含自己的主機信息，server收到報文后,通知client本server負(fù)責(zé)管理那些設(shè)備Msg_Dev,并以一定時間間隔Time_Alm (秒級)向該client主機發(fā)送自己產(chǎn)生的相應(yīng)視頻畫面的警示信息Msg_Alm。client接收到Msg_Dev后,在本地生成一份路由表,表明哪一個設(shè)備的信息該向那一臺主機去請求。client接收到Msg_Alm后,推送至本地報警窗。
[0039]當(dāng)client端打開某個視頻畫面時，根據(jù)路由表向?qū)?yīng)的server發(fā)送注冊報文Pkg_0pen,其中包含自己的主機信息和所打開畫面的信息。收到Pkg_0pen的server以一定時間間隔Time_Shape (秒級)向該client發(fā)送該畫面的分析結(jié)果Msg_Shape。
[0040]當(dāng)client端關(guān)閉某個視頻畫面時，根據(jù)路由表向?qū)?yīng)的server發(fā)送注銷報文Pkg_Close,其中包含自己的主機信息和所關(guān)閉畫面的信息。收到Pkg_Close的server停止向該client發(fā)送該畫面的分析結(jié)果Msg_Shape。
[0041]在系統(tǒng)運行過程中，client端以一定時間間隔Time_Heart (分鐘級)向局域網(wǎng)內(nèi)所有server發(fā)送心跳報文Pkg_Heart,其中包含自己的主機信息。server端接收心跳報文Pkg_Heart超時后,停止向該client發(fā)送所有警示信息Msg_Alm。
[0042]為適應(yīng)不同的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，本系統(tǒng)可采用兩種通訊模式:單播與組播混合通訊，或者純單播通訊。
[0043]前者是指client端啟動時以組播方式分別向server端發(fā)送注冊報文Pkg_Login,以及以組播方式向server發(fā)送心跳報文Pkg_Heart ;server端向client端以單播方式發(fā)送分析結(jié)果信息Msg_Shape和警示信息Msg_Alm。優(yōu)點是server信息發(fā)生變動后不需要重新配置client端，并且報文效率較高，缺點是由于組播通訊需要對局域網(wǎng)內(nèi)的交換機進行額外的配置。
[0044]純單播模式是指在client端人為配置好server信息,每次發(fā)送時,按照配置依此向server發(fā)送報文。優(yōu)點是可以避免對交換機進行配置操作。
[0045]按照本實施例中的配置，每一個server負(fù)責(zé)向其指定的前端設(shè)備請求視頻流并進行內(nèi)容分析，產(chǎn)生文字警示信息和圖形化分析結(jié)果；client端可任意打開查看若干路視頻流，當(dāng)其打開某一錄視頻流時，server端產(chǎn)生的圖形化分析結(jié)果疊加在相應(yīng)前端設(shè)備的視頻畫面上，對應(yīng)的文字警示信息被推送到該client端的報警窗中。
[0046]當(dāng)有新的前端設(shè)備加入系統(tǒng)時，須將其分配給某一臺server，或為其添加新的server，重啟客戶端即可實現(xiàn)規(guī)模平滑擴容，而其他服務(wù)器和前端設(shè)備均不受影響。
【權(quán)利要求】
1.一種分布式可延展智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，包括解碼管理模塊，輪詢調(diào)度模塊，組合分析模塊，資源管理模塊，畫面顯示模塊，告警推送模塊，外部通訊模塊； 其中，解碼管理模塊管理網(wǎng)絡(luò)前端視頻設(shè)備及其通道，連接網(wǎng)絡(luò)中的前端視頻設(shè)備，獲取視頻流預(yù)覽或解碼； 輪詢調(diào)度模塊用以將解碼管理模塊采集的視頻數(shù)據(jù)進行輪詢調(diào)度并在使用完畢后釋放空閑資源； 組合分析模塊，為每一路視頻數(shù)據(jù)配置分析項目，分析視頻內(nèi)容，將分析結(jié)果顯示在監(jiān)視窗格中并推送警示信息； 資源管理模，用以解碼線程和監(jiān)視窗格分配和回收資源，并將組合分析模塊產(chǎn)生的警示信息傳遞給外部通訊模塊，用以觸發(fā)外部聲光電及短信報警系統(tǒng)； 畫面顯示模塊，用以視頻顯示及監(jiān)視窗格管理； 告警推送模塊，用以告警管理與推送； 外部通訊模塊，用以與外部系統(tǒng)的信息交互。
2.如權(quán)利要求1所述的分布式可延展智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:該視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用了多線程設(shè)計方案，在登陸時為每個擁有獨立網(wǎng)絡(luò)地址的前端設(shè)備分配一個線程，同一前端設(shè)備中的多個通道共享一個線程，系統(tǒng)內(nèi)部自動管理線程資源。
3.如權(quán)利要求1所述的分布式可延展智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:該分布式可延展智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)還包括解碼庫，所述解碼庫向解碼管理模塊提供統(tǒng)一的解碼接口。
4.如權(quán)利要求1所述的分布式可延展智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:該分布式可延展智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)還包括分析算法庫，分析算法庫中針對每一種場景開發(fā)相應(yīng)的分析算法，由組合分析模塊按需動態(tài)加載，組合分析模塊通過約定的動態(tài)加載接口能夠向該分析算法傳遞其所需要的任意類型、任意數(shù)量的參數(shù)、接收分析后的文字警示信息和圖形化分析結(jié)果。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一項所述的分布式可延展智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的使用方法，其特征在于:該分布式可延展智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)不同的啟動參數(shù)以server方式或者client方式運行； server運行方式為默認(rèn)啟動方式server運行方式下采集視頻流,從前端設(shè)備獲取視頻流，并分析視頻內(nèi)容；分析結(jié)果信息包含兩個部分:疊加畫在原始圖像上的圖形化分析結(jié)果，以及記錄進數(shù)據(jù)庫的警示信息； client運行方式下系統(tǒng)以預(yù)覽的地資源消耗方式采集視頻流，接收并顯示server發(fā)送的分析結(jié)果。server和client之間以單播或單播與組播混合的方式進行通訊；由多個server運行方式下的實例和多個client運行方式下的實例協(xié)同工作,不同的server采集并分析不同的視頻源，用戶在client上集中瀏覽視頻內(nèi)容和分析結(jié)果。
【文檔編號】H04N7/18GK103475870SQ201310438324
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月23日
【發(fā)明者】陳天皓, 徐宏偉, 郭瑞, 張延盛, 胡坤煜 申請人:國電南瑞科技股份有限公司