CN111464816A - 一种高速公路视频监控系统 - Google Patents

一种高速公路视频监控系统 Download PDF

Info

Publication number
CN111464816A
CN111464816A CN202010258518.0A CN202010258518A CN111464816A CN 111464816 A CN111464816 A CN 111464816A CN 202010258518 A CN202010258518 A CN 202010258518A CN 111464816 A CN111464816 A CN 111464816A
Authority
CN
China
Prior art keywords
video
playing
stream
client
cloud server
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202010258518.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111464816B (zh
Inventor
李从凡
吴旭明
涂娅敏
张宇精
王毅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangdong Litong Technology Investment Co ltd
Original Assignee
Guangdong Litong Technology Investment Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangdong Litong Technology Investment Co ltd filed Critical Guangdong Litong Technology Investment Co ltd
Priority to CN202010258518.0A priority Critical patent/CN111464816B/zh
Publication of CN111464816A publication Critical patent/CN111464816A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111464816B publication Critical patent/CN111464816B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00—Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/20—Servers specifically adapted for the distribution of content, e.g. VOD servers; Operations thereof
    • H04N21/25—Management operations performed by the server for facilitating the content distribution or administrating data related to end-users or client devices, e.g. end-user or client device authentication, learning user preferences for recommending movies
    • H04N21/266—Channel or content management, e.g. generation and management of keys and entitlement messages in a conditional access system, merging a VOD unicast channel into a multicast channel
    • H04N21/2662—Controlling the complexity of the video stream, e.g. by scaling the resolution or bitrate of the video stream based on the client capabilities
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
    • H04L67/01—Protocols
    • H04L67/02—Protocols based on web technology, e.g. hypertext transfer protocol [HTTP]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00—Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/20—Servers specifically adapted for the distribution of content, e.g. VOD servers; Operations thereof
    • H04N21/21—Server components or server architectures
    • H04N21/218—Source of audio or video content, e.g. local disk arrays
    • H04N21/2181—Source of audio or video content, e.g. local disk arrays comprising remotely distributed storage units, e.g. when movies are replicated over a plurality of video servers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00—Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/20—Servers specifically adapted for the distribution of content, e.g. VOD servers; Operations thereof
    • H04N21/23—Processing of content or additional data; Elementary server operations; Server middleware
    • H04N21/231—Content storage operation, e.g. caching movies for short term storage, replicating data over plural servers, prioritizing data for deletion
    • H04N21/23103—Content storage operation, e.g. caching movies for short term storage, replicating data over plural servers, prioritizing data for deletion using load balancing strategies, e.g. by placing or distributing content on different disks, different memories or different servers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00—Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/20—Servers specifically adapted for the distribution of content, e.g. VOD servers; Operations thereof
    • H04N21/23—Processing of content or additional data; Elementary server operations; Server middleware
    • H04N21/234—Processing of video elementary streams, e.g. splicing of video streams, manipulating MPEG-4 scene graphs
    • H04N21/2343—Processing of video elementary streams, e.g. splicing of video streams, manipulating MPEG-4 scene graphs involving reformatting operations of video signals for distribution or compliance with end-user requests or end-user device requirements
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00—Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/40—Client devices specifically adapted for the reception of or interaction with content, e.g. set-top-box [STB]; Operations thereof
    • H04N21/47—End-user applications
    • H04N21/472—End-user interface for requesting content, additional data or services; End-user interface for interacting with content, e.g. for content reservation or setting reminders, for requesting event notification, for manipulating displayed content
    • H04N21/47202—End-user interface for requesting content, additional data or services; End-user interface for interacting with content, e.g. for content reservation or setting reminders, for requesting event notification, for manipulating displayed content for requesting content on demand, e.g. video on demand
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00—Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/60—Network structure or processes for video distribution between server and client or between remote clients; Control signalling between clients, server and network components; Transmission of management data between server and client, e.g. sending from server to client commands for recording incoming content stream; Communication details between server and client 
    • H04N21/63—Control signaling related to video distribution between client, server and network components; Network processes for video distribution between server and clients or between remote clients, e.g. transmitting basic layer and enhancement layers over different transmission paths, setting up a peer-to-peer communication via Internet between remote STB's; Communication protocols; Addressing
    • H04N21/643—Communication protocols
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N7/00—Television systems
    • H04N7/18—Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast
    • H04N7/181—Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast for receiving images from a plurality of remote sources

Abstract

本发明提供了一种高速公路视频监控系统，视频监控系统包括：多个摄像头、视频汇聚处理平台、云服务平台和客户端；多个摄像头将采集的视频分别实时传输至视频汇聚处理平台，视频汇聚处理平台对采集的多路实时视频进行处理后发送至云服务平台系统进行存储，客户端向web服务节点发送视频播放请求后，web服务节点从云服务平台获取视频流发送至客户端进行播放。本发明解决了现有的高速公路视频监控系统存在数据延迟大的技术问题，且本发明使得视频数据可以根据需要的清晰度进行点播，且码流可以复用，降低了网络带宽的使用，提高了网络性能，提出了汇聚服务节点、服务器节点的调度算法，解决了其调度不灵活，负载不均衡的技术问题，提高了系统性能。

Description

一种高速公路视频监控系统
技术领域
本发明涉及智能交通技术领域，特别是一种高速公路视频监控系统。
背景技术
中国国家高速公路网采用放射线与纵横网格相结合布局方案，由7条首都放射线、9条南北纵线和18条东西横线组成，简称为“7918”网，总规模约8.5万公里，其中主线6.8万公里，地区环线、联络线等其它路线约1.7万公里，是世界上规模最大的高速公路系统。
2020年1月起，取消高速公路省界收费站，由现有的封闭式收费模式转变为采用开放式自由流分段收费模式。在交通流发生变化(如入/出口匝道、互通立交)前的路段区间设置ETC门架，省界收费站上下行方向各设置2个门架(每个门架1套设备)，非省界路段上下行方向各设置1个门架(每个门架2套设备)。ETC门架应布设在直线段，与互通立交、入/出口匝道端部直线距离宜为1.5km～3km。自由流分段扣费处理方式需要车辆的通行图片作为扣费依据，但是存在客观漏拍和主观逃拍两种情况导致无法获取车辆通行的图片。因此，为了能反映高速公路营运单位真实的应收路费，做到应收不漏，收费稽核系统需要使用视频数据作为重要的辅助工具还原车辆的实际过车情况，为适应新的收费模式，视频数据可以辅助稽查工作实现以下功能：通过视频统计正确车流量；对无法识别车牌的图片通过视频修正车牌信息；从视频中截取车辆通行图片作为扣费依据。
但是，现有的高速公路视频监控系统，采用多级多域联网架构，按“交通运输部中心-省级监控中心-路段监控中心-基层监控单元”四级联网结构，逐级上传视频数据，存在数据延迟大，视频数据无法根据需要进行点播，视频数据传输时占用的带宽较大，影响了网络性能，服务器节点之间的调度不灵活，导致服务节点的负载不均衡，影响了系统性能，因此，现有的高速公路视频监控系统不能适应上述新的收费模式的需要。
发明内容
本发明针对上述现有技术中的缺陷，提出了如下技术方案。
一种高速公路视频监控系统，所述视频监控系统包括：多个摄像头、视频汇聚处理平台、云服务平台和客户端；
多个摄像头，所述多个摄像头设置在龙门架、收费站以及高速公路边，所述多个摄像头与所述视频汇聚处理平台相连接，所述多个摄像头将采集的视频分别实时传输至所述视频汇聚处理平台，所述视频汇聚处理平台包括多个视频汇聚服务节点；
所述视频汇聚处理平台对采集的多路实时视频进行处理后发送至云服务平台系统进行存储，所述云服务平台包括多个云服务器节点；
客户端，所述客户端向web服务节点发送视频播放请求后，所述web服务节点接收客户端的视频播放请求后根据所述播放请求从云服务平台获取视频流发送至所述客户端进行播放。
更进一步地，所述web服务节点为一个独立的web服务器或者由多个云服务器节点或多个视频汇聚服务节点之一提供web服务。
更进一步地，所述web服务通过外网接口接收客户端的视频播放请求并向客户端提供播放接口，完成与所述客户端的交互和流程处理，web服务采用负载均衡方式从所述多个云服务器节点选择一个云服务节点获取视频流并发送至所述客户端进行播放。
更进一步地，所述视频汇聚处理平台中的多个汇聚服务节点通过视频专线访问设置在龙门架、收费站以及高速公路边的多个摄像头，对采集的多路实时视频完成视频码流采集、码流汇聚及码流转码后将码流发送至云服务平台进行存储，所述汇聚服务节点采用低码率视频实时上传、高码率视频按需接入点播的动静结合方式接入所述多个摄像头。
更进一步地，所述低码率为32k，所述高码率为1M。
更进一步地，所述多个视频汇聚服务节点采用分布式方式部署，每个所述视频汇聚服务节点接入多个摄像头，所述多个云服务器节点采用分布式部署，云服务器节点用以处理RTMP播放请求，和汇聚服务节点完成交互后，从所述视频汇聚服务节点接收码流并完成解析解包处理后，分发到客户端进行播放。
更进一步地，所述视频播放请求中携带码流播放信息，当所述web服务节点判断所述码流播放信息为低码率流媒体视频点播时则进行低码率流媒体视频播放，当所述web服务节点判断所述码流播放信息为高码率流媒体视频点播时则进行高码率流媒体视频播放。
更进一步地，所述低码率流媒体视频播放的操作包括：
所述web服务从数据库中获取汇聚服务节点与多个摄像头之间的关联信息，所述web服务定时主动下发取流任务给汇聚服务节点；所述汇聚服务节点接收取流任务后，更新旧的取流任务，从多个摄像头取低码率视频流；
所述汇聚服务节点把低码率视频流进行RTMP转码，将低码率视频流推送到负载均衡决策后的目标云服务器节点；
当用户发起的所述视频播放请求为低码率流媒体视频点播时，通过数据访问API接口访问web服务；
所述web服务通过访问API接口获取网络和摄像头参数信息，所述web服务依据云服务器节点的内存使用、CPU负荷、播放信息、状态和最短跳转路径选择已经在汇聚有对应视频流的云服务器节点；
云服务器节点向所述web服务反馈对应视频的取流方式；所述web服务收到云服务器节点反馈的取流方式后发送至所述客户端；
所述客户端根据所述取流方式，完成播放链路的构建并播放URL中的低码率流媒体视频。
更进一步地，所述高码率流媒体视频播放的操作包括：
当客户端发起的视频播放请求为高码率流媒体视频点播时，通过数据访问API接口访问所述web服务，所述web服务通过访问API接口获取网络和摄像头参数信息，web服务依据汇聚服务节点和云服务器节点的内存使用、CPU负荷、播放信息、状态和最短跳转路径选择汇聚服务节点和云服务器节点，完成最优化播放链路的选择并构建播放URL，并将播放URL返回到所述客户端，所述客户端通过该播放URL来访问云服务器节点，获取高码率流媒体视频。
更进一步地，根据客户端发起的视频播放请求中的播放模式确定高码率流媒体视频的播放方式，当所述播放模式为所述客户端以Flash方式播放时，所述云服务器节点与所述客户端完成RTMP协议交互后从所述视频播放请求中获取摄像头地址PID，再通过播放URL访问调配云服务器节点来获取RTMP视频码流；
当所述播放模式为H5方式播放时，所述云服务器节点与所述客户端完成HLS协议交互后从所述视频播放请求中获取摄像头地址PID，再通过播放URL访问调配云服务器节点来获取HLS码流分片；
当所述播放模式为HTTP-FLV方式播放时，所述云服务器节点与所述客户端完成HTTP协议交互后从所述视频播放请求中获取摄像头地址PID，再通过播放URL访问调配云服务器节点来获取FLV码流分片。
本发明的技术效果为：本发明中的一种高速公路视频监控系统，所述视频监控系统包括：多个摄像头、视频汇聚处理平台、云服务平台和客户端；多个摄像头，所述多个摄像头设置在龙门架、收费站以及高速公路边，所述多个摄像头与所述视频汇聚处理平台相连接，所述多个摄像头将采集的视频分别实时传输至所述视频汇聚处理平台，所述视频汇聚处理平台包括多个视频汇聚服务节点；所述视频汇聚处理平台对采集的多路实时视频进行处理后发送至云服务平台系统进行存储，所述云服务平台包括多个云服务器节点；客户端，所述客户端向web服务节点发送视频播放请求后，所述web服务节点接收客户端的视频播放请求后根据所述播放请求从云服务平台获取视频流发送至所述客户端进行播放。本发明构建‘云-边-端’结构的高速公路视频监控系统，解决了现有的高速公路视频监控系统存在数据延迟大的技术问题，且本发明使得视频数据可以根据需要的清晰度进行点播，比如，需要通过视频车牌时，需要点播高清的视频，一般情况下使用低码率分享视频，且码流可以复用，降低了网络带宽的使用，提高了网络性能，提出了汇聚服务节点、服务器节点的调度算法，解决了其调度不灵活，导致服务节点的负载不均衡的技术问题，提高了系统性能，因此，本发明的高速公路视频监控系统适应上述新的收费模式的需要。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显。
图1是根据本发明的高速公路视频监控系统的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图1并结合实施例来详细说明本申请，需要说明的是，图1中各设备的数量是示意性的，各设备的数量至少为1个，多个也是可以的，本领域技术人员可根据需要增添相应的设备。
一种高速公路视频监控系统，如图1所示，所述视频监控系统包括：多个摄像头101、视频汇聚处理平台102、云服务平台103和客户端104；
多个摄像头101，所述多个摄像头101(也可以称为监控设备、探头等)设置在龙门架、收费站以及高速公路边，所述多个摄像头101与所述视频汇聚处理平台102相连接，所述多个摄像头101将采集的视频分别实时传输至所述视频汇聚处理平台102，所述视频汇聚处理平台102包括多个视频汇聚服务节点1021；
所述视频汇聚处理平台102对采集的多路实时视频进行处理后发送至云服务平台103系统进行存储，所述云服务平台103包括多个云服务器节点1031；
客户端104，所述客户端104向web服务节点发送视频播放请求后，所述web服务节点接收客户端104的视频播放请求后根据所述播放请求从云服务平台103获取视频流发送至所述客户端104进行播放。本发明所述的摄像头101也可以称为监控设备、监控器、探头等等。
在一个实施例中，所述web服务节点为一个独立的web服务器或者由多个云服务器节点1031或多个视频汇聚服务节点1021之一提供web服务。所述web服务通过外网接口接收客户端104的视频播放请求并向客户端104提供播放接口，完成与所述客户端104的交互和流程处理，web服务采用负载均衡方式从所述多个云服务器节点1031选择一个云服务节点获取视频流并发送至所述客户端104进行播放。
即web服务提供外网交互，通过外网，完成与播放应用端(即客户端104)的交互和流程处理，以及完成提供状态数据给网页管理端展示；web服务具备数据库访问功能。
在一个实施例中，web服务节点和云服务器节点1031是“一对多”的关系。云服务器节点1031采用分布式部署方式，支持播放状态管理。web服务节点对应多台云服务器节点1031，云服务器节点1031用于提供流媒体服务。云服务器节点1031和视频汇聚服务节点1021(也可以简称为汇聚服务节点1021)是“多对多”的关系。每个云服务器节点1031都可以访问全部汇聚服务节点1021。汇聚服务节点1021和路段前端监控设备(即多个摄像头101)是一对多的关系，当然也可以设置为多对多的关系，便于在一个汇聚服务节点1021失效时，仍然可以获取监控设备的视频数据。每个汇聚服务节点1021可以按照机器性能汇聚接入不同数量的监控设备，可以方便扩容汇聚服务节点1021和监控设备。
每个汇聚服务节点1021都可以访问web服务节点，获取到全部云服务器节点1031的信息，包括：云服务器节点1031的服务IP、端口port等，同时每个汇聚服务节点1021分别向web服务节点注册，并定时心跳等信息，web服务节点可以监控全部汇聚服务节点1021的在线、离线状态。
汇聚服务节点1021启动时，会向web服务节点发送注册信息包，然后每隔30s会发送心跳信息包。汇聚服务节点1021启动后，取流状态发生改变后(即有取流任务加入，取流任务结束等)，会立即向web服务节点发送状态信息包。
云服务器节点1031启动时，会向web服务发送注册信息包，然后每隔30s会发送心跳信息包。云服务器节点1031启动后，点播状态发生改变(即点播加入，点播退出)。
web服务节点汇聚各汇聚服务节点1021、云服务器节点1031上传的注册信息包，判定汇聚服务节点1021、云服务器节点1031的有效性合法性。web服务节点汇聚各汇聚服务节点1021、云服务器节点1031上传的心跳信息包，每隔60s判定各汇聚服务节点1021、云服务器节点1031的在线/离线状态。web服务节点汇聚各服务上传的状态信息包，作为负载均衡决策的一个参考因素，同时作为管理信息的统计。web服务节点从数据库中，获取各个监控设备的状态信息，初步判断监控设备的可用性，提高点播过程中点播结果的反馈信息补充。web服务节点提供对外接口，可通过调取接口获得汇聚服务节点1021的状态详情。监控设备的状态信息通过路段数据库同步至视频汇聚处理平台102的数据库。
在一个实施例中，所述视频汇聚处理平台102中的多个汇聚服务节点1021通过视频专线访问设置在龙门架、收费站以及高速公路边的多个摄像头101，对采集的多路实时视频完成视频码流采集、码流汇聚及码流转码后将码流发送至云服务平台103进行存储，所述汇聚服务节点1021采用低码率视频实时上传、高码率视频按需接入点播的动静结合方式接入所述多个摄像头101。所述低码率为32k，所述高码率为1M。区分高低码率是为了在一般情况下，实时地使用低码率将监控视频通过所述汇聚服务节点1021发送至云服务器节点1031进行保存或供客户端104查看，当需要高码流时，可以根据客户端104的请求，提供高码流即高清晰度的视频供客户端104查看，下面将会详细介绍相应的点播流程，其降低了网络带宽的使用，提高了网络性能，这是本发明的重要发明点之一。
在一个实施例中，所述多个视频汇聚服务节点1021采用分布式方式部署，每个所述视频汇聚服务节点1021接入多个摄像头101，所述多个云服务器节点1031采用分布式部署，云服务器节点1031用以处理RTMP播放请求，和汇聚服务节点1021完成交互后，从所述视频汇聚服务节点1021接收码流并完成解析解包处理后，分发到客户端104进行播放。RTMP协议是Real Time Message Protocol(即实时信息传输协议)。这些摄像头101是设置在龙门架、收费站以及高速公路边的，也称为监控设备，这些摄像头101的规格、标准可能不一致，通过视频汇聚处理平台102将其视频进行转码等统一标准化，便于后续的存储及播放，这是本发明的另一个重要发明点。
本发明的视频汇聚处理平台102是一个具有视频数据接入、视频转发上云、设备控制、设备管理、AI智能分析能力的人工智能设备。该平台具有多台汇聚服务节点1021，其具备以下功能：
码流采集：可接驳支持ONVIF协议的第三方摄像机和主流品牌摄像机，支持多分辨率视频接入，最大支持100路1080P视频接入；
码流传输：按照标准协议汇聚前端摄像机视频流，视频码流加密传输，向省级云平台提供视频码流，支持同时推送100路32K的CIF格式或30路1M的D1格式码流视频；
码流分发上云：支持双机制码流分发，按需分发以及维持分发，减少对网络带宽的要求；
视频转码：将非标码流转换成标准码流，通过RTMP、HLS、HTTP-FLV三种协议进行传输，采用标准H264编码；
摄像机信息同步：摄像机点位信息的注册、修改及删除；
状态同步：向云平台提供数据并自动同步：本汇聚点域内全部摄像机的设备信息、点位信息、在线状态等信息；
云台控制：具备摄像机云台控制能力；
视频截图：具备提供视频5分钟截图及查询调阅截图能力；
AI扩展能力：可支持扩展视频图像结构化、车辆检测、异常行为分析等能力；
图像质量检测：可支持扩展摄像机图像质量检测服务(丢失检测、清晰度检测、噪声检测、冻结检测、遮挡检测等)。
典型的，汇聚服务节点1021的一种可选的硬件配置结构如下。
Figure BDA0002438381210000121
在一个实施例中，所述视频播放请求中携带码流播放信息，当所述web服务节点判断所述码流播放信息为低码率流媒体视频点播时则进行低码率流媒体视频播放，当所述web服务节点判断所述码流播放信息为高码率流媒体视频点播时则进行高码率流媒体视频播放。
优选地，所述低码率流媒体视频播放的操作包括：
所述web服务从数据库中获取汇聚服务节点1021与多个摄像头101之间的关联信息，所述web服务定时主动下发取流任务给汇聚服务节点1021；所述汇聚服务节点1021接收取流任务后，更新旧的取流任务，从多个摄像头101取低码率视频流；
所述汇聚服务节点1021把低码率视频流进行RTMP转码，将低码率视频流推送到负载均衡决策后的目标云服务器节点1031；
当用户发起的所述视频播放请求为低码率流媒体视频点播时，通过数据访问API接口访问web服务；
所述web服务通过访问API接口获取网络和摄像头101参数信息，所述web服务依据云服务器节点1031的内存使用、CPU负荷、播放信息、状态和最短跳转路径选择已经在汇聚有对应视频流的云服务器节点1031；
云服务器节点1031向所述web服务反馈对应视频的取流方式；所述web服务收到云服务器节点1031反馈的取流方式后发送至所述客户端104；
所述客户端104根据所述取流方式，完成播放链路的构建并播放URL中的低码率流媒体视频。
优选地，所述高码率流媒体视频播放的操作包括：当客户端104发起的视频播放请求为高码率流媒体视频点播时，通过数据访问API接口访问所述web服务，所述web服务通过访问API接口获取网络和摄像头101参数信息，web服务依据汇聚服务节点1021和云服务器节点1031的内存使用、CPU负荷、播放信息、状态和最短跳转路径选择汇聚服务节点1021和云服务器节点1031，完成最优化播放链路的选择并构建播放URL，并将播放URL返回到所述客户端104，所述客户端104通过该播放URL来访问云服务器节点1031，获取高码率流媒体视频。
具体地，根据客户端104发起的视频播放请求中的播放模式确定高码率流媒体视频的播放方式，当所述播放模式为所述客户端104以Flash方式播放时，所述云服务器节点1031与所述客户端104完成RTMP协议交互后从所述视频播放请求中获取摄像头101地址PID，再通过播放URL访问调配云服务器节点1031来获取RTMP视频码流；
当所述播放模式为H5方式播放时，所述云服务器节点1031与所述客户端104完成HLS协议交互后从所述视频播放请求中获取摄像头101地址PID，再通过播放URL访问调配云服务器节点1031来获取HLS码流分片；
当所述播放模式为HTTP-FLV方式播放时，所述云服务器节点1031与所述客户端104完成HTTP协议交互后从所述视频播放请求中获取摄像头101地址PID，再通过播放URL访问调配云服务器节点1031来获取FLV码流分片。
综上所述，本发明使得视频数据可以根据需要的清晰度进行点播，比如，需要通过视频车牌时，需要点播高清的视频，一般情况下使用低码率分享视频，减轻了网络的压力，提高了多的性能，且提供多种高清播放模式，兼容不同的终端，这是本发明的另一个重要发明点。
在一个实施例中，在高码率流媒体视频播放时，如果前端的摄像头101采集的视频是单路播放时，则通过云服务器节点1031访问汇聚服务节点1021来接入该摄像头101以获取实时码流，当前端的摄像头101采集的视频已处于高码率流媒体视频播放状态时，则不需要访问汇聚服务节点1021，云服务器节点1031直接通过分发逻辑将对应的高码率流媒体视频码流分发到所述客户端104。
具体地，当客户端104和其他客户端104在播放相同摄像头101地址PID的摄像头101采集的视频时，采用如下操作完成该摄像头101的视频码流的分发：云服务器节点1031启动RTMP服务，依据客户端104的播放请求来构建播放URL,并推送对应摄像头101的视频码流到所述客户端104进行播放；云服务器节点1031接收H264码流并完成RTMP码流组包，并将RTMP码流加入码流发送队列；云服务器节点1031遍历请求该摄像头101的视频播放其他客户端104，依次发送码流队列至所述其他客户端104。这样保证视频流不用重复解码，降低了云服务器节点1031及汇聚服务节点1021的计算压力，使得码流可以复用，进一步地降低了网络带宽的使用，提高了网络性能，这是本发明的另一个重要发明点。
在一个实施例中，所述web服务依据汇聚服务节点1021和云服务器节点1031的内存使用、CPU负荷、播放信息、状态和最短跳转路径选择汇聚服务节点1021和云服务器节点1031，完成最优化播放链路的选择并构建播放URL的操作为：
根据所述摄像头101地址PID选择可用的M个汇聚服务节点1021，计算每个汇聚服务节点1021的CPU占有率H1、内存占有率H2以及播放路数L1，基于CPU占有率H1、内存占有率H2以及播放路数L1选择m个汇聚服务节点1021；
选择在线的可用的N个云服务器节点1031，计算每个云服务器节点1031的CPU占有率Y1、内存占有率Y2以及播放路数L2，基于CPU占有率Y1、内存占有率Y2以及播放路数L2选择n个云服务器节点1031；
如果m＝n＝1，则将选择的汇聚服务节点1021和云服务器节点1031作为最优化播放链路用于构建播放URL；
如果m、n有一个大于1，则通过tracert服务选择路径最短的汇聚服务节点1021和云服务器节点1031的组合作为最优化播放链路用于构建播放URL。
Tracert服务是部署在每个云服务器节点1031中，定期检测当前的云服务器节点1031到各个汇聚服务节点1021的跳转路径结果，然后把结果存入数据库和通过接口发送到web服务。
其中，1≤m≤M，1≤n≤N。
具体地，基于所述CPU占有率H1、内存占有率H2以及播放路数L1选择m个汇聚服务节点1021的方式为：
对于M个汇聚服务节点1021，计算每个汇聚服务节点1021的性能函数综合值：fh＝(1+a1)H1+(1+a2)H2+a3L1；
根据每个节点的性能函数综合值进行排序，选择性能函数综合值小于或等于第一阈值的汇聚服务节点1021作为m个汇聚服务节点1021，如果所述M个汇聚服务节点1021的性能函数综合值都大于所述第一阈值，选择性能函数综合值最小的汇聚服务节点1021，此时，m＝1；
其中，a1、a2分别为所述CPU占有率H1、内存占有率H2的校准参数，
Figure BDA0002438381210000171
Figure BDA0002438381210000172
t为时间；a3为常数，根据L1值的大小确定。
相比现有的根据处理器占有率、内存占有率确定负载的方式，本发明中创造性的提出了增加了CPU占有率H1、内存占有率H2的校准参数，该校准参数反应了CPU占有率H1、内存占有率H2实时变化，使得确定负载方式更为准确，这是本发明的另一个重要发明点，a3为常数，根据L1值的大小确定，一般来说，L1小于5时，a3为0.15，大于5时，a3为0.5，其数值可以根据历史数据进行大数据统计后调整。
类似地，云服务器节点1031的确定方法与汇聚服务节点1021的确定方法类似，基于CPU占有率Y1、内存占有率Y2以及播放路数L2选择n个云服务器节点1031的方式为：
对于N个云服务器节点1031，计算每个云服务器节点1031的性能函数综合值：fy＝(1+b1)Y1+(1+b2)Y2+b3L2；
根据每个节点的性能函数综合值进行排序，选择性能函数综合值小于或等于第二阈值的云服务器节点1031作为n个汇聚服务节点1021，如果所述N个云服务器节点1031的性能函数综合值都大于所述第二阈值，选择性能函数综合值最小的云服务器节点1031，此时，n＝1；
b1、b2分别为所述CPU占有率Y1、内存占有率Y2的校准参数，
Figure BDA0002438381210000181
Figure BDA0002438381210000182
t为时间；b3为常数，根据L2值的大小确定。
相比现有的根据处理器占有率、内存占有率确定负载的方式，本发明中创造性的提出了增加了CPU占有率Y1、内存占有率Y2的校准参数，该校准参数反应了CPU占有率Y1、内存占有率Y2实时变化，使得确定负载方式更为准确，这是本发明的另一个重要发明点，b3为常数，根据L2值的大小确定，一般来说，L2小于5时，b3为0.05，大于5时，b3为0.35，其数值可以根据历史数据进行大数据统计后调整。
综上所述，本发明构建‘云-边-端’结构的高速公路视频监控系统，以及对应的数据处理方法，解决了现有的高速公路视频监控系统存在数据延迟大的技术问题，且本发明使得视频数据可以根据需要的清晰度进行点播，比如，需要通过视频车牌时，需要点播高清的视频，一般情况下使用低码率分享视频，且码流可以复用，降低了网络带宽的使用，提高了网络性能，提出了汇聚服务节点1021、服务器节点的调度算法，解决了其调度不灵活，导致服务节点的负载不均衡的技术问题，提高了系统性能，因此，本发明的高速公路视频监控系统的数据处理方法适应上述新的收费模式的需要。
本发明的视频监控系统还具有灵活的AI扩展能力，可支持扩展视频图像结构化、车辆检测、异常行为分析等能力；可以方便的将这些算法产品集成在本系统中，利用本系统提供的数据进行相应的数据分析，从而实现诸如车流量统计、车辆检测、驾驶行为异常分析等等。
为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本申请时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后所应说明的是：以上实施例仅以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种高速公路视频监控系统，其特征在于，所述视频监控系统包括：多个摄像头、视频汇聚处理平台、云服务平台和客户端；
多个摄像头，所述多个摄像头设置在龙门架、收费站以及高速公路边，所述多个摄像头与所述视频汇聚处理平台相连接，所述多个摄像头将采集的视频分别实时传输至所述视频汇聚处理平台，所述视频汇聚处理平台包括多个视频汇聚服务节点；
所述视频汇聚处理平台对采集的多路实时视频进行处理后发送至云服务平台系统进行存储，所述云服务平台包括多个云服务器节点；
客户端，所述客户端向web服务节点发送视频播放请求后，所述web服务节点接收客户端的视频播放请求后根据所述播放请求从云服务平台获取视频流发送至所述客户端进行播放。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述web服务节点为一个独立的web服务器或者由多个云服务器节点或多个视频汇聚服务节点之一提供web服务。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述web服务通过外网接口接收客户端的视频播放请求并向客户端提供播放接口，完成与所述客户端的交互和流程处理，web服务采用负载均衡方式从所述多个云服务器节点选择一个云服务节点获取视频流并发送至所述客户端进行播放。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述视频汇聚处理平台中的多个汇聚服务节点通过视频专线访问设置在龙门架、收费站以及高速公路边的多个摄像头，对采集的多路实时视频完成视频码流采集、码流汇聚及码流转码后将码流发送至云服务平台进行存储，所述汇聚服务节点采用低码率视频实时上传、高码率视频按需接入点播的动静结合方式接入所述多个摄像头。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述低码率为32k，所述高码率为1M。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述多个视频汇聚服务节点采用分布式方式部署，每个所述视频汇聚服务节点接入多个摄像头，所述多个云服务器节点采用分布式部署，云服务器节点用以处理RTMP播放请求，和汇聚服务节点完成交互后，从所述汇聚服务节点接收码流并完成解析解包处理后，分发到客户端进行播放。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述视频播放请求中携带码流播放信息，当所述web服务节点判断所述码流播放信息为低码率流媒体视频点播时则进行低码率流媒体视频播放，当所述web服务节点判断所述码流播放信息为高码率流媒体视频点播时则进行高码率流媒体视频播放。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述低码率流媒体视频播放的操作包括：
所述web服务从数据库中获取汇聚服务节点与多个摄像头之间的关联信息，所述web服务定时主动下发取流任务给汇聚服务节点；所述汇聚服务节点接收取流任务后，更新旧的取流任务，从多个摄像头取低码率视频流；
所述汇聚服务节点把低码率视频流进行RTMP转码，将低码率视频流推送到负载均衡决策后的目标云服务器节点；
当用户发起的所述视频播放请求为低码率流媒体视频点播时，通过数据访问API接口访问web服务；
所述web服务通过访问API接口获取网络和摄像头参数信息，所述web服务依据云服务器节点的内存使用、CPU负荷、播放信息、状态和最短跳转路径选择已经在汇聚有对应视频流的云服务器节点；
云服务器节点向所述web服务反馈对应视频的取流方式；所述web服务收到云服务器节点反馈的取流方式后发送至所述客户端；
所述客户端根据所述取流方式，完成播放链路的构建并播放URL中的低码率流媒体视频。
9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述高码率流媒体视频播放的操作包括：
当客户端发起的视频播放请求为高码率流媒体视频点播时，通过数据访问API接口访问所述web服务，所述web服务通过访问API接口获取网络和摄像头参数信息，web服务依据汇聚服务节点和云服务器节点的内存使用、CPU负荷、播放信息、状态和最短跳转路径选择汇聚服务节点和云服务器节点，完成最优化播放链路的选择并构建播放URL，并将播放URL返回到所述客户端，所述客户端通过该播放URL来访问云服务器节点，获取高码率流媒体视频。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，根据客户端发起的视频播放请求中的播放模式确定高码率流媒体视频的播放方式，当所述播放模式为所述客户端以Flash方式播放时，所述云服务器节点与所述客户端完成RTMP协议交互后从所述视频播放请求中获取摄像头地址PID，再通过播放URL访问调配云服务器节点来获取RTMP视频码流；
当所述播放模式为H5方式播放时，所述云服务器节点与所述客户端完成HLS协议交互后从所述视频播放请求中获取摄像头地址PID，再通过播放URL访问调配云服务器节点来获取HLS码流分片；
当所述播放模式为HTTP-FLV方式播放时，所述云服务器节点与所述客户端完成HTTP协议交互后从所述视频播放请求中获取摄像头地址PID，再通过播放URL访问调配云服务器节点来获取FLV码流分片。
CN202010258518.0A 2020-04-03 2020-04-03 一种高速公路视频监控系统 Active CN111464816B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010258518.0A CN111464816B (zh) 2020-04-03 2020-04-03 一种高速公路视频监控系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010258518.0A CN111464816B (zh) 2020-04-03 2020-04-03 一种高速公路视频监控系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111464816A true CN111464816A (zh) 2020-07-28
CN111464816B CN111464816B (zh) 2020-11-17

Family

ID=71680281

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010258518.0A Active CN111464816B (zh) 2020-04-03 2020-04-03 一种高速公路视频监控系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111464816B (zh)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112584103A (zh) * 2020-12-07 2021-03-30 武汉微创光电股份有限公司 一种大规模监控视频转码上云的方法及系统
CN112995234A (zh) * 2021-05-20 2021-06-18 武汉中科通达高新技术股份有限公司 一种媒体传输链路管理方法及装置
CN113179261A (zh) * 2021-04-25 2021-07-27 深圳市商汤科技有限公司 视频流处理方法及装置、存储介质和平台服务器
CN113518230A (zh) * 2021-06-23 2021-10-19 智道网联科技(北京)有限公司 Rs设备的数据上传处理方法、装置及系统
CN113573099A (zh) * 2021-07-07 2021-10-29 上海谙赋信息科技有限公司 一种地产宣传片拍摄效果智能化处理系统
CN114363643A (zh) * 2021-12-10 2022-04-15 阿波罗智联(北京)科技有限公司 用于智慧高速的大屏实时视频流播放方法以及装置
CN114827155A (zh) * 2022-03-14 2022-07-29 南京邮电大学 一种分布式监控视频质量分析系统及其资源调度方法
CN115529298A (zh) * 2022-11-30 2022-12-27 湖南快乐阳光互动娱乐传媒有限公司 一种密集视音频传输系统、方法和装置
CN116582693A (zh) * 2023-05-15 2023-08-11 广州劲源科技发展股份有限公司 一种基于视频资源池的摄像头调用管控方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101841526A (zh) * 2010-03-04 2010-09-22 清华大学 一种适用大规模用户点播的集群式流媒体服务器系统
CN201839376U (zh) * 2010-07-22 2011-05-18 曹峰华 一种监控系统以及监控视频服务器
CN104079866A (zh) * 2013-03-26 2014-10-01 株式会社日立制作所 视频监控数据前端处理设备和视频监控数据前端处理方法
CN104410903A (zh) * 2014-12-25 2015-03-11 安科智慧城市技术（中国）有限公司 一种基于移动终端的视频转码方法和系统
CN107736019A (zh) * 2017-08-31 2018-02-23 深圳市锐明技术股份有限公司 车载安防监控方法、系统及终端设备
CN108769616A (zh) * 2018-06-21 2018-11-06 泰华智慧产业集团股份有限公司 一种基于rtsp协议的实时视频无插件预览方法及系统
CN109496432A (zh) * 2017-11-06 2019-03-19 深圳市大疆创新科技有限公司 流媒体直播方法及系统

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101841526A (zh) * 2010-03-04 2010-09-22 清华大学 一种适用大规模用户点播的集群式流媒体服务器系统
CN201839376U (zh) * 2010-07-22 2011-05-18 曹峰华 一种监控系统以及监控视频服务器
CN104079866A (zh) * 2013-03-26 2014-10-01 株式会社日立制作所 视频监控数据前端处理设备和视频监控数据前端处理方法
CN104410903A (zh) * 2014-12-25 2015-03-11 安科智慧城市技术（中国）有限公司 一种基于移动终端的视频转码方法和系统
CN107736019A (zh) * 2017-08-31 2018-02-23 深圳市锐明技术股份有限公司 车载安防监控方法、系统及终端设备
CN109496432A (zh) * 2017-11-06 2019-03-19 深圳市大疆创新科技有限公司 流媒体直播方法及系统
CN108769616A (zh) * 2018-06-21 2018-11-06 泰华智慧产业集团股份有限公司 一种基于rtsp协议的实时视频无插件预览方法及系统

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
交通运输部: "《交办公路函1659号》", 13 November 2019 *
彭思岭: "流媒体技术在高速公路视频监控系统中的应用", 《中国交通信息化》 *

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112584103A (zh) * 2020-12-07 2021-03-30 武汉微创光电股份有限公司 一种大规模监控视频转码上云的方法及系统
CN113179261A (zh) * 2021-04-25 2021-07-27 深圳市商汤科技有限公司 视频流处理方法及装置、存储介质和平台服务器
CN112995234A (zh) * 2021-05-20 2021-06-18 武汉中科通达高新技术股份有限公司 一种媒体传输链路管理方法及装置
CN112995234B (zh) * 2021-05-20 2021-07-20 武汉中科通达高新技术股份有限公司 一种媒体传输链路管理方法及装置
CN113518230A (zh) * 2021-06-23 2021-10-19 智道网联科技(北京)有限公司 Rs设备的数据上传处理方法、装置及系统
CN113573099A (zh) * 2021-07-07 2021-10-29 上海谙赋信息科技有限公司 一种地产宣传片拍摄效果智能化处理系统
CN114363643A (zh) * 2021-12-10 2022-04-15 阿波罗智联(北京)科技有限公司 用于智慧高速的大屏实时视频流播放方法以及装置
CN114827155A (zh) * 2022-03-14 2022-07-29 南京邮电大学 一种分布式监控视频质量分析系统及其资源调度方法
CN115529298A (zh) * 2022-11-30 2022-12-27 湖南快乐阳光互动娱乐传媒有限公司 一种密集视音频传输系统、方法和装置
CN115529298B (zh) * 2022-11-30 2023-10-13 湖南快乐阳光互动娱乐传媒有限公司 一种密集视音频传输系统、方法和装置
CN116582693A (zh) * 2023-05-15 2023-08-11 广州劲源科技发展股份有限公司 一种基于视频资源池的摄像头调用管控方法
CN116582693B (zh) * 2023-05-15 2024-02-02 广州劲源科技发展股份有限公司 一种基于视频资源池的摄像头调用管控方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN111464816B (zh) 2020-11-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111464816B (zh) 一种高速公路视频监控系统
CN111404966B (zh) 一种高速公路视频监控系统的数据处理方法
US20170180800A1 (en) Method and System for Selective Content Processing Based on a Panoramic Camera and a Virtual-Reality Headset
US20160119398A1 (en) Informative data streaming server
US20150082345A1 (en) System for generating enhanced advertizements and methods for use therewith
US20140181266A1 (en) System, streaming media optimizer and methods for use therewith
US20100111165A1 (en) Network flow-based scalable video coding adaptation device and method
US9712850B2 (en) Dynamic maintenance and distribution of video content on content delivery networks
US20050076136A1 (en) Apparatus and method for streaming multimedia data
US10104407B2 (en) Method and device for network-assisted client-centric QoE optimization
US11297364B2 (en) Video content streaming bitrate selection using an edge computing system for improving user experience
US10506006B2 (en) Method and system for flow-rate regulation in a content-controlled streaming network
CN109600579A (zh) 视频无线传输方法、装置、系统和设备
US11252478B2 (en) Distribution device, distribution method, reception device, reception method, program, and content distribution system
CN110445723A (zh) 一种网络数据调度方法及边缘节点
US20210337223A1 (en) Method and system for panoramic multimedia streaming enabling view-region selection
US8571379B2 (en) Video reproduction method, video reproduction device, and video distribution system
EP3843415A1 (en) Video image-based media stream bandwidth reduction
US11108670B2 (en) Streaming network adapted to content selection
Nguyen et al. CADLAD: Device-aware bitrate ladder construction for HTTP adaptive streaming
US8612613B2 (en) Method for setting plurality of sessions and node using same
CN114339311A (zh) 一种视频云转码及分发联合决策方法及系统
CA3042326A1 (en) Method and system for flow-rate regulation in a content-controlled streaming network
Heyse et al. Effects of adaptive streaming optimizations on the perception of 360 virtual reality video
US20230199267A1 (en) Method and apparatus for processing adaptive multi-view streaming

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant