CN103067514B - 用于视频监控分析系统的云计算资源优化的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明适用于互联网通信领域，提供了一种基于云计算平台用于视频监控分析系统的云计算资源优化的方法，包括：布置视频监控网络，对被监控区域进行视频信息采样；分析中心将传来的事件视频归入缓冲，进入分析队列，分析后存入数据库；分析中心的智能资源预留计算服务器定期对外部参数进行统计分析，根据对所述外部参数进行统计分析的结果，定时向云计算平台申请增加或减少虚拟计算资源作为用于分析计算的虚拟服务器。本发明还提供了一种基于云计算平台用于视频监控分析系统的云计算资源优化的系统。本发明能有效整合网络计算机资源，达到提高设备利用率的同时降低建设成本的作用。

Description

用于视频监控分析系统的云计算资源优化的方法和系统

技术领域

本发明属于互联网通信领域，尤其涉及一种用于视频监控分析系统的云计算资源优化的方法和系统。

背景技术

视频监控系统是安全防范系统的重要组成部分，是一种通过摄像头对监控状况进行视频采集，远程实时获取监控现场信息的信息化监控系统。目前，全国范围内各个城市都广泛兴起建设视频监控系统的热潮，在维护公共安全，打击违章违法、威慑犯罪行为等方面发挥了很大的作用。视频监控分析系统是指通过计算机软件或芯片对前端监控系统所得到的视频流数据进行分割处理、特征提取、分析判别、形成描述等过程处理的计算机实时处理系统。系统中的分析资源，主要是指用于实时分析事件视频的计算机设备（包括其附属的网络路由等设备）。

目前，随着视频监控系统的规模的一再扩大，一些存在问题日渐亟需解决：一，摄像头太多，纯人工监控已不现实，而且视频流数据量非常大，会同时带来数据存储和网络传输方面的种种压力，因此，建设大规模视频监控系统的同时引入一个高效的分析处理系统已是势在必行。二，在建设分析处理系统的过程中，由于种种原因，分析处理系统的投入普遍没有经过科学论证，经常出现资源闲置或资源紧缺的现象。三，不同的分析处理系统之间尚未完全形成网络化，缺乏有效整合可用资源的能力。四，突发性事件会给分析系统带来巨大的挑战：因为从建设成本考虑，一般分析系统都是根据略高于平时的需求的水平来建设的，当发生重大突发事件时，分析需求大量增加，系统将不胜负荷。

申请号为201210057725.5的发明专利公开了一种视频监控网络的建设方法，根据事件视频发生的概率的统计图表，来考虑是否增加视频摄像头的数目。

发明内容

本发明实施例提供一种海量数据自动放置装置和方法，旨在解决当前视频监控分析系统的建设过程中出现的资源闲置或资源紧缺、对突发事件处理乏力的问题。

为此，本发明提供了如下技术方案：

一种基于云计算平台用于视频监控分析系统的云计算资源优化的方法，其包括以下步骤：

A：布置视频监控网络，对被监控区域进行视频信息采样；

B：分析中心将传来的事件视频归入缓冲，进入分析队列，分析后存入数据库；

C：所述分析中心的智能资源预留计算服务器定期对外部参数进行统计分析，

D：所述智能资源预留计算服务器，根据对所述外部参数进行统计分析的结果，定时向云计算中心申请增加或减少虚拟计算资源作为用于分析计算的虚拟服务器，

E：周期性重复步骤B至步骤D。

本发明还提供了一种基于云计算平台用于视频监控分析系统的云计算资源优化的系统，其包括：

智能资源预留计算服务器，用于定期对外部参数进行统计分析，根据对所述外部参数进行统计分析的结果，定时向云计算平台申请增加或减少虚拟计算资源作为用于分析计算的虚拟服务器；

缓冲服务器，用于将分析中心将传来的事件视频归入缓冲，并将所述事件视频数据存储进所述数据库；

虚拟服务器，由云计算平台分配，用于接收智能资源预留计算服务器发出的分析指令与目标事件视频的存储地址链接，并根据目标地址链接，读取事件视频，对其进行分析计算后将分析结果和事件视频原始数据按一定的规则存储进入数据库中；

数据库，用于存储数据；

视频监控网络，用于对被监控区域进行视频信息采样，并将视频事件发送给所述分析中心。

与现有技术相比，本发明的实施例具有如下优点：

本发明实施例采用了布置视频监控网络，对被监控区域进行视频信息采样；分析中心将传来的事件视频归入缓冲，进入分析队列，分析后存入数据库；分析中心的智能资源预留计算服务器定期对外部参数进行统计分析，根据对所述外部参数进行统计分析的结果，定时向云计算平台申请增加或减少虚拟计算资源作为用于分析计算的虚拟服务器的步骤，通过分析统计事件在分析中心所辖属的摄像头前发生的概率等参数，生成统计结果，用来指导设置系统计算分析资源，并能有效整合网络化的计算机资源，可以达到提高设备利用率的同时降低建设成本的作用。

附图说明

图1是本发明实施例提供的基于云计算平台用于视频监控分析系统的云计算资源优化的方法的流程图；

图2是本发明实施例提供的基于云计算平台用于视频监控分析系统的云计算资源优化的系统的结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1是本发明实施例提供的利用云计算平台资源用于视频监控分析系统的云计算资源优化的方法的流程图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。

如图1所示，该方法包括以下步骤：

步骤101，布置视频监控网络，对被监控区域进行视频信息采样。

具体的，当摄像头监控的外部环境满足事件触发器的触发条件时，它将实时传输到分析中心一段自定义的时间内的视频信息。此段视频也称为事件视频。

具体的，事件触发器的触发条件依事件类别和监控用途来分，主要包括交通事件触发、治安事件触发、消防事件触发等。以触发器的硬件种类来分，包括但不限于有1）用于处理冲红灯、压线等交通违章事件的地压感应器，2）用于处理消防事件的烟雾感应器，3）用于智能判断异常违规事件的集成在摄像头内的智能处理芯片等等。

具体的，可以根据具体需要在不同的视频监控区域内确定设置一个地区分析中心，譬如可以按照地理位置设置（如社区中心、区县中心），可以按照监控的用途进行设置（如交通监控、治安监控等）等。分析中心将统辖并网络连接视频监控区域内的所有的摄像头，负责将它们产生的事件视频分析再入库，将普通视频按规则进行存储，还可能包括摄像头的工作状态及维护信息监控等。另外，不同的分析中心之间同样会以高速网络相连，便于交互资讯与控制指令；按照管理关系，它们之间可以是平级或者上下级关系。

步骤102，分析中心将传来的事件视频归入缓冲，进入分析队列，分析后存入数据库。

具体的，所述分析中心将传输过来的事件视频，存储在缓冲存储单元中，并向负责分配计算资源的智能资源预留计算服务器发出分析请求指令后，进入排队等候状态。

具体的，所述智能资源预留计算服务器，若找到可用的计算服务器，则向所述计算服务器发出分析指令与目标事件视频的存储地址链接。

具体的，所述计算服务器根据目标地址链接，读取所述事件视频，并根据所述事件视频的不同类别和利用预先设定在所述计算服务器中的分析软件、分析算法对所述事件视频进行分析计算，将所述分析结果和所述事件视频原始数据按一定的规则存储进入所述数据库中。

步骤103，所述分析中心的智能资源预留计算服务器定期对外部参数进行统计分析。

具体的，所述智能资源预留计算服务器定期对所述外部参数进行统计分析，所述外部参数包括事件视频的到达频率、事件视频的类别属性、事件视频的视频解析度与视频流编码码率、各计算服务器的分析能力，来源的摄像头的地理位置的一种或者多种。

具体的，统计分析的步骤如下：

C101：由计算服务器的分析能力、事件视频的视频流编码码率与所述事件视频的时间长度计算得到计算服务器的服务率；

C102：由计算服务器的服务率与过去一段时间内的事件视频到达频率，计算得到计算服务器的利用率；

C103：由计算服务器的利用率与计算服务器的个数，计算得到所述过去一段时间内处于排队等候处理状态的事件视频的各个数目对应的概率，所述概率集合为{p(0),..,p(n)，n为排队的视频数目}；

C104：根据步骤C103得到的结果，计算得到处于排队状态的队列长度的数学期望值；

C105：由队列长度的期望值及事件视频的到达率，计算得到事件视频平均处理时间；

C106：根据事件视频的平均处理时间与事件视频的时间长度，和计算服务器的利用率与服务器个数的不等式关系，计算得到满足最低平均处理时间的最少服务器个数，作为分析结果修正未来一个时间段内向所述云计算平台申请的计算服务器个数。

步骤104，所述智能资源预留计算服务器，根据对所述外部参数进行统计分析的结果，定时向云计算平台申请增加或减少虚拟计算资源作为用于分析计算的虚拟服务器。

步骤105，周期性重复步骤102至104。

基于相同的构思，本发明实施例还提供一种基于云计算平台用于视频监控分析系统的云计算资源优化的系统的结构图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。

如图2所示，该系统基于云计算平台36进行，包括：

智能资源预留计算服务器31，用于定期对外部参数进行统计分析，根据对所述外部参数进行统计分析的结果，定时向云计算平台申请增加或减少虚拟计算资源作为用于分析计算的虚拟服务器。

缓冲服务器32，用于将分析中心将传来的事件视频归入缓冲，并将所述事件视频数据存储进所述数据库。

虚拟服务器33，由云计算平台分配，用于接收智能资源预留计算服务器发出的分析指令与目标事件视频的存储地址链接，并根据目标地址链接，读取事件视频，对其进行分析计算后将分析结果和事件视频原始数据按一定的规则存储进入数据库中。

数据库34，用于存储数据。

视频监控网络35，用于对被监控区域进行视频信息采样，并将视频事件发送给所述分析中心。

本发明实施例采用了布置视频监控网络，对被监控区域进行视频信息采样；分析中心将传来的事件视频归入缓冲，进入分析队列，分析后存入数据库；分析中心的智能资源预留计算服务器定期对外部参数进行统计分析，根据对所述外部参数进行统计分析的结果，定时向云计算平台申请增加或减少虚拟计算资源作为用于分析计算的虚拟服务器的步骤，通过分析统计事件在分析中心所辖属的摄像头前发生的概率等参数，生成统计结果，用来指导设置系统计算分析资源，并能有效整合网络化的计算机资源，可以达到提高设备利用率的同时降低建设成本的作用。

本领域技术人员可以理解实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述进行分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明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，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台终端设备（可以是手机，个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述的方法。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种基于云计算平台用于视频监控分析系统的云计算资源优化的方法，其特征在于，包括以下步骤：

A：布置视频监控网络，对被监控区域进行视频信息采样；

B：分析中心将传来的事件视频归入缓冲，进入分析队列，分析后存入数据库；

C：所述分析中心的智能资源预留计算服务器定期对外部参数进行统计分析，

D：所述智能资源预留计算服务器，根据对所述外部参数进行统计分析的结果，定时向云计算平台申请增加或减少虚拟计算资源作为用于分析计算的虚拟服务器，

E：周期性重复步骤B至步骤D；

其中，所述步骤C包括步骤C1：所述智能资源预留计算服务器定期对所述外部参数进行统计分析，所述外部参数包括事件视频的到达频率、事件视频的类别属性、事件视频的视频解析度与视频流编码码率、各计算服务器的分析能力，来源的摄像头的地理位置的一种或者多种；

所述步骤C1包括以下步骤：

C101：由计算服务器的分析能力、事件视频的视频流编码码率与所述事件视频的时间长度计算得到计算服务器的服务率；

C102：由计算服务器的服务率与过去一段时间内的事件视频的到达频率，计算得到计算服务器的利用率；

C103：由计算服务器的利用率与计算服务器的个数，计算得到所述过去一段时间内的处于排队等候处理状态的事件视频的各个数目的对应的概率，所述概率集合为{p(0),..,p(n)，n为排队的视频数目}；

C104：根据步骤C103得到的结果，计算得到处于排队状态的队列长度的数学期望值；

C105：由队列长度的期望值及事件视频的到达率，计算得到事件视频平均处理时间；

C106：根据事件视频的平均处理时间与事件视频的时间长度，和计算服务器的利用率与服务器个数的不等式关系，计算得到满足最低平均处理时间的最少服务器个数，作为分析结果修正未来一个时间段内向所述云计算平台申请的计算服务器个数。

2.如权利要求1所述的用于视频监控分析系统的云计算资源优化的方法，其特征在于，所述步骤A包括以下步骤：

当监控的外部环境满足事件触发器的触发条件时，实时传输到分析中心一段自定义的时间内的视频信息。

3.如权利要求2所述的用于视频监控分析系统的云计算资源优化的方法，其特征在于，所述步骤B包括以下步骤：

B1：所述分析中心将传输过来的事件视频，存储在缓冲存储单元中，并向负责分配计算资源的所述智能资源预留计算服务器发出分析请求指令后，进入排队等候状态；

B2：所述智能资源预留计算服务器，若找到可用的计算服务器，则向所述计算服务器发出分析指令与目标事件视频的存储地址链接；

B3：所述计算服务器根据目标地址链接，读取所述事件视频，并根据所述事件视频的不同类别和利用预先设定在所述计算服务器中的分析软件、分析算法对所述事件视频进行分析计算，将所述分析结果和所述事件视频原始数据按一定的规则存储进入所述数据库中。

4.一种基于云计算平台用于视频监控分析系统的云计算资源优化的系统，其特征在于，包括：

智能资源预留计算服务器，用于定期对外部参数进行统计分析，根据对所述外部参数进行统计分析的结果，定时向云计算平台申请增加或减少虚拟计算资源作为用于分析计算的虚拟服务器；

缓冲服务器，用于将分析中心将传来的事件视频归入缓冲，并将所述事件视频数据存储进数据库；

虚拟服务器，由云计算平台分配，用于接收智能资源预留计算服务器发出的分析指令与目标事件视频的存储地址链接，并根据目标地址链接，读取事件视频，对其进行分析计算后将分析结果和事件视频原始数据按一定的规则存储进入数据库中；

数据库，用于存储数据；

视频监控网络，用于对被监控区域进行视频信息采样，并将视频事件发送给所述分析中心；

其中，所述智能资源预留计算服务器具体用于定期对所述外部参数进行统计分析，所述外部参数包括事件视频的到达频率、事件视频的类别属性、事件视频的视频解析度与视频流编码码率、各计算服务器的分析能力，来源的摄像头的地理位置的一种或者多种；

其中，定期对所述外部参数进行统计分析，具体包括以下步骤：

C101：由计算服务器的分析能力、事件视频的视频流编码码率与所述事件视频的时间长度计算得到计算服务器的服务率；

C102：由计算服务器的服务率与过去一段时间内的事件视频的到达频率，计算得到计算服务器的利用率；

C103：由计算服务器的利用率与计算服务器的个数，计算得到所述过去一段时间内的处于排队等候处理状态的事件视频的各个数目的对应的概率，所述概率集合为{p(0),..,p(n)，n为排队的视频数目}；

C104：根据步骤C103得到的结果，计算得到处于排队状态的队列长度的数学期望值；

C105：由队列长度的期望值及事件视频的到达率，计算得到事件视频平均处理时间；

C106：根据事件视频的平均处理时间与事件视频的时间长度，和计算服务器的利用率与服务器个数的不等式关系，计算得到满足最低平均处理时间的最少服务器个数，作为分析结果修正未来一个时间段内向所述云计算平台申请的计算服务器个数。