CN106993155A

CN106993155A - 一种视频流多处理器阵列

Info

Publication number: CN106993155A
Application number: CN201710138874.7A
Authority: CN
Inventors: 孙易安; 张剑; 熊勇; 宋英华
Original assignee: Guangdong Wisdom Electronic Technology Co Ltd; Beijing Si Yi Derory Intelligent Technology Research Institute Co Ltd
Current assignee: Guangdong Wisdom Electronic Technology Co Ltd; Beijing Si Yi Derory Intelligent Technology Research Institute Co Ltd
Priority date: 2017-03-09
Filing date: 2017-03-09
Publication date: 2017-07-28

Abstract

本发明实施例提供一种视频流多处理器阵列，包括局域网多路选择开关、多个处理器、中央处理器、以及电源模块，所述局域网多路选择开关用于将一路网络输入桥接成n路网络，分别与n个处理器相连；所述多个处理器用于解压缩原始图像数据并进行智能图像处理与计算，将处理后的特征数据发送给所述局域网多路选择开关；所述中央处理器分别连接所述多个处理器，用于监控当前视频流的负载信息，并动态调节每个处理器的任务分配；还用于将所述多个处理器处理后的特征数据组合和排列后，发送给本地终端显示。本发明实施例提供的视频流多处理器阵列，能够提高视频流数据处理的通用性、可扩展性。

Description

一种视频流多处理器阵列

技术领域

本发明实施例涉及视频流数据的分发处理技术领域，具体涉及一种视频流多处理器阵列。

背景技术

随着视频技术的发展，产生了海量的视频流数据，对视频流数据的分发处理显得尤为重要。

在目前大多数的视频采集系统中，前端的摄像头负责图像的采集，然后将压缩后的原始视频流数据通过网络分别传输到主服务器上进行处理，传输到网络硬盘上进行存储，以及传输到大尺寸电视墙上进行显示。但该种方案存在先天无法克服的缺陷如下：(1)多个摄像头的视频数据同时通过网络向远程服务器传输，极大的增加了网络负载，很难保证实时性。(2)目前最高端的单块显卡，处理海量的视频数据流依然力不从心。(3)远程服务器主板的PCI-e插槽有限，限制了可扩展的显卡数量，从而限制了可处理视频流数据的上限。

因此，如何避免上述的技术缺陷，优化对视频流数据的分发处理，并提高视频流数据处理的通用性，可扩展性，成为亟须解决的问题。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明实施例提供一种视频流多处理器阵列，包括局域网多路选择开关、多个处理器、中央处理器、以及电源模块，其中：

所述局域网多路选择开关一端连接有由多个摄像头采集的现场视频影像，并将通过所述多个处理器处理后的特征数据经由所述局域网多路选择开关的另一端发送给相连的远程服务器；

所述局域网多路选择开关用于将一路网络输入桥接成n路网络，分别与n个处理器相连；

所述多个处理器用于解压缩原始图像数据并进行智能图像处理与计算，将处理后的特征数据发送给所述局域网多路选择开关；

所述中央处理器分别连接所述多个处理器，用于监控当前视频流的负载信息，并动态调节每个处理器的任务分配；还用于将所述多个处理器处理后的特征数据组合和排列后，发送给本地终端显示；

所述电源模块用于为所述视频流多处理器阵列供电。

其中，所述视频流多处理器阵列通过由所述本地终端操控所述中央处理器对所述多个处理器进行配置。

或所述中央处理器连接于所述局域网多路选择开关，由所述远程服务器操控所述中央处理器对所述多个处理器进行配置。

其中，所述中央处理器与所述多个处理器通过高速总线或网络进行连接。

其中，所述n个处理器还连接有n个存储器，所述存储器用于存储经由每个处理器处理后的特征数据。

其中，所述存储器为SSD或磁盘。

其中，所述多个处理器为GPU。

其中，所述局域网多路选择开关为网络交换机芯片或专用网络桥接芯片。

其中，所述用于智能图像处理的算法为目标识别与跟踪算法。

其中，所述中央处理器为FPGA或GPU或DSP。

其中，所述电源模块具有后备电源。

本发明实施例提供的视频流多处理器阵列，能够提高视频流数据处理的通用性、可扩展性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例视频流多处理器阵列的结构示意图；

图2为本发明另一实施例视频流多处理器阵列的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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作出创造性劳动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为本发明实施例视频流多处理器阵列的结构示意图，如图1所示，(虚线内为视频流多处理器阵列，每一个多处理器的附图标记都为“2”，图1中省略了部分多处理器的附图标记)本发明实施例提供的视频流多处理器阵列，包括局域网多路选择开关1、多个处理器2、中央处理器3、以及电源模块4，其中：

所述局域网多路选择开关1一端连接有由多个摄像头采集的现场视频影像，并通过网络连接接收到现场视频影像，再将通过所述多个处理器2处理后的特征数据经由所述局域网多路选择开关1的另一端发送给相连的远程服务器，位于广域网中的远程服务器与局域网多路选择开关1也可以通过网络进行连接。

图2为本发明另一实施例视频流多处理器阵列的结构示意图，如图2所示，局域网多路选择开关1的另一端还可以通过广域网连接有网络存储服务器，所述网络存储服务器存储有历史视频影像数据，局域网多路选择开关1接收到历史视频影像数据，再将通过所述多个处理器2处理后的特征数据经由所述局域网多路选择开关1的另一端发送给相连的远程服务器。

所述局域网多路选择开关1用于将一路网络输入桥接成n路网络，分别与n个处理器2相连，具体的，局域网多路选择开关1也可以通过网络与n个处理器2相连。需要说明的是：局域网多路选择开关1网络连接的端口是指逻辑端口，实际使用中考虑到网络带宽的复用功能，对应的物理端口可以为一个或多个。

所述多个处理器2用于解压缩原始图像数据并进行智能图像处理与计算，将处理后的特征数据发送给所述局域网多路选择开关1，由于处理后的特征数据占用的存储、网络等资源远小于原始图像数据，从而可以显著降低网络和远程服务器的负担。

所述中央处理器3分别连接所述多个处理器2，可以是并行连接，用于监控当前视频流的负载信息，并动态调节每个处理器2的任务分配，具体的动态调节任务分配可以根据实际情况进行自主设置，也可以选择相应的算法进一步优化动态调节任务分配；还用于将所述多个处理器2处理后的特征数据组合和排列后，发送给本地终端显示。

所述电源模块4用于为所述视频流多处理器阵列供电，具体的，可以通过独立的电源模块4为视频流多处理器供电，同时具备后备电源功能，有效地防止了短时间电源断电，也实现电源成本和体积上的最优设计，并有利于整个系统散热设计。

在上述实施例的基础上，所述视频流多处理器阵列通过由所述本地终端操控所述中央处理器3对所述多个处理器2进行配置，进而实现了对多个处理器2的本地操控。

或所述中央处理器3网络连接于所述局域网多路选择开关1，由所述远程服务器操控所述中央处理器3对所述多个处理器2进行配置，进而实现了对多个处理器2的远程操控。

本发明实施例提供的视频流多处理器阵列，通过由本地终端操控或远程服务器操控中央处理器，灵活方便地实现了多个处理器的可配置化。

在上述实施例的基础上，所述中央处理器3与所述多个处理器2通过高速总线或网络进行连接，但不作具体的限定。

本发明实施例提供的视频流多处理器阵列，通过高速总线或网络将中央处理器与多个处理器相连接，保证了中央处理器与多个处理器之间有效的数据传输。

在上述实施例的基础上，所述n个处理器2还网络连接有n个存储器，所述存储器用于存储经由每个处理器2处理后的特征数据，每一个处理器2连接有一个存储器，即处理器2与存储器通过网络进行一一连接。

本发明实施例提供的视频流多处理器阵列，通过网络将存储器与多个处理器相连接，实现了对处理后的特征数据有效存储。

在上述实施例的基础上，所述存储器为SSD或磁盘，但不作具体的限定。

本发明实施例提供的视频流多处理器阵列，通过将存储器选为SSD或磁盘，进一步实现了对处理后的特征数据有效存储。

在上述实施例的基础上，所述多个处理器2为GPU，但不作具体的限定。

本发明实施例提供的视频流多处理器阵列，通过将多个处理器选为GPU，进一步实现了特征数据的有效获取。

在上述实施例的基础上，所述局域网多路选择开关1为网络交换机芯片或专用网络桥接芯片，但不作具体的限定。

本发明实施例提供的视频流多处理器阵列，通过将局域网多路选择开关选为网络交换机芯片或专用网络桥接芯片，进一步实现了将一路网络输入桥接成n路网络。

在上述实施例的基础上，所述用于智能图像处理的算法为目标识别与跟踪算法，但不作具体的限定。

本发明实施例提供的视频流多处理器阵列，通过将智能图像处理的算法选为目标识别与跟踪算法，保证了特征数据获取的合理性。

在上述实施例的基础上，所述中央处理器3为FPGA或GPU或DSP，但不作具体的限定。

本发明实施例提供的视频流多处理器阵列，通过将中央处理器选为FPGA或GPU或DSP，保证了对多个处理器有效的监控和任务分配。

在上述实施例的基础上，所述电源模块4具有后备电源。

本发明实施例提供的视频流多处理器阵列，通过将电源模块配置具有后备电源，保证了视频流多处理器阵列的持续供电。

下面进一步说明该视频流多处理器阵列的工作过程：

首先，多个摄像头采集现场视频影像，然后通过网络将原始视频流数据传送到多处理器阵列。多处理器阵列的前端为一个局域网多路选择开关1。该开关还可以接收到网络存储服务器存储的历史视频影像数据，并将一路网络输入桥接成n个网络连接，分别与n个处理器2相连。处理器2负责解压缩原始图像数据并进行智能图像处理与计算。计算后的特征数据尺寸大大减小，而后通过网络再传送到远程服务器进行后续处理。一个中央处理器3可以根据当前视频流的负载情况动态的调节每个处理器2的任务分配，从而达到整体性能最优。每个处理器3还带有存储器，实现特征数据的智能分布式存储。

各个处理器2解压后的视频流数据还将进一步的通过高速总线或网络连接传送给中央处理器3。中央处理器3将各个处理后的视频流数据组合和排列后，送给电视墙或本地终端集中进行显示。

多个处理器2系统的配置通过本地终端或远程终端操纵中央处理器3来实现。中央处理器3同时还负责各个处理器2任务的分配和监控。

一个独立的电源模块4负责为该视频流多处理器阵列供电，同时为防止短时电源断电，配备有后备电源功能。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所描述的实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

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各实施方式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。基于这样的理解，上述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计算机可读存储介质中，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)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的实施例的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明的实施例进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明的实施例各实施例技术方案的范围。

Claims

1.一种视频流多处理器阵列，其特征在于，包括局域网多路选择开关、多个处理器、中央处理器、以及电源模块，其中：

所述电源模块用于为所述视频流多处理器阵列供电。

2.根据权利要求1所述的视频流多处理器阵列，其特征在于，通过由所述本地终端操控所述中央处理器对所述多个处理器进行配置；

或

所述中央处理器连接于所述局域网多路选择开关，由所述远程服务器操控所述中央处理器对所述多个处理器进行配置。

3.根据权利要求1所述的视频流多处理器阵列，其特征在于，所述中央处理器与所述多个处理器通过高速总线或网络进行连接。

4.根据权利要求1或2或3所述的视频流多处理器阵列，其特征在于，所述n个处理器还连接有n个存储器，所述存储器用于存储经由每个处理器处理后的特征数据。

5.根据权利要求4所述的视频流多处理器阵列，其特征在于，所述存储器为SSD或磁盘。

6.根据权利要求4所述的视频流多处理器阵列，其特征在于，所述多个处理器为GPU。

7.根据权利要求4所述的视频流多处理器阵列，其特征在于，所述局域网多路选择开关为网络交换机芯片或专用网络桥接芯片。

8.根据权利要求4所述的视频流多处理器阵列，其特征在于，所述用于智能图像处理的算法为目标识别与跟踪算法。

9.根据权利要求4所述的视频流多处理器阵列，其特征在于，所述中央处理器为FPGA或GPU或DSP。

10.根据权利要求5至9任一所述的视频流多处理器阵列，其特征在于，所述电源模块具有后备电源。