本發(fā)明涉及視頻監(jiān)控系統(tǒng)故障檢測(cè)及故障定位領(lǐng)域，具體來(lái)說，涉及視頻監(jiān)控系統(tǒng)故障自動(dòng)識(shí)別提醒及故障位置自動(dòng)檢測(cè)并主動(dòng)告警的方法及裝置。

背景技術(shù)：

隨著視頻采集設(shè)備(各種攝像頭等)安裝數(shù)量的日益增多,以及智慧城市和公共安全需求的日益增長(zhǎng),視頻監(jiān)控成為安防、管理、遠(yuǎn)程信息獲取的重要手段。視頻采集設(shè)備獲取的實(shí)時(shí)視頻資源編碼后通過網(wǎng)絡(luò)傳輸至監(jiān)控中心，經(jīng)過視頻解碼實(shí)時(shí)投送至視頻墻。監(jiān)控人員通過觀察視頻墻上的多塊視頻畫面來(lái)監(jiān)控場(chǎng)所、對(duì)象等內(nèi)容。隨著對(duì)監(jiān)控精度和范圍的需求逐步增強(qiáng)，視頻采集設(shè)備的數(shù)量和傳輸至監(jiān)控中心的視頻資源急劇增長(zhǎng)。國(guó)內(nèi)的視頻采集設(shè)備數(shù)量正在以每年20％的數(shù)量逐漸增加。然而視頻采集設(shè)備的質(zhì)量不一，且隨著時(shí)間的增長(zhǎng)以及某些特殊環(huán)境或人為的原因，視頻采集設(shè)備及傳輸網(wǎng)絡(luò)會(huì)出現(xiàn)各種故障，導(dǎo)致所要監(jiān)控的區(qū)域和對(duì)象無(wú)法全部被記錄下來(lái)。這就會(huì)導(dǎo)致在取證或者想要查看的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)視頻是沒有的或者模糊不清的，甚至是被人為篡改過的，這會(huì)造成極大的安全隱患。因此，需要在視頻攝像采集裝置以及傳輸網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)問題的時(shí)候，及時(shí)檢測(cè)故障的發(fā)生并能夠識(shí)別出故障發(fā)生的具體位置，以供維護(hù)人員能夠及時(shí)進(jìn)行檢查和維修。

基于此，研究及開發(fā)人員提出了各種各樣關(guān)于視頻監(jiān)控故障檢測(cè)及故障定位的解決方法。例如，國(guó)內(nèi)專利公開了一種無(wú)參考的視頻監(jiān)控圖像模糊質(zhì)量檢測(cè)裝置(申請(qǐng)?zhí)?01220072572.7)，該方法通過在監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)中心，對(duì)視頻采集設(shè)備傳輸回的視頻畫面進(jìn)行視頻畫面進(jìn)行檢測(cè)，識(shí)別出視頻出現(xiàn)的模糊畫面，及時(shí)報(bào)警，提醒維護(hù)人員進(jìn)行維修。例如，一種視頻監(jiān)控系統(tǒng)檢測(cè)裝置(申請(qǐng)?zhí)?00920126385.0),由信號(hào)源發(fā)生裝置和自動(dòng)分析儀兩部分構(gòu)成，可對(duì)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的隨機(jī)信噪比、同步幅度、白條幅度、亮度非線性、幅頻特性等視頻指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試。再例如，基于視頻檢測(cè)及綜合網(wǎng)管的網(wǎng)絡(luò)視頻故障定位系統(tǒng)及方法(申請(qǐng)?zhí)?01110321813.7)，視頻質(zhì)量檢測(cè)服務(wù)器根據(jù)從網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控平臺(tái)獲取視頻圖像后進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)合檢測(cè)結(jié)果中故障視頻流傳輸過程中的網(wǎng)絡(luò)信息，實(shí)現(xiàn)故障定位。

對(duì)于目前關(guān)于視頻監(jiān)控故障檢測(cè)及故障定位的方法，目前的方法設(shè)備設(shè)計(jì)過于復(fù)雜，且通過視頻畫面識(shí)別來(lái)發(fā)現(xiàn)視頻故障效率較低且容易出錯(cuò)。最重要的是，當(dāng)視頻傳輸過程中，視頻信號(hào)被其他非法信號(hào)篡改后，畫面仍然清晰，通過目前這種方法，檢測(cè)不出此種人為故障的產(chǎn)生。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于以上分析，本發(fā)明旨在提出一種簡(jiǎn)單易用且準(zhǔn)確率較高的視頻故障檢測(cè)和故障定位的方法及裝置，能夠識(shí)別設(shè)備自然故障和人為故障，提高視頻監(jiān)控的安全性和穩(wěn)定性。

為達(dá)上述目的，本發(fā)明提出的技術(shù)方案為：

一種基于檢測(cè)幀的視頻監(jiān)控系統(tǒng)故障識(shí)別、定位及告警系統(tǒng)，包括視頻采集設(shè)備、視頻傳輸設(shè)備、視頻處理設(shè)備和視頻播放設(shè)備，還包括：

檢測(cè)幀生成及插入設(shè)備，設(shè)置在所述視頻采集設(shè)備和視頻傳輸設(shè)備之間，用于生成檢測(cè)幀，并將所述檢測(cè)幀規(guī)律地插入到正常的視頻數(shù)據(jù)傳輸幀文件中；

檢測(cè)幀識(shí)別及故障定位設(shè)備，設(shè)置在所述視頻處理設(shè)備之后，通過識(shí)別檢測(cè)幀在視頻流中出現(xiàn)的位置來(lái)判斷是否有視頻幀丟失或者是否有人為篡改視頻幀的故障發(fā)生。

根據(jù)本發(fā)明提出的基于檢測(cè)幀的視頻監(jiān)控系統(tǒng)故障識(shí)別、定位及告警系統(tǒng)，所述檢測(cè)幀攜帶有路由信息，當(dāng)所述檢測(cè)幀識(shí)別及故障定位設(shè)備識(shí)別出有故障發(fā)生時(shí)，通過最后一個(gè)檢測(cè)幀攜帶的路由信息進(jìn)行故障定位。

根據(jù)本發(fā)明提出的基于檢測(cè)幀的視頻監(jiān)控系統(tǒng)故障識(shí)別、定位及告警系統(tǒng)，所述檢測(cè)幀被規(guī)律性地插入到正常的視頻數(shù)據(jù)傳輸幀文件中，例如，按照等差序列、等比序列或者斐波那契數(shù)列的形式將檢測(cè)幀插入到正常的視頻數(shù)據(jù)傳輸幀文件中。

本發(fā)明還提供一種基于檢測(cè)幀的視頻監(jiān)控系統(tǒng)故障識(shí)別、定位及告警方法，包括視頻采集、視頻傳輸、視頻處理和視頻播放的步驟，其中：

在所述視頻采集和視頻傳輸?shù)牟襟E之間，還包括生成及插入檢測(cè)幀的步驟，用于生成檢測(cè)幀，并將所述檢測(cè)幀規(guī)律地插入到正常的視頻數(shù)據(jù)傳輸幀文件中；

在所述視頻處理的步驟之后，還包括識(shí)別檢測(cè)幀及故障定位的步驟，用于通過識(shí)別檢測(cè)幀在視頻流中出現(xiàn)的位置來(lái)判斷是否有視頻幀丟失或者是否有人為篡改視頻幀的故障發(fā)生。

根據(jù)本發(fā)明提出的基于檢測(cè)幀的視頻監(jiān)控系統(tǒng)故障識(shí)別、定位及告警方法，其中，所述檢測(cè)幀攜帶有路由信息，當(dāng)所述檢測(cè)幀識(shí)別及故障定位設(shè)備識(shí)別出有故障發(fā)生時(shí)，通過最后一個(gè)檢測(cè)幀攜帶的路由信息進(jìn)行故障定位。

根據(jù)本發(fā)明提出的基于檢測(cè)幀的視頻監(jiān)控系統(tǒng)故障識(shí)別、定位及告警方法，其中，所述檢測(cè)幀被規(guī)律性地插入到正常的視頻數(shù)據(jù)傳輸幀文件中。例如，按照等差序列、等比序列或者斐波那契數(shù)列的形式將檢測(cè)幀插入到正常的視頻數(shù)據(jù)傳輸幀文件中。

附圖說明

圖1為傳統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明在傳統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)上的功能擴(kuò)展示意圖；

圖3為本發(fā)明中檢測(cè)幀插入及識(shí)別報(bào)警設(shè)備功能示意圖；

圖4為本發(fā)明中檢測(cè)幀識(shí)別、故障定位及主動(dòng)告警設(shè)備功能示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有付出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本發(fā)明的總體思路是：在現(xiàn)有的視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)播放整個(gè)系統(tǒng)之上，對(duì)視頻在網(wǎng)絡(luò)中的傳輸過程中，增加視頻檢測(cè)幀，視頻檢測(cè)幀被規(guī)律地插入到正常的視頻數(shù)據(jù)傳輸幀文件中。如圖1所示，為一種典型的傳統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，包括視頻采集、視頻傳輸、視頻處理和視頻播放等部分?；诖耍谝曨l傳輸至視頻處理服務(wù)器106供用戶查看之前，視頻處理服務(wù)器106通過識(shí)別檢測(cè)幀在視頻流中出現(xiàn)的位置來(lái)判斷是否有視頻幀丟失或者是否有人為篡改視頻幀的故障產(chǎn)生。在檢測(cè)幀傳輸過程中，檢測(cè)幀會(huì)記錄傳輸過程中的節(jié)點(diǎn)設(shè)備的信息，例如路由器/交換機(jī)105等其它路由設(shè)備。當(dāng)視頻處理服務(wù)器106檢測(cè)到視頻出現(xiàn)故障的時(shí)候，視頻處理服務(wù)器106會(huì)按照檢測(cè)幀攜帶的路由信息判斷故障發(fā)生的具體位置。

圖2為本發(fā)明在傳統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)上的功能擴(kuò)展示意圖，其中的201至208與圖1中的101至108相同，相較于傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，本發(fā)明添加兩個(gè)主要的功能設(shè)備：檢測(cè)幀生成及插入設(shè)備209以及檢測(cè)幀識(shí)別、故障定位及主動(dòng)告警設(shè)備210。檢測(cè)幀生成及插入設(shè)備209用于在視頻采集設(shè)備或采集視頻之后網(wǎng)絡(luò)傳輸之前進(jìn)行視頻編碼的時(shí)候規(guī)律性地生成檢測(cè)幀，并將檢測(cè)幀插入到視頻幀中，隨視頻幀通過網(wǎng)絡(luò)傳輸至視頻處理服務(wù)器206，視頻處理服務(wù)器接收到視頻幀之后進(jìn)行處理，并識(shí)別檢測(cè)幀，判斷視頻是否因網(wǎng)絡(luò)傳輸而導(dǎo)致丟幀的現(xiàn)象出現(xiàn)、是否有人為故障產(chǎn)生。當(dāng)檢測(cè)出現(xiàn)視頻監(jiān)控故障時(shí)，視頻處理服務(wù)器106中的檢測(cè)幀識(shí)別及故障定位設(shè)備會(huì)按照最后一次收到的檢測(cè)幀中攜帶的路由信息，對(duì)路由中的節(jié)點(diǎn)設(shè)備(路由器、交換機(jī)等其它設(shè)備)進(jìn)行詢問操作，例如，Windows系統(tǒng)中的Ping工具。詢問到某個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)問題時(shí)，便記錄節(jié)點(diǎn)信息，在顯示器107中顯示出來(lái)，提醒用戶108進(jìn)行及時(shí)的維修。

請(qǐng)繼續(xù)參閱圖3，為本發(fā)明中檢測(cè)幀插入及識(shí)別報(bào)警設(shè)備功能示意圖。目前現(xiàn)有技術(shù)中廣泛使用的視頻編解碼協(xié)議定義了三種幀，包括完整編碼的幀I幀，參考之前的I幀生成的只包含差異部分編碼的幀P幀，還有一種參考前后的幀編碼的幀B幀。簡(jiǎn)而言之，在視頻從視頻采集設(shè)備中采集視頻301之后，視頻經(jīng)過編碼設(shè)備之后，會(huì)變成三種視頻幀，I幀、B幀或P幀。I幀是頭幀，頭幀之后的視頻內(nèi)容，根據(jù)協(xié)定，將進(jìn)行B幀或者P幀編碼。

如圖3所示，在采集的視頻被編碼設(shè)備302編碼后，在進(jìn)入傳輸網(wǎng)絡(luò)之前，檢測(cè)幀生成及插入設(shè)備303對(duì)編碼后的視頻幀流按照一定的間隔插入檢測(cè)幀D幀(Detection Frame)。檢測(cè)幀和視頻幀經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)傳輸至最終的視頻處理服務(wù)器305，視頻處理服務(wù)器305中存在檢測(cè)幀識(shí)別及主動(dòng)告警設(shè)備306，此設(shè)備用于識(shí)別插在視頻幀中的檢測(cè)幀。

其中，檢測(cè)幀插入的順序可以按照預(yù)設(shè)的策略，例如間隔N個(gè)視頻幀插入一個(gè)檢測(cè)幀D，此時(shí)在視頻處理端，按照每隔N個(gè)視頻幀檢測(cè)是否為檢測(cè)幀D，如果不是檢測(cè)幀D，則證明視頻幀流有缺失，或者是被人為篡改的視頻流。此時(shí)，觸發(fā)告警機(jī)制，在顯示器307上顯示此路視頻流出現(xiàn)故障，提醒維護(hù)人員及時(shí)進(jìn)行維護(hù)。

圖4為本發(fā)明中檢測(cè)幀識(shí)別、故障定位及主動(dòng)告警設(shè)備功能示意圖。如圖4所示，視頻幀流經(jīng)過檢測(cè)幀生成及插入設(shè)備403插入檢測(cè)幀D幀后在傳輸網(wǎng)絡(luò)404上傳輸。當(dāng)D幀傳輸至路由節(jié)點(diǎn)409時(shí)，路由節(jié)點(diǎn)409的IP地址等信息便寫入D幀中，繼續(xù)向下傳輸，最終傳輸至視頻處理服務(wù)器405中。檢測(cè)幀識(shí)別及報(bào)警設(shè)備通過識(shí)別D幀出現(xiàn)的間隔來(lái)確定視頻流是否正常，當(dāng)發(fā)現(xiàn)視頻監(jiān)控出現(xiàn)故障時(shí)，通過最后一個(gè)D幀攜帶的路由信息，進(jìn)行故障定位。

如圖4中的定位消息包408所示，故障定位設(shè)備406根據(jù)D幀攜帶的路由信息，逆向發(fā)送檢測(cè)消息包408。檢測(cè)消息包408的發(fā)送類似Windows系統(tǒng)中的Ping命令工具，通過Ping IP地址來(lái)判斷當(dāng)前設(shè)備與IP地址所代表的設(shè)備是否連接正常。如果發(fā)現(xiàn)連接異常，則通過顯示器設(shè)備407將詳細(xì)信息呈現(xiàn)給用戶，用戶根據(jù)顯示信息，進(jìn)行及時(shí)維修。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解：附圖只是一個(gè)實(shí)施例的示意圖，附圖中的模塊或流程并不一定是實(shí)施本發(fā)明所必須的。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解：實(shí)施例中的裝置中的模塊可以按照實(shí)施例描述分布于實(shí)施例的裝置中，也可以進(jìn)行相應(yīng)變化位于不同于本實(shí)施例的一個(gè)或多個(gè)裝置中。上述實(shí)施例的模塊可以合并為一個(gè)模塊，也可以進(jìn)一步拆分成多個(gè)子模塊。

最后應(yīng)說明的是：以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。