【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 用的形式，只需要以HTTP協(xié)議發(fā)送請(qǐng)求（即相應(yīng)的URL地址），系統(tǒng)就會(huì)將結(jié)果返回，使得操作十分簡(jiǎn)便。216。 云端轉(zhuǎn)碼技術(shù)為了盡可能優(yōu)化系統(tǒng)性能，cVideo將根據(jù)用戶(hù)客戶(hù)端的監(jiān)控需求瞬時(shí)動(dòng)態(tài)地調(diào)整視頻分辨率，從而在滿(mǎn)足用戶(hù)需求的同時(shí)降低對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬的消耗，因而支持更高的系統(tǒng)規(guī)模。對(duì)于攝像頭采集的高清視頻信號(hào)，cVideo將在cProc云計(jì)算平臺(tái)上采用高效實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)碼技術(shù)，將采集到的各路高清視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為符合監(jiān)控客戶(hù)端需求的信號(hào)，并實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)，這樣可以有效地減小監(jiān)控端處的解碼壓力，使得監(jiān)控更為流暢，并能有效地支持諸如手機(jī)等移動(dòng)終端的監(jiān)控需求。216。 智能內(nèi)容識(shí)別cVideo的智能圖像檢索采用先進(jìn)的圖像處理技術(shù)并結(jié)合模式識(shí)別對(duì)已有的海量視頻進(jìn)行事件檢索，實(shí)現(xiàn)了對(duì)事件發(fā)生視頻的切片回放、運(yùn)動(dòng)幀提取和對(duì)象跟蹤。目前cVideo可以對(duì)煙、火、運(yùn)動(dòng)物體、遺留物、車(chē)輛統(tǒng)計(jì)和特定行為等情況下的識(shí)別達(dá)到很高的識(shí)別度，錯(cuò)檢率和誤檢率幾乎為零。cVideo的智能圖像處理構(gòu)架于JobKeeper云調(diào)度和cProc云處理架構(gòu)之上，使許多傳統(tǒng)模式下難以處理的識(shí)別應(yīng)用得以實(shí)現(xiàn)。諸如在犯罪嫌疑人識(shí)別問(wèn)題中，cVideo研發(fā)了國(guó)際領(lǐng)先的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)DNA算法，首先分析監(jiān)控視頻中目標(biāo)人物的運(yùn)動(dòng)模式，建立運(yùn)動(dòng)DNA序列，為后續(xù)分析處理提供基礎(chǔ)。后續(xù)分析包括運(yùn)動(dòng)目標(biāo)優(yōu)化、運(yùn)動(dòng)軌跡分析、運(yùn)動(dòng)特征提取、步態(tài)建模等等。第四章 子系統(tǒng)描述本章節(jié)將對(duì)系統(tǒng)中接入、處理、存儲(chǔ)、調(diào)度等各個(gè)模塊進(jìn)一步細(xì)化描述，通過(guò)具體描述，闡述清楚整個(gè)系統(tǒng)的工作流程。 接入子系統(tǒng)根據(jù)需求，前端采集設(shè)備大致分為：已有部分模擬監(jiān)控?cái)z像機(jī)、新建的50個(gè)高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)、電信全球眼平臺(tái)、傳感器檢測(cè)平臺(tái)、以及部分其他第三方平臺(tái)。鑒于前端設(shè)備的不同，接入系統(tǒng)也分為幾種方式，將前端設(shè)備透明地接入本系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)前端設(shè)備的可控可管。圖 41 接入子系統(tǒng)描述 標(biāo)準(zhǔn)流媒體協(xié)議RTSP方式RTSP（Real Time Streaming Protocol），實(shí)時(shí)流傳輸協(xié)議，是TCP/IP協(xié)議體系中的一個(gè)應(yīng)用層協(xié)議，由哥倫比亞大學(xué)、網(wǎng)景和RealNetworks公司提交的IETF RFC標(biāo)準(zhǔn)。該協(xié)議定義了一對(duì)多應(yīng)用程序如何有效地通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò)傳送多媒體數(shù)據(jù)。RTSP在體系結(jié)構(gòu)上位于RTP和RTCP之上，它使用TCP或RTP完成數(shù)據(jù)傳輸。HTTP與RTSP相比，HTTP傳送HTML，而RTSP傳送的是多媒體數(shù)據(jù)。針對(duì)新建的高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，由于其支持RTSP標(biāo)準(zhǔn)流媒體協(xié)議，因而可以直接通過(guò)RTSP的準(zhǔn)則，將前端設(shè)備的數(shù)據(jù)流接入系統(tǒng)。 第三方視頻監(jiān)控平臺(tái)SDK方式 針對(duì)電信全球眼和其他第三方視頻監(jiān)控平臺(tái)，則需要針對(duì)這些平臺(tái)廠(chǎng)家給出的SDK協(xié)議，接入服務(wù)器通過(guò)與其平臺(tái)進(jìn)行對(duì)接和協(xié)議通信，從而獲取所需的視頻流。由于第三方平臺(tái)一般與環(huán)保視頻專(zhuān)網(wǎng)互相隔離，大都需要經(jīng)過(guò)公網(wǎng)，因此在接入時(shí)需要經(jīng)過(guò)網(wǎng)閘，因此接入并發(fā)量和傳輸效率可能會(huì)受到少許影響，需要針對(duì)實(shí)際情況做一些優(yōu)化措施。 傳感器檢測(cè)平臺(tái)接入方式 不同與前面兩種接入方式，針對(duì)前端傳感器采集到的數(shù)據(jù)，大都為處理后的文本信息，在數(shù)據(jù)總量上會(huì)遠(yuǎn)小于視頻數(shù)據(jù)，但是條數(shù)，即：數(shù)量卻十分龐大，因此對(duì)于此類(lèi)前端設(shè)備，需要通過(guò)接入服務(wù)器，實(shí)時(shí)地將大量前端采集合成后的文本信息存入數(shù)據(jù)庫(kù)中。 存儲(chǔ)/處理子系統(tǒng)圖42 存儲(chǔ)/處理模塊圖上圖描述了存儲(chǔ)/處理模塊的工作流程與各個(gè)分模塊之間的關(guān)系。前端設(shè)備采集信息接入服務(wù)器，Jobkeeper與存儲(chǔ)服務(wù)器和處理節(jié)點(diǎn)進(jìn)行交互。處理服務(wù)器集群根據(jù)客戶(hù)需求對(duì)采集到的信息進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，在Jobkeeper的綜合調(diào)度控制下，處理節(jié)點(diǎn)進(jìn)行分布式計(jì)算，完成內(nèi)容識(shí)別、云端轉(zhuǎn)碼、數(shù)據(jù)分析、語(yǔ)義分析等任務(wù)。存儲(chǔ)服務(wù)器集群和處理服務(wù)器并行處理采集到的信息，存儲(chǔ)服務(wù)器將采集到的信息實(shí)時(shí)存儲(chǔ)到存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)。cStor存儲(chǔ)服務(wù)器集群具備的海量存儲(chǔ)能力，保證視頻數(shù)據(jù)的長(zhǎng)期存儲(chǔ)，以備視頻回看、重新處理等需求。 處理系統(tǒng)處理服務(wù)器集群以處理節(jié)點(diǎn)為單位，對(duì)采集到的數(shù)據(jù)按照接入、處理、轉(zhuǎn)碼、分發(fā)的流程對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，后續(xù)需求會(huì)加上智能識(shí)別等模塊。圖43數(shù)據(jù)處理舉例示意圖處理節(jié)點(diǎn)組通過(guò)RPC的遠(yuǎn)程調(diào)用獲取各自節(jié)點(diǎn)的任務(wù)處理目標(biāo)，并實(shí)時(shí)的和處理節(jié)點(diǎn)上的任務(wù)處理目標(biāo)進(jìn)行對(duì)比，控制程序的執(zhí)行和結(jié)束。處理節(jié)點(diǎn)組會(huì)在一個(gè)設(shè)定的心跳間隔內(nèi)主動(dòng)的和管理節(jié)點(diǎn)組聯(lián)系一次，報(bào)告節(jié)點(diǎn)存活狀態(tài)。如果在若干個(gè)心跳間隔后管理節(jié)點(diǎn)組仍然沒(méi)有獲取到處理節(jié)點(diǎn)心跳報(bào)告，那么該處理節(jié)點(diǎn)將會(huì)被踢出處理節(jié)點(diǎn)組，同時(shí)該節(jié)點(diǎn)處理的所有處理任務(wù)也會(huì)被重新調(diào)度。隨著集群處理數(shù)據(jù)量的不斷增大，處理節(jié)點(diǎn)組提供了簡(jiǎn)單高效的自動(dòng)化部署方案，當(dāng)新機(jī)器加入處理集群后，會(huì)主動(dòng)的與管理節(jié)點(diǎn)組同步心跳信息，從同一配置服務(wù)器ZooKeeper上獲取相關(guān)配置信息，通過(guò)WebServer服務(wù)獲取任務(wù)列表，開(kāi)始執(zhí)行數(shù)據(jù)處理工作。前端設(shè)備將采集到的視頻等信息將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)至云處理集群并進(jìn)行相應(yīng)的云存儲(chǔ)處理。當(dāng)客戶(hù)端需要視頻轉(zhuǎn)碼或者智能識(shí)別時(shí)，通過(guò)JobKeeper調(diào)度云處理集群中的各個(gè)處理節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)收到查詢(xún)請(qǐng)求后進(jìn)行不同的處理，并將處理后得到到的數(shù)據(jù)結(jié)果交付給客戶(hù)端；而如果是視頻數(shù)據(jù)，則通過(guò)流媒體服務(wù)器返回給客戶(hù)端。 存儲(chǔ)系統(tǒng)高性能高可靠的cStorFS分布式云存儲(chǔ)文件系統(tǒng)，采用了更為廉價(jià)的普通硬盤(pán)和服務(wù)器作為存儲(chǔ)設(shè)備，成本大大降低。同時(shí)靠軟件來(lái)保證數(shù)據(jù)的完整可靠性，系統(tǒng)可提供7 * 24小時(shí)的不間斷存儲(chǔ)服務(wù)，由于控制流與數(shù)據(jù)流分離，系統(tǒng)在塊數(shù)據(jù)服務(wù)器越多的情況下性能越高。且隨著應(yīng)用客戶(hù)端寫(xiě)入的并發(fā)數(shù)越多，吞吐量接近線(xiàn)性增長(zhǎng)直到帶寬飽和利用。其中cStor云存儲(chǔ)系統(tǒng)由以下部分組成：用戶(hù)掛載空間（即客戶(hù)端），元數(shù)據(jù)管理服務(wù)器，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)器和管理監(jiān)控中心。圖44 cStor云存儲(chǔ)系統(tǒng)組成 調(diào)度子系統(tǒng)JobKeeper調(diào)度平臺(tái)是建立于虛擬化資源層之上，統(tǒng)一調(diào)度，統(tǒng)一配置的管理平臺(tái)，用于對(duì)集群中任務(wù)實(shí)時(shí)的處理調(diào)度，實(shí)時(shí)結(jié)果集的反饋，集群的負(fù)載均衡，失敗調(diào)度，集中管理，集中配置的平臺(tái)。用來(lái)保證整個(gè)集群的超低人員干預(yù)。同時(shí)，提供完善的集群伸縮機(jī)制為整個(gè)服務(wù)提供更高的可靠性。圖45 JobKeeper架構(gòu)圖它是由一組管理節(jié)點(diǎn)（Master Node）和一組處理節(jié)點(diǎn)（Task Node）組成，管理節(jié)點(diǎn)組是一組基于Webserver的RPC（注：RPC采用客戶(hù)機(jī)/服務(wù)器模式。請(qǐng)求程序就是一個(gè)客戶(hù)機(jī)，而服務(wù)提供程序就是一個(gè)服務(wù)器。首先，客戶(hù)機(jī)調(diào)用進(jìn)程發(fā)送一個(gè)有進(jìn)程參數(shù)的調(diào)用信息到服務(wù)進(jìn)程，然后等待應(yīng)答信息。在服務(wù)器端，進(jìn)程保持睡眠狀態(tài)直到調(diào)用信息的到達(dá)為止。當(dāng)一個(gè)調(diào)用信息到達(dá)，服務(wù)器獲得進(jìn)程參數(shù)，計(jì)算結(jié)果，發(fā)送答復(fù)信息，然后等待下一個(gè)調(diào)用信息，最后，客戶(hù)端調(diào)用進(jìn)程接收答復(fù)信息，獲得進(jìn)程結(jié)果，然后調(diào)用執(zhí)行繼續(xù)進(jìn)行）。服務(wù)器節(jié)點(diǎn)組，負(fù)責(zé)對(duì)處理節(jié)點(diǎn)的系統(tǒng)信息以及任務(wù)處理信息進(jìn)行實(shí)時(shí)的跟蹤和保存，對(duì)應(yīng)的信息鏡像存儲(chǔ)在基于cStor或者NFS服務(wù)的存儲(chǔ)系統(tǒng)上，保證每個(gè)管理節(jié)點(diǎn)中的鏡像信息的實(shí)時(shí)同步。同時(shí)架設(shè)在管理節(jié)點(diǎn)上的ZooKeeper服務(wù)（注：ZooKeeper是一個(gè)分布式的，開(kāi)放源碼的分布式應(yīng)用程序協(xié)調(diào)服務(wù)，包含一個(gè)簡(jiǎn)單的原語(yǔ)集。分布式應(yīng)用可以使用它來(lái)實(shí)現(xiàn)諸如：統(tǒng)一命名服務(wù)、配置管理、分布式鎖服務(wù)、集群管理等功能），用于對(duì)整個(gè)管理節(jié)點(diǎn)組進(jìn)行統(tǒng)一的配置化管理。 流媒體輸出子系統(tǒng) 本系統(tǒng)輸出為標(biāo)準(zhǔn)RTSP視頻流，通過(guò)構(gòu)建流媒體服務(wù)器集群和負(fù)載均衡機(jī)制，使得多臺(tái)流媒體服務(wù)器可以共同對(duì)外提供服務(wù)，支持高并發(fā)訪(fǎng)問(wèn)。圖46 輸出子系統(tǒng)描述針對(duì)PC機(jī)和解碼上墻，此類(lèi)需求一般為高清碼流，因此布設(shè)在環(huán)保視頻專(zhuān)網(wǎng)內(nèi)，走局域網(wǎng)保證清晰度和實(shí)時(shí)性。針對(duì)移動(dòng)終端，由于其會(huì)經(jīng)過(guò)公網(wǎng)，因此采用APN方式連接，APN的英文全稱(chēng)是Access Point Name，中文全稱(chēng)叫接入點(diǎn)，是移動(dòng)終端上網(wǎng)時(shí)必須配置的一個(gè)參數(shù)，它決定了移動(dòng)終端通過(guò)哪種接入方式來(lái)訪(fǎng)問(wèn)網(wǎng)絡(luò)。如：使用聯(lián)通的3G網(wǎng)絡(luò)（WCDMA），使用APN接入方式并于其鑒定協(xié)議，就可根據(jù)用戶(hù)名判定，生成虛通路連接進(jìn)入環(huán)保視頻專(zhuān)網(wǎng)，從而通過(guò)流媒體服務(wù)器獲得視頻流。并且，由于無(wú)線(xiàn)信道的帶寬不是非常穩(wěn)定，因此碼流一旦較大，視頻的傳輸質(zhì)量會(huì)很差，加之移動(dòng)終端的解碼能力有限。因此，需要對(duì)此類(lèi)視頻做實(shí)時(shí)云端轉(zhuǎn)碼處理，降低其傳輸碼率，從而保障移動(dòng)終端監(jiān)控的實(shí)時(shí)性和穩(wěn)定性。第五章 關(guān)鍵技術(shù)以上系統(tǒng)架構(gòu)中，涉及到的具體技術(shù)包括了cVideo的智能識(shí)別技術(shù)、cVideo的云端轉(zhuǎn)碼技術(shù)、JobKeeper云調(diào)度方法、cStor云存儲(chǔ)技術(shù)、以及cProc云處理框架。其中cVideo的智能識(shí)別和云端轉(zhuǎn)碼技術(shù)負(fù)責(zé)對(duì)視頻流的進(jìn)一步處理，cStor實(shí)現(xiàn)對(duì)海量視頻數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，而JobKeeper和cProc負(fù)責(zé)綜合管理和統(tǒng)一調(diào)度，實(shí)現(xiàn)云內(nèi)計(jì)算機(jī)的聯(lián)動(dòng)和各類(lèi)保障，共同對(duì)外提供服務(wù)。 cVideo智能識(shí)別 簡(jiǎn)介隨著平安城市的建設(shè)，視頻監(jiān)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)建設(shè)已經(jīng)初具規(guī)模并且仍在迅速擴(kuò)大，幾十萬(wàn)甚至幾百萬(wàn)個(gè)攝像頭所得到的視頻監(jiān)控影像資料是龐大的，要從中獲取事件相關(guān)的信息需要花費(fèi)巨大的時(shí)間和人力。視頻內(nèi)容分析技術(shù)(Video Content Analysis, VCA)來(lái)源于計(jì)算機(jī)視覺(jué)，它能夠在圖像及圖像描述之間建立映射關(guān)系，從而使計(jì)算機(jī)能夠通過(guò)圖像處理和分析來(lái)理解畫(huà)面中的內(nèi)容，其實(shí)質(zhì)是“自動(dòng)分析和抽取視頻源中的關(guān)鍵信息”。視頻內(nèi)容分析技術(shù)將大量的、枯燥的視頻內(nèi)容分析工作交給了編碼器或計(jì)算機(jī)，將保安人員從傳統(tǒng)的繁重監(jiān)控任務(wù)中解脫出來(lái)，它對(duì)傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控技術(shù)是一個(gè)“顛覆性”的創(chuàng)新，改變了多年來(lái)人們應(yīng)用視頻監(jiān)控系統(tǒng)的習(xí)慣。cVideo的智能圖像檢索采用國(guó)際先進(jìn)的圖像處理技術(shù)并結(jié)合模式識(shí)別技術(shù)對(duì)已有的海量視頻進(jìn)行事件檢索，實(shí)現(xiàn)了對(duì)事件發(fā)生視頻的切片回放、運(yùn)動(dòng)幀提取和對(duì)象跟蹤。 應(yīng)用案例