CN104168454A - HSV-iDCN综合智能视频监控处理平台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种HSV-iDCN综合智能视频监控处理平台，包括：视频接入服务，用于接入IP视频设备；视频存储服务，用于存储并管理所述IP视频设备的视频；视频转发服务，用于将所述IP视频设备的视频转发到目的设备；视频解码服务，用于解码所述IP视频设备的视频；视频拼接服务，用于根据系统管理服务的规划，将已解码的视频发送至电视墙和/或客户端进行播放；报警、键盘接入服务，用于接入IP告警主机及IP键盘；系统管理服务，用于对所述视频接入服务、视频存储服务、视频转发服务、视频解码服务、视频拼接服务、报警、键盘接入服务进行管理。采用本发明，可根据应用网络规模的不同，轻松实现系统接入能力的弹性扩容，具有高集成度、大容量、低能耗的特点。

Description

HSV-iDCN综合智能视频监控处理平台

技术领域

本发明涉及智能监控领域，尤其涉及一种HSV-iDCN综合智能视频监控处理平台。

背景技术

近几年监控市场规模不断扩大，在公安、交通、司法、金融、电网、铁路、企业等越来也多的领域得到了广泛的应用，年复合增长率达到25%~30%。

随着监控系统规模不断扩大，前端摄像机部署更密，监控覆盖范围更广，如在平安城市建设中，国内重点城市核心城区每平方公里部署监控点达到60~80个监控点，实现重要路口全封闭、重点区域的全覆盖。同时，全局统一监管和视频信息共享等需求也显著提升，视频监控系统正呈现出强大的联网需求，系统应用规模开始变得越来越大，经常出现覆盖一个城市、甚至覆盖全国分支机构的巨型需求。

但是，现有的视频监控系统普遍存在以下缺点：

1、分辨率低。传统监控系统大部分都只能到达CIF（352×288）或者4CIF（704×576）的分辨率，存在图像清晰度低、可看范围小等缺点，因此，在道路、广场、展馆、车站等大范围监控场合，都迫切需要清晰度更高、监控范围更大的监控手段，以迅速准确的找到监控目标、看清面部特征和车牌照的监控效果。

2、系统架构复杂。传统的视频监控系统管理中心包括大量的传输设备、硬盘录像机、矩阵系统、存储系统和服务器等，与其他安防子系统与应用系统互联和集成困难，软件平台所需要管理和维护的设备数量也较大、维护工作量大。同时，关联设备众多，成本高，能耗高；各系统服务之间交互繁杂，系统稳定性的成本高。

3、安防后台服务系统构成复杂，管理复杂。由多个设备拼凑而成，主要包括视频接入服务器，视频转发服务器，视频存储服务器，视频解码服务设备，视频拼接设备，系统管理服务器，而且各系统服务分散，系统管理过于繁琐，严重影响工作效率。

4、数据传输繁多。在后台内部网络系统里，需要大量的网络数据传输包括：视频接入与视频解码上墙之间要有大量的数据网络传输；视频接入与视频存储服务之间要有大量的数据网络传输；视频接入与视频转发服务之间要有大量的数据网络传输。

5、系统维护困难。整个系统由若干个具有单独功能的设备组成，对系统进行管理时，需要对各个模块单独管理，增加网络管理工作人员的工作量，一旦后台系统出现问题，因为涉及的单独系统过多，查找故障点过多，故障定位比较困难，对从事此方面工作人员的专业技术水平要求相应提高，相应的增加了人力成本。

6、视频网络延时大。视频数据经过2-3次的转发对视频实时性大打折扣，从网络摄像机到用户观看大约延时2-3(考虑到视频丢包处理)秒的时间，这样视频的实时性不能够有效体现。

7、视频解码能力弱。现有解码服务器主要是PC设备，其中涉及网络接收、视频解码等服务，以i7处理器为例：解码一路1080P视频数据，需要时间20毫秒，视频数据转换排列2毫秒视频数据显示16 毫秒，视频数据的网络接收5毫秒，这样算下来，视频网络接收+视频解码+视频显示=42毫秒，按照视频帧率为25，加上利用多线程CPU的利用率25% ，PC 机接入网络摄象机视频解码上墙数量=42/42*25%=4；这样视频都会存在丢包或者视频卡顿现象。

8、网络利用率低。现有的安防后台系统是由若干个PC机作为服务器和若干个嵌入式设备组成，易造成网络资源的浪费。

9、故障率高。因关联设备众多，故障点多，故障率高。

10、可扩展性差。当需要扩大显示大屏时，需要更大容量的数字矩阵设备，扩展性差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种HSV-iDCN综合智能视频监控处理平台，具有高集成度，可轻松实现系统接入能力的弹性扩容。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种HSV-iDCN综合智能视频监控处理平台，包括：视频接入服务，用于接入IP视频设备，所述IP视频设备包括IPC及DVS；视频存储服务，用于存储并管理所述IP视频设备的视频，所述视频包括实时视频及录像视频；视频转发服务，用于将所述IP视频设备的视频转发到目的设备；视频解码服务，用于解码所述IP视频设备的视频；视频拼接服务，用于根据系统管理服务的规划，将已解码的视频发送至电视墙和/或客户端进行播放；报警、键盘接入服务，用于接入IP告警主机及IP键盘；系统管理服务，用于对所述视频接入服务、视频存储服务、视频转发服务、视频解码服务、视频拼接服务、报警、键盘接入服务进行管理。

作为上述方案的改进，所述系统管理服务包括：设备管理，用于管理网络设备，所述网络设备包括IP视频设备、IP告警主机、IP键盘；磁盘管理，用于管理磁盘及磁盘组；显示管理，用于管理视频播放；告警管理，用于管理设备告警及异常告警，并进行告警联动；录像管理，用于管理录像策略；抓拍管理，用于响应客户端的抓拍操作；电子地图管理，用于管理电子地图；云台操作，用于转发云台控制命令；用户管理，用于分配用户权限，划分用户等级。

作为上述方案的改进，所述目的设备包括与所述HSV-iDCN综合智能视频监控处理平台建立连接的其它HSV-iDCN综合智能视频监控处理平台。

作为上述方案的改进，所述视频转发服务及视频解码服务通过众核处理器控制视频的转发及解码。

作为上述方案的改进，所述视频拼接服务通过FPGA集成电路控制视频在电视墙和/或客户端的播放方式。

作为上述方案的改进，所述报警、键盘接入服务通过ARM处理器控制IP告警主机及IP键盘的接入。

作为上述方案的改进，所述视频转发服务中，将所述IP视频设备的视频通过RTSP传输协议转发到目的设备。

作为上述方案的改进，所述视频拼接服务中，将已解码的视频通过RTSP传输协议发送至电视墙和/或客户端进行播放。

作为上述方案的改进，所述视频接入服务、视频存储服务、视频转发服务、视频解码服务及视频拼接服务采用多线程处理的方式。

实施本发明，具有如下有益效果：

HSV-iDCN综合智能视频监控处理平台高度集成了视频接入服务、视频存储服务、视频转发服务、视频解码服务、视频拼接服务、报警、键盘接入服务及系统管理服务，集成度高。

相应地，借助HSV-iDCN综合智能视频监控处理平台强大的平台处理性能，单机高度集成音视频解码、存储、显示、智能分析以及前端设备的控制管理等功能，可以轻松实现模拟前端、IP前端、数字高清前端和混合前端等多种监控网络的接入。

同时，可以根据应用网络规模的不同，通过简单的设备叠加，轻松实现系统接入能力的弹性扩容，具有高集成度、高清晰、高可靠性、大容量、低能耗、多功能、可扩展性强的特点，有效的解决了当前安防系统架构复杂、成本高、维护难、网络延时大、解码能力弱、网络利用率低下等缺点。

附图说明

图1是本发明HSV-iDCN综合智能视频监控处理平台的实施例结构示意图。

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，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

如图1所示，HSV-iDCN综合智能视频监控处理平台1包括：视频接入服务2、视频存储服务3、视频转发服务4、视频解码服务5、视频拼接服务6、报警、键盘接入服务7及系统管理服务8，所述系统管理服务8与所述视频接入服务2、视频存储服务3、视频转发服务4、视频解码服务5、视频拼接服务6、报警、键盘接入服务7分别连接。

HSV（Hue Saturation Value），是根据颜色的直观特性创建的一种颜色空间，也称六角锥体模型。

iDCN（International Diplomatic Computer Network 国际外交事务计算机网络），具有高性能远程I/O网络。

其中：

视频接入服务2，用于接入IP视频设备。所述IP视频设备包括IPC（前端监控设备，有固定的MAC位址可设置IP 地址，可通过互联网远程监控）及DVS（digital video server，网络视频服务器）。优选地，视频接入服务2通过千兆Ethernet接口接入各种类型的IP视频设备。

视频存储服务3，用于存储并管理所述IP视频设备的视频。所述视频包括实时视频及录像视频。

视频转发服务4，用于将所述IP视频设备的视频转发到目的设备。

视频解码服务5，用于解码所述IP视频设备的视频。

视频拼接服务6，用于根据系统管理服务的规划，将已解码的视频发送至电视墙和/或客户端进行播放。

报警、键盘接入服务7，用于接入IP告警主机及IP键盘。

系统管理服务8，用于对所述视频接入服务2、视频存储服务3、视频转发服务4、视频解码服务5、视频拼接服务6、报警、键盘接入服务7进行管理。

需要说明的是，工作时，视频接入服务2负责视频的接入，将接收到的视频数据缓冲在相应内存模块中；视频存储服务3从缓冲中提取视频数据存储到存储设备中；视频转发服务4从缓冲或存储设备中提取视频数据，并转发给目的设备；视频解码服务5负责视频解码，从缓冲中提取视频数据进行解码，并把解码生成的数据通过视频拼接服务6推送至电视墙上显示或客户端显示。

更佳地，所述系统管理服务8包括：

设备管理，用于管理网络设备，所述网络设备包括IP视频设备、IP告警主机、IP键盘。如，对IP视频设备、IP告警主机、IP键盘进行增加、删除、修改处理。

磁盘管理，用于管理磁盘及磁盘组。如，对磁盘及磁盘组进行查询、初始化、热插拔等操作。

显示管理，用于管理视频播放。如，管理视频播放、播放控制、显示方案、虚拟大屏等。

告警管理，用于管理设备告警及异常告警，并进行告警联动。

录像管理，用于管理录像策略。

抓拍管理，用于响应客户端的抓拍操作。

电子地图管理，用于管理电子地图。

云台操作，用于转发云台控制命令。

用户管理，用于分配用户权限，划分用户等级。

因此，结合所述设备管理、磁盘管理、显示管理、告警管理、录像管理、抓拍管理、电子地图管理、云台操作及用户管理可使系统管理服务8更为完善、合理。

更佳地，所述目的设备包括与所述HSV-iDCN综合智能视频监控处理平台建立连接的其它HSV-iDCN综合智能视频监控处理平台。即，视频转发服务可将视频转发到其它HSV-iDCN综合智能视频监控处理平台。

需要说明的是，单机部署中，外围设备接入同一HSV-iDCN综合智能视频监控处理平台，单台HSV-iDCN综合智能视频监控处理平台独立负责视频的接入、存储、转发、解码、上墙。多级部署中，涉及到一个HSV-iDCN综合智能视频监控处理平台上的视频需要转发到另一台HSV-iDCN综合智能视频监控处理平台上进行解码、上墙，此时，视频需由主HSV-iDCN综合智能视频监控处理平台转发到相关HSV-iDCN综合智能视频监控处理平台后再执行处理。

因此，工作时，只要指定其中一台HSV-iDCN综合智能视频监控处理平台为主设备，而其它HSV-iDCN综合智能视频监控处理平台则为从设备，就可以将各种规格的多个HSV-iDCN综合智能视频监控处理平台进行叠加构建一个域，在此基础上，多个域可以叠加成一个较大的域，以此递进，从而达到接入能力的弹性扩容。

更佳地，所述视频转发服务4及视频解码服务5通过众核处理器控制视频的转发及解码。

需要说明的是，现有的视频转发服务4大都是基于X86架构或ARM的，其转发性能都受限于相应的处理器和能网络处理能力，而基于众核处理器的HSV-iDCN综合智能视频监控处理平台的视频转发服务的网络性能更为优异，转发性能强大。

另外，现有视频解码大都是硬解码，受限于硬件设备的性能；而HSV-iDCN综合智能视频监控处理平台的视频解码服务5是基于众核处理器可以同时解码足够多的视频路数。

因此，借助众核处理器可使HSV-iDCN综合智能视频监控处理平台1具有强大的平台处理性能，具有音视频解码、存储、显示、智能分析以及前端设备的控制管理等功能，可以轻松实现模拟前端、IP前端、数字高清前端和混合前端等多种监控网络的接入。

更佳地，所述视频拼接服务6通过FPGA集成电路控制视频在电视墙和/或客户端的播放方式。

需要说明的是，FPGA集成电路通过内部逻辑单元对原始视频数据包进行截取缩放、图像拼接等功能，完成对视频数据的处理。

优选地，FPGA集成电路通过4颗DDR芯片，来对原始视频进行高速缓存，完成视频数据的存储功能。

更佳地，所述报警、键盘接入服务7通过ARM处理器控制IP告警主机及IP键盘的接入。

需要说明的是，HSV-iDCN综合智能视频监控处理平台除了音视频监控以外，还需要通过报警、键盘接入服务的ARM处理器对温湿度、失火烟感、动力电量等进行监控。

更佳地，所述视频转发服务4中，将所述IP视频设备的视频通过RTSP传输协议转发到目的设备。

更佳地，所述视频拼接服务6中，将已解码的视频通过RTSP传输协议发送至电视墙和/或客户端进行播放。

需要说明的是，RTSP是用来控制声音或影像的多媒体串流协议，并允许同时多个串流需求控制，可以降低服务器端的网络用量；另外，由于RTSP具有重新导向功能，因此可视实际负载情况来转换提供服务的服务器，以避免过大的负载集中于同一服务器而造成延迟。

更佳地，所述视频接入服务2、视频存储服务3、视频转发服务4、视频解码服务5及视频拼接服务6采用多线程处理的方式。

需要说明的是，采用并行运算机制，多进程多线程解码、转发多路视频，可使视频解码性能强大。

由上可知，HSV-iDCN综合智能视频监控处理平台1高度集成了视频接入服务2、视频存储服务3、视频转发服务4、视频解码服务5、视频拼接服务6、报警、键盘接入服务7及系统管理服务8，集成度高。相应地，借助HSV-iDCN综合智能视频监控处理平台1中强大的平台处理性能，单机高度集成音视频解码、存储、显示、智能分析以及前端设备的控制管理等功能，可以轻松实现模拟前端、IP前端、数字高清前端和混合前端等多种监控网络的接入。同时，可以根据应用网络规模的不同，通过简单的设备叠加，轻松实现系统接入能力的弹性扩容，具有高集成度、高清晰、高可靠性、大容量、低能耗、多功能、可扩展性强的特点，有效的解决了当前安防系统架构复杂、成本高、维护难、网络延时大、解码能力弱、网络利用率低下等缺点。

以上所述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，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种HSV-iDCN综合智能视频监控处理平台，其特征在于，所述HSV-iDCN综合智能视频监控处理平台包括：

视频接入服务，用于接入IP视频设备，所述IP视频设备包括IPC及DVS；

视频存储服务，用于存储并管理所述IP视频设备的视频，所述视频包括实时视频及录像视频；

视频转发服务，用于将所述IP视频设备的视频转发到目的设备；

视频解码服务，用于解码所述IP视频设备的视频；

视频拼接服务，用于根据系统管理服务的规划，将已解码的视频发送至电视墙和/或客户端进行播放；

报警、键盘接入服务，用于接入IP告警主机及IP键盘；

系统管理服务，用于对所述视频接入服务、视频存储服务、视频转发服务、视频解码服务、视频拼接服务、报警、键盘接入服务进行管理。

2.如权利要求1所述的HSV-iDCN综合智能视频监控处理平台，其特征在于，所述系统管理服务包括：

设备管理，用于管理网络设备，所述网络设备包括IP视频设备、IP告警主机、IP键盘；

磁盘管理，用于管理磁盘及磁盘组；

显示管理，用于管理视频播放；

告警管理，用于管理设备告警及异常告警，并进行告警联动；

录像管理，用于管理录像策略；

抓拍管理，用于响应客户端的抓拍操作；

电子地图管理，用于管理电子地图；

云台操作，用于转发云台控制命令；

用户管理，用于分配用户权限，划分用户等级。

3.如权利要求1所述的HSV-iDCN综合智能视频监控处理平台，其特征在于，所述目的设备包括与所述HSV-iDCN综合智能视频监控处理平台建立连接的其它HSV-iDCN综合智能视频监控处理平台。

4.如权利要求1所述的HSV-iDCN综合智能视频监控处理平台，其特征在于，所述视频转发服务及视频解码服务通过众核处理器控制视频的转发及解码。

5.如权利要求1所述的HSV-iDCN综合智能视频监控处理平台，其特征在于，所述视频拼接服务通过FPGA集成电路控制视频在电视墙和/或客户端的播放方式。

6.如权利要求1所述的HSV-iDCN综合智能视频监控处理平台，其特征在于，所述报警、键盘接入服务通过ARM处理器控制IP告警主机及IP键盘的接入。

7.如权利要求1所述的HSV-iDCN综合智能视频监控处理平台，其特征在于，所述视频转发服务中，将所述IP视频设备的视频通过RTSP传输协议转发到目的设备。

8.如权利要求1所述的HSV-iDCN综合智能视频监控处理平台，其特征在于，所述视频拼接服务中，将已解码的视频通过RTSP传输协议发送至电视墙和/或客户端进行播放。

9.如权利要求1~8任一项所述的HSV-iDCN综合智能视频监控处理平台，其特征在于，所述视频接入服务、视频存储服务、视频转发服务、视频解码服务及视频拼接服务采用多线程处理的方式。