【導讀】智能視頻分析應用解決方案?；谝曨l分發(fā)機制

　　

【正文】 (Progressive Streaming)和實時流式傳輸 (Realtime Streaming)兩種方式。實時流式傳輸是實時傳送，特別適合現場事件，實時流式傳輸必須匹配連接帶寬，這意味著圖像質量會因網絡速度降低而變差，以減少對傳輸帶寬的需求?！皩崟r”的概念是指在一個應用中數據的交付必須與數據的產生保持精確的時間關系。 在 Inter 中使用流式傳輸技術的連續(xù)時基媒體就稱為流媒體，通常也將其視頻與音頻稱為視頻流和音頻流。實現流式傳輸一般都需要專用服務器和播放器。 流媒體系統(tǒng)組件 流媒體是由各種不同軟件構成的，這些軟件在各個不同層面上互相通信，基本的流媒體系統(tǒng)包含以下 3 個組 件： 播放器（ Player），用來播放流媒體的軟件。 27 服務器（ Server），用來向用戶發(fā)送流媒體的軟件。 編碼器（ Encode），用來將原始的音頻視頻轉化為流媒體格式的軟件。 這些組件之間通過特定的協(xié)議互相通信，按照特定的格式互相交換文件數據。有些文件中包含了由特定編解碼器解碼的數據，這種編解碼器通過特定算法壓縮文件的數據量。 流媒體服務器的主要功能 a) 響應客戶的請求，把媒體數據傳送給客戶。流媒體服務器在流媒體傳送期間必須與客戶的播放器保持雙向通信（這種通信是必需的，因為客戶可能隨時暫?；蚩旆乓粋€文件）。 b) 響應廣播的同時能夠及時處理新接收的實時廣播數據，并將其編碼。 c) 可提供其他額外功能，如：數字權限管理（ DRM），插播廣告，分割或鏡像其他服務器的流，還有組播。 流媒體服務器的服務方式 a) 單播 在客戶端與媒體服務器之間建立一個單獨的數據通道，從 1 臺服務器送出的每個數據包只能傳送給 1 個客戶機。 b) 組播 在以組播技術構建的網絡上，允許路由器一次將數據包復制到多個通道上。 c) 點播與廣播 點播連接是客戶端與服務器之間的主動的連接，在點播連接中，用戶通過選擇內容項目來初始化客戶端連接，用戶可以開始、停止、后退、快進或暫停流。廣 播指的是用戶被動地接收流，在廣播過程中，數據包的單獨一個拷貝將發(fā)送給網絡上的所有用戶，客戶端接收流，但不能控制流。 28 壓縮技術 介紹 是一種高性能的視頻編解碼技術。目前國際上制定視頻編解碼技術的組織有兩個，一個是“國際電聯（ ITUT）”，它制定的標準有 、 、 +等，另一個是“國際標準化組織（ ISO）”它制定的標準有 MPEG MPEG MPEG4 等。而 則是由兩個組織聯合組建的聯合視頻組（ JVT）共同制定的新數字視頻編碼標準，所以它既是 ITUT的 ，又是 ISO/IEC 的 MPEG4 高級視頻編碼（ Advanced Video Coding， AVC），而且它將成為 MPEG4 標準的第 10 部分。因此，不論是 MPEG4 AVC、 MPEG4 Part 10，還是ISO/IEC 1449610，都是指 。 技術優(yōu)勢 最大的優(yōu)勢是具有很高的數據壓縮比率，在同等圖像質量的條件下， 的壓縮比是 MPEG2 的 2 倍以上，是 MPEG4 的 ～ 2 倍。舉個例子，原始文件的大小如果為88GB，采用 MPEG2 壓縮 標準壓縮后變成 ，壓縮比為 25∶ 1，而采用 壓縮標準壓縮后變?yōu)?879MB，從 88GB 到 879MB， 的壓縮比達到驚人的 102∶ 1！ 為什么有那么高的壓縮比？低碼率（ Low Bit Rate）起了重要的作用，和 MPEG2和 MPEG4 ASP等壓縮技術相比， 壓縮技術將大大節(jié)省用戶的下載時間和數據流量收費。尤其值得一提的是， 在具有高壓縮比的同時還擁有高質量流暢的圖像。 后臺 設備介紹 智能視頻分析服務器 每一個 智能分析服務器 可支持多達 50 個 攝像機 圖像存儲、瀏覽。這 50 個 攝像機 可以是系統(tǒng)內的任意 50 個位置的 攝像機 ，不必 按照順序或區(qū)域設置。根據實際情況，如果整個系統(tǒng)擴容，需要所有的 監(jiān)控 點同時錄像，我們在主控中心要求最大限度的利用高效率的系統(tǒng)服務器組，因為整個系統(tǒng)可以支持擁有多個 智能分析 服務器 。 29 流媒體服務器 DVR 設 備對外提供的視頻流有路數限制，例如，一個 16 路 DVR，只對外提供 24 路視頻流，即 16 個攝像頭，每個攝像頭提供 1 路視頻流外，還可以對外提供 8 路，由于這 16路已經被原有監(jiān)控平臺占用，能提供給智能分析系統(tǒng)的只有 8 路，即只能看到 8 路監(jiān)控畫面。 為了解決路數爭端的問題，在對原有監(jiān)控平臺改動最小的前提下，采用通過流媒體服務器轉發(fā)的方案來解決。 流媒體服務器通過對輸入視頻流的復制、轉發(fā)，可以擴充 DVR 的路數，在不考慮帶寬的前提下，可以支持任意路數的訪問，這樣就可以轉發(fā)一路給原有監(jiān)控平臺，一路給智能分析系統(tǒng)，同時給每個客戶 端流媒體播放器轉發(fā)一路視頻流。 提供的流媒體服務器每臺可支持 60 路視頻流轉發(fā)。 智能視頻分析 服務器 配置 流媒體服務器配置 前端設備介紹 在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，攝像頭是最前端、最基礎、投資數量最大的一個產品，也是最關鍵設備，它負責對監(jiān)視區(qū)域進行攝像并轉換成電信號，再進一步用于傳輸，其質量直接影響視頻監(jiān)控系統(tǒng)的整體應用。 攝像機可以按照三個方面分類。 ? 按色彩分類：分為彩色和黑白攝像機，一般黑白攝像機要比彩色的靈敏度高，比較適合用于光線不足的地方，如果使用的目的只是監(jiān)視景物的位置和移動，可采用黑白攝像機；如果要 分辨被攝像物體的細節(jié)，比如分辨衣服和景物的顏色，則采用彩色的比較好。 ? 按感光器件分類：分為 CMOS、 CCD、和 3CCD 三種。 CMOS 影像傳感器和 CCD30 一樣是在攝像機中可記錄光線變化的半導體。在兩種圖像傳感器中， CCD 是較早獲得應用的，其 技術成熟度也較高，目前監(jiān)控攝像機大多數情況下采用 CCD 芯片。 3CCD 即一臺攝像機使用了三片 CCD， 3CCD 攝像機的價格貴很多，同時鏡頭尺寸也較大，目前只有對成像分辨率要求很高的視頻監(jiān)控領域才有應用。在我國視頻監(jiān)控攝像機市場中， CCD 市場主要被 SONY、夏普等國際知名感光器 件提供商占領。 ? 按云臺運動方式分類：分為槍式攝像機、半球攝像機、快球攝像機等?？烨驍z像機的特點是監(jiān)控面廣，同時轉速比較快，主要用于高速跟蹤可疑人員，能夠及時地跟蹤到位；半球攝像機主要用于電梯、有吊頂光線變化不大的室內應用場合；槍式攝像機屬于傳統(tǒng)攝像機，可以應用于室內外任何場合，但不大適合監(jiān)控或者安裝范圍較小的場合。 綜合云臺和功能，攝像機大致分為：槍機、球形攝像機、一體化攝像機、紅外日夜兩用攝像機等幾類。 31 6 智能 視頻分析 管理平臺 智能 視頻分析管理 平臺 功能概述 智能視頻分析管理平臺 包括視頻矩陣、圖像報警和語音報警。視頻矩陣主要功能是將監(jiān)控畫面以矩陣的形式展現給用戶，用戶可以選擇 1x 2x 3x 4x 5x5 的不同的矩陣規(guī)則查看。并且可以對單個攝像頭進行控制查看操作。 圖像報警是當智能分析服務器分析出報警情況時，相應的視頻上會在報警區(qū)域進行標識，能夠清晰的提示哪個攝像頭的那個區(qū)域出現問題。 語音報警是當智能分析服務器分析出報警情況時，在 智能視頻分析管理平臺 會根據報警類型進行語音提示。 報警之后，所有的報警信息就可以跟報警管理功能對接，實現報警處 置。 功能 實現 視頻矩陣的視頻源是流媒體服務器發(fā)送的視頻流。通過客戶端瀏覽器嵌入的播放器進行播放。報警信息來自于智能分析服務器，根據預先設定的報警規(guī)則，對監(jiān)控的視頻流進行解析，發(fā)現異常情況時就會發(fā)出報警信息給視頻監(jiān)控平臺。 智能 視頻分析管理平臺 視頻監(jiān)控 語音報警 圖像報警 32 設備管理 功能概述 設備管理包括攝像頭管理和攝像頭分配兩部分 ： ? 攝像頭管理是用于為系統(tǒng)保存攝像頭的基本信息，為視頻矩陣、智能分析、報警日志等模塊提供基礎的設備數據； ? 攝像頭分配是權限管理的擴展，用于管理攝像頭的權限分配的，用于控制哪些人可以查看哪些攝像頭的監(jiān)控畫面，使權限控制能達到記錄級 的細粒度管理。 功能實現 攝像頭管理的攝像頭基本信息數據存儲在業(yè)務數據庫里。用戶通過瀏覽器可以對數據進行增刪改差等基本操作；攝像頭分配的數據也是存儲在業(yè)務數據庫里，通過業(yè)務邏輯判斷，提供接口給其它模塊調用。管理員可以對權限進行查看、分配、修改、刪除等操作。一般用戶不能進行權限管理。 報警管理 功能概述 報警管理包括報警日志和報警處置兩部分， ? 報警日志是用于為系統(tǒng)保存報警記錄的，為報警處置等模塊提供報警信息的相關數據； ? 報警處置模塊用于保存用戶對報警相關的處置記錄，如處置時間、人員、處置詳情等信息。報警處置與 報警日志相互關聯，可以互相查詢。 功能實現 報警日志的數據來源于智能分析服務器，智能分析服務器通過對視頻流的解析，可以實時的發(fā)送報警信息給報警日志模塊，將報警日志解析存儲于數據庫中，同時轉發(fā)報警信息33 給客戶端，在監(jiān)控畫面上實時顯示報警情況；報警處置是在報警日志基礎上的相關信息處理，既存儲報警處置的信息，同時也存儲與報警日志的關聯關系，可以讓用戶通過頁面查詢相互關聯的報警日志和報警處置。 系統(tǒng)管理 功能概述 系統(tǒng)管理包括用戶管理、組織管理、角色管理、權限管理和數據字典五部分，其中用戶管理和組織管理是系統(tǒng)管理 的基礎，為系統(tǒng)提供組織和用戶基礎信息。角色管理和權限管理是系統(tǒng)權限管理的組成，由角色關聯權限，給用戶分配角色，即可使用戶具有相應的權限。數據字典是系統(tǒng)公用數據信息，如性別、報警類型等，為系統(tǒng)提供公用信息管理，方便統(tǒng)一修改變更。 功能實現 用戶管理和組織管理模塊將組織用戶信息存儲于數據庫中，對外提供接口，方便其他模塊調用，用戶錄入基本數據之后，即可在其他模塊通過樹形菜單的方式方便的調用組織用戶數據。角色管理和權限管理模塊將角色、權限信息存入數據庫，通過業(yè)務邏輯處理，將角色與用戶的關聯和角色于權限的關聯進行計算 ，對外提供接口，使其他模塊可以方便的查詢用戶權限的相關情況。數據字典模塊將數據字典存儲于數據庫中，通過業(yè)務邏輯處理，將字典信息以接口形式提供給其他模塊調用，保證字典信息的集中管理和方便使用。 34 7 智能 視頻分析管理平臺軟件 介紹 智能 視頻分析管理平臺 軟件客戶端 智能 視頻分析管理平臺軟件 客戶端安裝在智能分析服務器上， 屬于 C/S 架構設計，用戶 可以通過日程，過濾器和你感興趣的區(qū)域等元件，創(chuàng)建和維護你的攝像頭和智能分析系統(tǒng)，對于這些元件的配置和存取點在下面的界面上展現出來 。 智能分析策略設置 智能視頻分析 管理軟件最 重要的是如何設置分析策略，下面將介紹區(qū)域偵測設置案例。 偵測區(qū)域設置 偵測區(qū)域的設置是非常重要的，以下是 在視頻畫面設置偵測區(qū)域 35 多樣化的偵測區(qū)域 (1) 一個攝像頭可以設置多個偵測區(qū)域 (2) 當第二個偵測區(qū)域在第一個偵測區(qū)域的上部的時候，第一個偵測區(qū)域在這個區(qū)域中不再有效 改變偵測區(qū)域的大小 從區(qū)域列表中選擇偵測區(qū)域，即可以在圖像區(qū)域中改變區(qū)域的大小 36 當你把鼠標放在你選擇的偵測區(qū)域邊上時，如果鼠標顯示圖標 +，此時可以在圖像區(qū)域內移動偵測區(qū)域；如果顯示的是上下箭頭的圖標，則可以改變偵測區(qū)域的高度或者 寬度。 智能 視頻分析管理平臺軟件 管理端 視頻流管理 系統(tǒng)提供視頻流的歷史記錄查詢回放，并能設置視頻流管理：支持視頻慢放、快進、暫停、檢索等功能 37 后臺監(jiān)控畫面展示：智能視頻管理系統(tǒng)提供一個類似電視墻一樣的管理平臺界面給用戶，用戶可以選擇 1x 2x 3x 4x 5x5 的不同的矩陣規(guī)則查看，查看平臺能夠及時進行智能語音報警和圖像報警。 報警管理 當出現突發(fā)情況時，系統(tǒng)會自動產生報警，并將異常情況進行視頻流存儲，供執(zhí)勤人員進行后臺的及時查詢。 1. 報警標示 管控系統(tǒng)后臺 接收到報警事件后，為了方便 執(zhí)勤 員對 突發(fā) 異常情況 進行分析處理。 后臺監(jiān)控界面 上 會 明確標出報警對象。 如下圖所示： 38 2. 語音提示 管控系統(tǒng)后臺在 接收到 異常情況告警 信息以后，能夠通過聲音的方式進行提醒。提醒執(zhí)勤人員查看告警 信息，對報警信息做處理。 3. 告警 處置 告警處置 用于保存用戶對 告警 相關的處置記錄，如處置時間、人員、處置詳情等信息。告警 處置與 告警 日志相互關聯，可以互相查詢。 4. 告警日志 前端監(jiān)控產生 告警 后， 告警 信息傳到 管控系統(tǒng)后臺 。報警日志自動存儲方便用戶對報警日志進行查詢、查看。 報警日志是用于為系統(tǒng)保存報警記錄的，為報警處置等模塊提供報警信息的相關數 據 。如下圖所示： 39 設備管理 設備管理包括攝像頭管理、攝像頭分配、 RFID 設備管理三部分，其中攝像頭管理是用于為系統(tǒng)保存攝像頭的基本信息，為視頻矩陣、智能視頻分析、報警日志等模塊提供基礎的設備數據；攝像頭分配是權限管理的擴展，用于管理攝像頭的權限分配的，用于控制哪些人可以查