CN101431666A - 一种监控录像远程快速浏览方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种监控录像远程快速浏览方法及系统。所述方法包括如下步骤：a.一个客户端与一个服务器建立连接关系；b.所述客户端与服务器建立连接之后，所述客户端从服务器获取录像文件列表；c.所述客户端从获取的录像文件列表中选定录像文件后，向所述服务器发送抽取关键帧命令，所述客户端播放服务器抽取的选定录像文件关键帧。所述系统包括至少一个服务器和至少一个客户端，服务器包括接收单元、连接单元、抽取单元和发送单元，客户端包括发送单元、接收单元、解码器、显示单元和配置单元。本发明可使客户端在不遗漏重要信息的情况下实现快速浏览。本发明可广泛应用于危化行业。
Description
技术领域
本发明涉及远程监控技术，特别是涉及一种监控录像远程快速浏览方法及系统。
背景技术
近年来，烟花爆竹、建筑、石油、化工、煤炭、钢铁和矿山等危化行业事故频发，即便是微小的事故，都会产生重大影响。随着网络技术和信息技术的发展，远程视频监控系统在危化行业中的应用成为了一种必然趋势。工作人员可以通过远程视频监控系统实时了解、监控和记录工作现场的安全生产情况，及时发现事故苗子，防患于未然，并为事后分析事故提供第一手图像资料。
远程视频监控系统可以同时实现对十几处甚至几十处现场的监控，通常情况下，将每处现场录制的海量视频数据集中存储在一个或几个大容量的录像服务器上，以方便工作人员浏览录像，判断当时是否有异常发生。通常采用流媒体对录像文件进行远程浏览，处于不同地理位置有浏览权限的人可随时进行浏览；但是，如果需要浏览十几处甚至几十处工作现场长时间的录像，会消耗大量的人力和时间，工作人员需要对一个相同画面盯几个小时甚至十几个小时，而且，有时录像文件很单调，例如，自动取款机、森林防火等的录像。
现有技术中，基于流媒体的视频录像数据远程快速浏览是通过视频编码级和系统级来实现的。视频编码级采用时域可伸缩技术在视频编码时将视频帧分成不同的时域层次，通过丢弃高层的视频帧来调整帧率，以达到快速浏览的目的。视频帧分层处理增加了编码的复杂度，而且，分层后的再编码方法与现有编码标准不兼容，需要修改现有标准的解码器部分；另外，时域可伸缩技术增加许多可丢弃的B帧，增加了解码时延。系统级利用缓冲区，采用“快进”和“快退”等调整播放速率的方法实现视频流快速浏览。存储在录像服务器上的视频是时间上连续的一系列图像帧的集合，是一种没有结构的图像流，缺乏目录和索引信息，无法对它进行高效浏览和检索，也无法实现快速阅读。
由此可见，现有技术还无法实现对海量视频数据中关键视频数据的检索和直接浏览，所以，对视频数据的浏览需要耗费大量的精力和时间。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种监控录像远程快速浏览方法及系统，客户端在不遗漏重要信息的情况下实现快速浏览。
为了达到上述第一目的，本发明提出的技术方案为：
一种监控录像远程快速浏览方法，包括如下步骤：
a、一个客户端与一个服务器建立连接关系；
b、所述客户端与服务器建立连接之后，所述客户端从服务器获取录像文件列表；
c、所述客户端从获取的录像文件列表中选定录像文件后，向所述服务器发送抽取关键帧命令，所述客户端播放服务器抽取的选定录像文件关键帧。
为了达到上述第二目的，本发明提出的技术方案为：
一种监控录像远程快速浏览系统，包括至少一个服务器和至少一个客户端，所述服务器包括接收单元、连接单元、获取单元、抽取单元和发送单元，所述客户端包括接收单元、连接单元、解码器、显示单元和发送单元；其中，
所述服务器接收模块，用于将来自客户端的建立连接控制命令发送至连接单元，将来自客户端的获取录像文件列表命令发送至获取单元，将来自客户端的抽取关键帧命令发送至抽取单元；
所述连接单元，用于与发送控制命令的客户端建立连接；
所述获取单元，用于在所述连接单元建立连接之后，根据建立连接的客户端发送的获取录像文件列表命令，将录像文件列表发送至服务器发送单元；
所述抽取单元，用于根据客户端发送的抽取关键帧命令，查找选定的录像文件关键帧，抽取查找到的关键帧，并将抽取的关键帧发送至服务器发送单元；
所述服务器发送单元，用于向建立连接的客户端发送所述获取单元发送的录像文件列表和所述抽取单元发送的关键帧；
所述客户端接收单元，用于将从所述服务器发送单元接收的录像文件列表发送至显示单元，将从所述服务器发送单元接收的关键帧发送至解码器；
所述客户端连接单元，用于向客户端发送单元发送建立连接控制命令；
所述解码器，用于将接收的关键帧解码后发送至显示单元；
所述显示单元，用于向客户端发送单元发送获取录像文件列表命令和抽取关键帧命令，显示接收的录像文件列表，播放从录像文件列表中选定的录像文件的解码后的关键帧；
所述客户端发送单元，用于向服务器发送建立连接控制命令，在与服务器建立连接之后，用于向服务器发送从录像文件列表中选定录像文件信息，还用于向服务器发送抽取关键帧命令。
综上所述，本发明提出监控录像远程快速浏览方法及系统，通过抽取录像文件关键帧进行播放，忽略掉录像文件中的前向预测帧和双向预测帧；由于关键帧数目在录像文件视频帧中比较少，平均为每30个视频帧出现一个关键帧，所以，大大加快了客户端播放速度，实现快速浏览。另外，由于客户端可以实现播放频率配置，所以，客户端可以根据实际需要调整播放频率，以保证客户端不遗漏任何重要信息。
附图说明
图1为本发明所述监控录像远程快速浏览方法。
图2为本发明方法中客户端与服务器建立连接关系的具体过程示意图。
图3为本发明方法中客户端从服务器获取录像文件列表的具体过程示意图。
图4为本发明方法中步骤13的具体过程示意图。
图5为本发明方法中抽取关键帧的流程图。
图6为本发明所述监控录像远程快速浏览系统结构组成图。
图7为本发明监控录像远程快速浏览系统中服务器组成结构图。
图8为本发明监控录像远程快速浏览系统中客户端组成结构图。
图9为本发明监控录像远程快速浏览系统中服务器抽取单元组成结构图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本发明作进一步地详细描述。
图1为本发明所述监控录像远程快速浏览方法。如图1所示，所述方法包括如下步骤：
11、一个客户端与一个服务器建立连接关系；
图2为本发明方法中客户端与服务器建立连接关系的具体过程示意图。如图2所示，所述步骤11进一步包括：
21、所述客户端指定服务器的IP地址；
22、所述客户端向具有指定IP地址的服务器发送建立连接控制命令；
23、所述服务器根据接收的建立连接控制命令，与客户端建立连接；
24、所述服务器与客户端建立连接之后，客户端将内部连接状态为已连接，并显示已连接状态。
12、所述客户端与服务器建立连接之后，所述客户端从服务器获取录像文件列表；
图3为本发明方法中客户端从服务器获取录像文件列表的具体过程示意图。如图3所示，所述步骤12中，所述客户端从服务器获取录像文件列表，进一步包括：
31、所述客户端向服务器发送获取录像文件列表命令；
32、所述服务器根据获取录像文件列表命令，将录像文件列表发送至所述客户端；
33、所述客户端存储并显示接收的录像文件列表。
本发明方法中，录像文件包括头信息和媒体数据；头信息用于描述媒体流的标识和结构；媒体数据包括经压缩的视频帧和每个视频帧索引，索引包括视频帧帧类型和序号；所述经压缩的视频帧包括关键帧(Intra Frame)、前向预测帧(Prediction Frame)和双向预测帧(Bi-Prediction Frame)，每个视频帧为关键帧、前向预测帧或双向预测帧。一般情况下，服务器存储的录像文件，在每100个视频帧内必出现一个关键帧，平均每30个视频帧会出现一个关键帧。本发明中，关键视频数据(重要信息)从关键帧中获取。
13、所述客户端从获取的录像文件列表中选定录像文件后，向所述服务器发送抽取关键帧命令，所述客户端播放服务器抽取的选定录像文件关键帧。关键帧的抽取标准是参照危化行业的特点来制定，体现在视频帧帧头中的标志位信息。
图4为本发明方法中步骤13的具体过程示意图。如图4所示，步骤13进一步包括：
41、所述客户端从获取的录像文件列表中选定录像文件后，向所述服务器发送抽取关键帧命令；
42、所述服务器根据接收的抽取关键帧命令，抽取选定录像文件关键帧，并将抽取的关键帧发送至所述客户端；
图5为本发明方法中抽取关键帧的流程图。如图5所示，步骤42中，所述抽取选定录像文件的关键帧，进一步包括：
51、所述服务器解析选定录像文件头信息，获取由选定录像文件每个视频帧类型、序号组成的索引，组成索引表；
52、所述服务器根据选定录像文件当前视频帧帧头中的标志位信息，检测当前视频帧是否为关键帧，如果是，则执行步骤53；如果不是，执行步骤55；
53、将检测到的关键帧写入逻辑文件；
54、提取逻辑文件中关键帧的偏移位置、序号和大小，并写入逻辑索引表，逻辑索引表序号与步骤51所述索引表中的关键帧序号对应；
55、判断当前视频帧是否为选定录像文件的最后一个视频帧，如果不是，则选取当前视频帧的下一视频帧作为当前视频帧，返回步骤52；如果是，执行步骤56；
56、所述服务器从选定录像文件头信息中提取选定录像文件视频帧总帧数和选定录像文件总大小，构成逻辑头信息；
57、所述服务器将逻辑索引表、逻辑头信息发送至客户端；
58、客户端通过逻辑索引表中的序号对应到索引表中的关键帧序号，服务器根据索引表中的关键帧序号抽取每一个关键帧。
43、所述客户端对接收的关键帧进行解码；
44、所述客户端以媒体流的方式播放解码后的关键帧。
本发明方法中，在步骤43之后、步骤44之前，还包括步骤：
客户端配置关键帧播放速率。
实施例
服务器上存储有AVI格式录像文件，视频编解码标准使用mpeg4，流媒体开发使用DirectShow技术。客户端通过互联网或局域网快速浏览存储在服务器上的录像文件，客户端可以通过指定频率播放录像文件。客户端与服务器之间的控制命令使用用户数据报协议(UDP，User Datagram Protocol)传输，媒体数据使用传输控制协议(TCP，Transmission Control Protocol)传输。
客户端快速浏览存储在服务器上的录像文件的方法，包括如下步骤：
1、客户端指定服务器的网络互连(IP，Internet Protocol)地址，并向指定IP地址的服务器发送建立连接命令，即，Cmd_RequestTCPConnect命令；
2、服务器接收收到Cmd_RequestTCPConnect命令后，与客户端建立TCP连接；
3、客户端将内部状态改为“已连接”，并在在界面上刷新显示；
4、客户端向服务器发送获取录像文件列表命令，即，Cmd_RequestProgramList命令；
5、服务器接收到Cmd_RequestProgramList命令后，将录像文件列表发送至客户端；
6、客户端存储录像文件列表，并且在界面列表控件中进行显示；
7、客户端从存储的录像文件列表中选择要播放的录像文件，并向服务器发送抽取选定录像文件关键帧命令，即，Cmd_RequestAbstract命令；在不同行业，设定不同的抽取关键帧的标志位信息，该部分依据用户要求设定。
8、服务器收到Cmd_RequestAbstract命令后，抽取选定录像文件关键帧，并将抽取的选定录像文件关键帧发送至客户端；
9、客户端对接收的选定录像文件关键帧进行解码后，以配置的播放频率播放。
本实施例中，浏览录像人员在客户端通过配置播放频率控制帧数播放，例如，每秒仅仅播放一帧(最慢速率)或者每秒三十帧(最高速率)。浏览录像人员可以根据监测需要配置播放频率，以满足实际需要。
图6为本发明所述监控录像远程快速浏览系统结构组成图。如图6所示，所述系统包括至少一个服务器1和至少一个客户端2。
图7为本发明监控录像远程快速浏览系统中服务器组成结构图。如图7所示，服务器1包括接收单元11、连接单元12、获取单元13、抽取单元14和发送单元15；其中，服务器接收单元11用于将来自客户端2的建立连接控制命令发送至连接单元12，将来自客户端2的获取录像文件列表命令发送至获取单元13，将来自客户端2的抽取关键帧命令发送至抽取单元14；连接单元12用于与发送控制命令的客户端2建立连接；获取单元13用于在连接单元12建立连接之后，根据建立连接的客户端2发送的获取录像文件列表命令，将录像文件列表发送至服务器发送单元15；抽取单元14用于根据客户端2发送的抽取关键帧命令，查找选定的录像文件关键帧，抽取查找到的关键帧，并将抽取的关键帧发送至服务器发送单元15；服务器发送单元15用于向建立连接的客户端2发送所述获取单元13发送的录像文件列表和所述抽取单元14发送的关键帧。
图8为本发明监控录像远程快速浏览系统中客户端组成结构图。如图8所示，客户端2包括接收单元21、连接单元22、解码器23、显示单元24和发送单元25；其中，客户端接收单元21用于将从服务器1接收的录像文件列表发送至显示单元25，将从服务器1接收的关键帧发送至解码器23；连接单元22用于向客户端发送单元25发送建立连接控制命令；解码器23用于将接收的关键帧解码后发送至显示单元24；显示单元24用于向客户端发送单元发送获取文件列表显示命令、抽取关键帧命令，显示接收的录像文件列表，播放从录像文件列表中选定的录像文件解码后的关键帧；客户端发送单元25用于向服务器1发送建立连接控制命令，在与服务器1建立连接之后，用于向服务器1发送获取录像文件列表命令，还用于根据从录像文件列表中选定的录像文件向服务器1发送抽取关键帧命令。
本发明中，所述客户端还包括配置单元，用于配置显示单元的播放速率。
图9为本发明监控录像远程快速浏览系统中服务器抽取单元组成结构图。如图9所示，抽取单元14包括解析模块141、检测模块142、逻辑文件建立模块143、逻辑索引表建立模块144、判断模块145、逻辑头文件建立模块146、抽取模块147；其中，解析模块141用于解析选定录像文件头信息，以获取由选定录像文件每个视频帧类型、序号组成的索引，组成索引表；检测模块142用于根据选定录像文件当前视频帧帧头中的标志位信息，检测当前视频帧是否为关键帧，如果当前视频帧是关键帧，则将检测结果发送至逻辑文件建立模块143；如果当前视频帧不是关键帧，则将检测结果发送至判断模块145；逻辑文件建立模块143用于将所述检测模块检测到的关键帧写入逻辑文件；所述逻辑索引表建立模块144用于提取逻辑文件中关键帧的偏移位置、序号和大小，并写入逻辑索引表，逻辑索引表序号与解析模块所述索引表中的关键帧序号对应；判断模块145用于判断当前视频帧是否为选定录像文件的最后一个视频帧，如果是，则将判断结果发送至逻辑头文件建立模块146；如果不是，则选择当前视频帧的下一个视频帧作为当前视频帧，返回检测模块142；逻辑头文件建立模块146用于从选定录像文件头信息中提取文件总大小和视频帧总帧数，构成逻辑头信息；抽取模块147用于根据客户端通过逻辑索引表中的序号对应的索引表中的关键帧序号，抽取每一个关键帧。
综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1、一种监控录像远程快速浏览方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
a、一个客户端与一个服务器建立连接关系；
b、所述客户端与服务器建立连接之后，所述客户端从服务器获取录像文件列表；
c、所述客户端从获取的录像文件列表中选定录像文件后，向所述服务器发送抽取关键帧命令，所述客户端播放服务器抽取的选定录像文件关键帧。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述录像文件包括头信息和媒体数据；所述头信息用于描述媒体流的标识和结构；所述媒体数据包括经压缩的视频帧和由每个视频帧帧类型、序号组成的索引；所述经压缩的视频帧包括关键帧、前向预测帧和双向预测帧，所述每个视频帧为关键帧、前向预测帧或双向预测帧。
3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤a进一步包括步骤：
a1、所述客户端指定服务器的IP地址；
a2、所述客户端向具有指定IP地址的服务器发送建立连接控制命令；
a3、所述服务器根据接收的建立连接控制命令，与客户端建立连接；
a4、所述服务器与客户端建立连接之后，客户端将内部连接状态为已连接，并显示已连接状态。
4、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤b中，所述客户端从服务器获取录像文件列表，进一步包括步骤：
b1、所述客户端向服务器发送获取录像文件列表命令；
b2、所述服务器根据获取录像文件列表命令，将录像文件列表发送至所述客户端；
b3、所述客户端存储并显示接收的录像文件列表。
5、根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤c进一步包括步骤：
c1、所述客户端从获取的录像文件列表中选定录像文件后，向所述服务器发送抽取关键帧命令；
c2、所述服务器根据接收的抽取关键帧命令，抽取选定录像文件的关键帧，并将抽取的关键帧发送至所述客户端；
c3、所述客户端对接收的关键帧进行解码；
c4、所述客户端以媒体流方式播放解码后的关键帧。
6、根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤c2中，所述抽取选定录像文件的关键帧，进一步包括步骤：
c21、所述服务器解析选定录像文件头信息，获取由选定录像文件每个视频帧类型、序号组成的索引，组成索引表；
c22、所述服务器根据选定录像文件当前视频帧帧头中的标志位信息，检测当前视频帧是否为关键帧，如果是，则执行步骤c23；如果不是，执行步骤c25；
c23、将检测到的关键帧写入逻辑文件；
c24、提取逻辑文件中关键帧的偏移位置、序号和大小，并写入逻辑索引表，逻辑索引表序号与步骤c21所述索引表中的关键帧序号对应；
c25、判断当前视频帧是否为选定录像文件的最后一个视频帧，如果不是，则选取当前视频帧的下一视频帧作为当前视频帧，返回步骤c22；如果是，执行步骤c26；
c26、所述服务器从选定录像文件头信息中提取选定录像文件视频帧总帧数和选定录像文件总大小，构成逻辑头信息；
c27、所述服务器将逻辑索引表、逻辑头信息发送至客户端；
c28、客户端通过逻辑索引表中的序号对应到索引表中的关键帧序号，服务器根据索引表中的关键帧序号抽取每一个关键帧。
7、根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在步骤c3之后、步骤c4之前，还包括步骤：
所述客户端配置关键帧播放速率。
8、一种监控录像远程快速浏览系统，所述系统包括至少一个服务器和至少一个客户端，其特征在于，所述服务器包括接收单元、连接单元、获取单元、抽取单元和发送单元，所述客户端包括接收单元、连接单元、解码器、显示单元和发送单元；其中，
所述服务器接收模块，用于将来自客户端的建立连接控制命令发送至连接单元，将来自客户端的获取录像文件列表命令发送至获取单元，将来自客户端的抽取关键帧命令发送至抽取单元；
所述连接单元，用于与发送控制命令的客户端建立连接；
所述获取单元，用于在所述连接单元建立连接之后，根据建立连接的客户端发送的获取录像文件列表命令，将录像文件列表发送至服务器发送单元；
所述抽取单元，用于根据客户端发送的抽取关键帧命令，查找选定的录像文件关键帧，抽取查找到的关键帧，并将抽取的关键帧发送至服务器发送单元；
所述服务器发送单元，用于向建立连接的客户端发送所述获取单元发送的录像文件列表和所述抽取单元发送的关键帧；
所述客户端接收单元，用于将从所述服务器发送单元接收的录像文件列表发送至显示单元，将从所述服务器发送单元接收的关键帧发送至解码器；
所述客户端连接单元，用于向客户端发送单元发送建立连接控制命令；
所述解码器，用于将接收的关键帧解码后发送至显示单元；
所述显示单元，用于向客户端发送单元发送获取录像文件列表命令和抽取关键帧命令，显示接收的录像文件列表，播放从录像文件列表中选定的录像文件的解码后的关键帧；
所述客户端发送单元，用于向服务器发送建立连接控制命令，在与服务器建立连接之后，用于向服务器发送从录像文件列表中选定录像文件信息，还用于向服务器发送抽取关键帧命令。
9、根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述客户端还包括配置单元；
所述配置单元，用于配置显示单元的播放速率。
10、根据权利要求8或9所述的系统，其特征在于，所述抽取单元包括解析模块、检测模块、逻辑文件建立模块、逻辑索引表建立模块、判断模块、逻辑头文件建立模块、抽取模块；其中，
所述解析模块，用于解析选定录像文件头信息，以获取由选定录像文件每个视频帧类型、序号组成的索引，组成索引表；
所述检测模块，用于根据选定录像文件当前视频帧帧头中的标志位信息，检测当前视频帧是否为关键帧，如果当前视频帧是关键帧，则将检测结果发送至逻辑文件建立模块；如果当前视频帧不是关键帧，则将检测结果发送至判断模块；
所述逻辑文件建立模块，用于将所述检测模块检测到的关键帧写入逻辑文件；
所述逻辑索引表建立模块，用于提取逻辑文件中关键帧的偏移位置、序号和大小，并写入逻辑索引表，逻辑索引表序号与解析模块所述索引表中的关键帧序号对应；
所述判断模块，用于判断当前视频帧是否为选定录像文件的最后一个视频帧，如果是，则将判断结果发送至逻辑头文件建立模块；如果不是，则选择当前视频帧的下一个视频帧作为当前视频帧，返回检测模块；
所述逻辑头文件建立模块，用于从选定录像文件头信息中提取文件总大小和视频帧总帧数，构成逻辑头信息；
所述抽取模块，用于根据客户端通过逻辑索引表中的序号对应的索引表中的关键帧序号，抽取每一个关键帧。
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