CN109474697B - 一种监控系统音视频传输方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种监控系统音视频传输方法。所述方法包括：步骤S1：接收来自分发设备的源数据；步骤S2：基于源数据调整采样间隔；步骤S3：基于采样间隔抽取源数据，基于分发设备标识进行源数据拼接；步骤S4：客户端获取监控数据并进行监控数据的呈现。本发明能够根据监控内容动态更新采样间隔，在不损失有用的监控信息的基础上，大大的减少了需要进行传输的数据量；在进行监控数据呈现时，通过参考信息的单独呈现以及监控对象的突出呈现，大大提高了用户体验和监控效率。

Description

一种监控系统音视频传输方法
【技术领域】
本发明属于数据传输技术领域，尤其涉及一种监控系统音视频传输方法。
【背景技术】
随着数字技术的迅猛发展，网络技术尤其是物联网的技术推广，第三代、四代移动通信技术不断的到优化，在传输的稳定性和网络的覆盖率方面都具有很大的优势，视频监控系统也越来越趋向网络化和无线化发展。随着科技的不断进步，智能控制技术在生活中的应用越来越广泛，当下随着市场经济活动范围的不断扩大和社会人员自由流动的日益频繁，公民对于公共安全问题的关注与日俱增，促进可视频监控系统产品市场的快速增长，促进了视频监控系统智能化的不断成熟。
视频监控系统以其直观、方便、信息内容丰富而在公安系统、电信机房、城市交通、水利系统、小区治安等领域得到了广泛应用，已经成为人们现实生活中不可或缺的一部分。但是，现有技术中还停留在人工浏览的方式进行监控，同时大量的监控数据都需要传输到客户端，导致监控效率非常的低；因此，需要一新的监控系统音视频传输方法。
本发明能够根据监控内容动态更新采样间隔，在不损失有用的监控信息的基础上，大大的减少了需要进行传输的数据量；通过设置设备相关缓冲队列，有针对性的利用存储空间，提高了存储效率；能够在传输过程中直接的进行简单地拼接，提高源数据的光滑度，进而提高用户体验；通过源数据拼接使得用户能够直接根据需要求请求目标区域内的监控信息，无需用户在多个屏幕之间人工的进行视角的调整；在进行监控数据呈现时，通过参考信息的单独呈现以及监控对象的突出呈现，大大提高了用户体验和监控效率。
【发明内容】
为了解决现有技术中的上述问题，本发明提出了一种监控系统音视频传输方法，所述方法包括：
步骤S1：接收来自分发设备的源数据；
步骤S2：基于源数据调整采样间隔；
步骤S3：基于采样间隔抽取源数据，基于分发设备标识进行源数据拼接；
步骤S4：客户端获取监控数据并进行监控数据的呈现。
进一步的，所述步骤S1具体为：基于监控请求获取分发设备标识集合，基于所述分发设备标识集合和分发设备之间建立连接，从所述分发设备获取源数据；
所述基于监控请求获取分发设备标识集合，具体为：从监控请求中获取目标区域和监控级别；基于目标区域获取一个或多个子目标区域；获取子目标区域对应的分发设备标识集合；基于监控等级截取分发设备标识集合以获取分发设备子标识集合；将所述一个或多个子目标区域对应的分发设备子标识集合求取并集以得到分发设备标识集合；
所述基于监控等级截取分发设备标识集合以获取分发设备子标识集合，具体为：当监控等级较高时，从分发设备标识集合中截取较多的分发设备标识以获取分发设备子标识集合，反之亦然；
所述将所述源数据和其对应的分发设备标识关联存储，具体为：基于分发设备标识集合为每个分发设备创建和分发设备标识对应的缓冲队列；将新接收到的源数据保存在缓冲队列队尾中；所述缓冲队列为循环队列；所述缓冲队列的长度和分发设备的单位数据量相关；所述单位数据量为分发设备在单位时间内产生的源数据的大小。
进一步的，所述步骤S2具体为：根据缓冲队列中的源数据计算分发设备的标准数据向量，计算所述源数据和标准数据向量之间的差值矩阵，基于所述差值矩阵调整采样间隔。
进一步的，所述步骤S3具体为：对于每个分发设备标识对应的缓冲队列中的源数据，按照采样间隔对所述缓冲队列中的源数据进行采样以获取采样源数据；并将所述采样源数据进行拼接以得到监控数据。
进一步的，所述步骤S4具体为：获取空白监控数据，将所述空白监控数据和所述监控数据进行比较以获取可疑监控对象；在进行监控数据呈现时，突出呈现所述可疑监控对象。
进一步的，所述根据缓冲队列中的源数据计算分发设备的标准数据向量，具体为：获取缓冲队列中所有的源数据，根据源数据的大小将源数据划分成多个源数据子集，计算每个源数据子集中的子集源数据均值，计算缓冲队列中所有的源数据的源数据均值；将所述源数据均值和子集源数据均值作为标准数据向量中的元素以构成标准数据向量。
进一步的，所述根据源数据的大小将源数据划分成多个源数据子集，具体为：将源数据从头开始依次划分成大小为标准子集大小的源数据子集，对于不足标准子集大小的部分单独构成一个源数据子集；将源数据大小除以标准子集大小以获取源数据子集数量。
进一步的，所述将所述源数据均值和子集源数据均值作为标准数据向量中的元素以构成标准数据向量，具体为：将源数据均值作为标准数据向量中的第一个元素，将每个子集源数据均值依次作为标准数据向量中的从第二个元素开始的后续元素；
所述计算所述源数据和标准数据向量之间的差值矩阵，具体为：标准数据向量为VBS＝(BS,BS1,···BSn)；其中：n为源数据子集的数量，BSi为第i个子集源数据均值；计算标准数据向量中每个元素和其他元素之间差值的绝对值以得到所述差值矩阵MTX为：
其中，1＜＝i,j＜＝n+1；。
进一步的，所述基于所述差值矩阵调整采样间隔，具体为：计算差值矩阵和其转置矩阵的乘积得到第一变动值；如果第一变动值小于等于第一阈值，则增加采样间隔；否则，如果第一变动值大于第一阈值，则计算差值矩阵中元素Mi,j大于等于第二变动值的次数NUM，并基于次数NUM的大小减小采样间隔。
进一步的，所述和所述分发设备标识之间建立连接，从所述分发设备获取源数据；具体为：对于分发设备标识集合中的每个分发设备标识，基于所述分发设备标识和所述分发设备标识之间建立通信连接，并从所述分发设备获取源数据；将所述源数据和其对应的分发设备标识关联存储。
本发明能够根据监控内容动态更新采样间隔，在不损失有用的监控信息的基础上，大大的减少了需要进行传输的数据量；通过设置设备相关缓冲队列，有针对性的利用存储空间，提高了存储效率；能够在传输过程中直接的进行简单地拼接，提高源数据的光滑度，进而提高用户体验；通过源数据拼接使得用户能够直接根据需要求请求目标区域内的监控信息，无需用户在多个屏幕之间人工的进行视角的调整；在进行监控数据呈现时，通过参考信息的单独呈现以及监控对象的突出呈现，大大提高了用户体验和监控效率。
【附图说明】
为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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为本发明实施例提供的监控系统音视频传输方法的示意图。
【具体实施方式】
下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本发明，其中的示意性实施例以及说明仅用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
本发明的核心是提供一种监控系统音视频传输方法，为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。本发明包含如下步骤：
步骤S1：接收来自分发设备的源数据；具体的：基于监控请求获取分发设备标识集合，基于所述分发设备标识集合和分发设备之间建立连接，从所述分发设备获取源数据；
优选的：所述分发设备为DVB广播、视频采集设备；
优选的：所述源数据为视频、音频数据；
所述基于监控请求获取分发设备标识集合，具体为：从监控请求中获取目标区域和监控级别；基于目标区域获取一个或多个子目标区域；获取子目标区域对应的分发设备标识集合；基于监控等级截取分发设备标识集合以获取分发设备子标识集合；将所述一个或多个子目标区域对应的分发设备子标识集合求取并集以得到分发设备标识集合；所述监控请求为监控用户发出；
所述基于监控等级截取分发设备标识集合以获取分发设备子标识集合，具体为：当监控等级较高时，从分发设备标识集合中截取较多的分发设备标识以获取分发设备子标识集合、反之亦然；截取可以依据分发设备的闲忙程度、源数据质量、传输距离等；
监控请求中仅仅会指示出用户感兴趣的目标区域，但是这些目标区域和分发设备所属的区域范围不同，通过分成子目标区域的方式，可以快速的得到所有可用分发设备；优选的：保存子目标区域和分发设备标识对应关系表；每个子目标区域和能够提供针对所述子目标区域的源数据的分发设备集合之间保持对应关系；其中：所述对应关系表根据分发设备的使用状况实时调整；
优选的：监控等级包括低、中、高级；监控请求的监控级别越高，所获取的针对同一个子目标区域的源数据越多，用户可能得到的监控信息越多；所述监控级别由用户根据自身的监控能力来设置；用户所在监控位置处的监控终端多，监控能力强时设置较高的监控等级，反之亦然；
所述和所述分发设备标识之间建立连接，从所述分发设备获取源数据；具体为：对于分发设备标识集合中的每个分发设备标识，基于所述分发设备标识和所述分发设备标识之间建立通信连接，并从所述分发设备获取源数据；将所述源数据和其对应的分发设备标识关联存储；此时，采样间隔为初始值，所述初始值为0，表示连续不间断采样，此时获取的源数据集合很大；
所述将所述源数据和其对应的分发设备标识关联存储，具体为：基于分发设备标识集合为每个分发设备创建和分发设备标识对应的缓冲队列；将新接收到的源数据保存在缓冲队列队尾中；所述缓冲队列为循环队列；所述缓冲队列的长度和分发设备的单位数据量相关；所述单位数据量为分发设备在单位时间内产生的源数据的大小；所述单位数量越大，所述缓冲队列的长度越长，反之亦然；
步骤S2：基于源数据调整采样间隔；具体为：根据缓冲队列中的源数据计算分发设备的标准数据向量，计算所述源数据和标准数据向量之间的差值矩阵，基于所述差值矩阵调整采样间隔；
采样间隔为从源数据中抽取采样数据用于监控数据生成的时间间隔；间隔越大，则采样频率越低，生成的监控数据量越小，传输开销越小，反之亦然；
所述根据缓冲队列中的源数据计算分发设备的标准数据向量，具体为：获取缓冲队列中所有的源数据，根据源数据的大小将源数据划分成多个源数据子集，计算每个源数据子集中的子集源数据均值，计算缓冲队列中所有的源数据的源数据均值；将所述源数据均值和子集源数据均值作为标准数据向量中的元素以构成标准数据向量；
所述根据源数据的大小将源数据划分成多个源数据子集，具体为：将源数据从头开始依次划分成大小为标准子集大小的源数据子集，对于不足标准子集大小的部分单独构成一个源数据子集；将源数据大小除以标准子集大小以获取源数据子集数量；所述标准子集大小为预设值；
所述源数据均值，为源数据的二进制值的均值、或源数据中每个视频图像帧的灰度均值、RGB均值等；对于其他类型的源数据可以采用类似的计算方式；
所述将所述源数据均值和子集源数据均值作为标准数据向量中的元素以构成标准数据向量，具体为：将源数据均值作为标准数据向量中的第一个元素，将每个子集源数据均值依次作为标准数据向量中的从第二个元素开始的后续元素；也就是说，如果子集数量为n，那么标准数据向量长度为n+1；
所述计算所述源数据和标准数据向量之间的差值矩阵，具体为：标准数据向量为VBS＝(BS,BS1,···BSn)；其中：n为源数据子集的数量，BSi为第i个子集源数据均值；计算标准数据向量中每个元素和其他元素之间差值的绝对值以得到所述差值矩阵MTX为：
其中，1＜＝i,j＜＝n+1；
所述基于所述差值矩阵调整采样间隔，具体为：计算差值矩阵和其转置矩阵的乘积得到第一变动值；如果第一变动值小于等于第一阈值，则增加采样间隔；否则，如果第一变动值大于第一阈值，则计算差值矩阵中元素Mi,j大于等于第二变动值的次数NUM，并基于次数NUM的大小减小采样间隔；优选的：次数越大，则采样间隔减小的越多，反之亦然；其中：第一变动值大于第二变动值，第一变动值、第二变动值、第一阈值，均为预设值；当采样间隔越大时，针对同一个分发设备所获取的采样数据越少，所需要的计算开销和后续存储开销越小；通过上述采样间隔的计算方法，能够根据源数据的变化情况，从两个层次进行采样间隔的变化，当数据出现异常变化时，减小采样间隔，进行详细的源数据分析，而在没有出现异常变化时，保持较大并继续增加采样间隔；
步骤S3：基于采样间隔抽取源数据，基于分发设备标识进行源数据拼接；具体的：对于每个分发设备标识对应的缓冲队列中的源数据，按照采样间隔对所述缓冲队列中的源数据进行采样以获取采样源数据；并将所述采样源数据进行拼接以得到监控数据；
所述将所述采样源数据进行拼接以得到监控数据，具体为：将所述采样源数据基于子目标区域和源数据质量进行拼接；
所述将所述采样源数据基于子目标区域和源数据质量进行拼接，具体为：将所述采样源数据按照时间轴对齐；对于同一子目标区域选择源数据质量最佳的采样源数据作为待拼接源数据，将多个待拼接源数据按照子目标区域在目标区域中的位置进行拼接；例如：目标区域A对应子目标区域A1～Am，对于每个子目标区域Aj选择质量最佳的采样源数据作为待拼接源数据Dj，将待拼接源数据Dj按照其在目标区域中的位置进行拼接以得到监控数据；
优选的：对于源数据质量，根据图像帧的分辨率、采样间隔的大小等进行源数据质量的衡量；分辨率高、采样间隔小，则元数据质量高，反之亦然；
优选的：子目标区域之间的边界可能会重叠，进行重叠区域的目标判断，如果重叠区域中不包含监控对象，则选择所述边界对应的一待拼接源数据而删除所述边界对应的另一待拼接源数据；反之，直接拼接子目标区域而保留重叠的两个边界；在进行区域拼接的过程中，如果边界区域包含人等监控对象，由于监控对象在目标区域中的位置、状态、姿势等均可能有所不同，如果进行自动处理可能导致丢失重要信息，因此直接保留重叠的两个边界而等待监控需求方进行人为的判断；反之，通过直接重叠边界中的一个的方法，能够直接的进行简单地拼接，提高源数据的光滑度，进而提高用户体验；通过源数据拼接使得用户能够直接根据需要求请求目标区域内的监控信息，无需用户在多个屏幕之间人工的进行视角的调整，大大的提高了用户体验；
优选的：所述将所述采样源数据基于子目标区域和源数据质量进行拼接，还包括：对于非最佳的采样源数据，将其作为参考数据按照时间轴附加在所述监控数据中；
步骤S4：客户端获取监控数据并进行监控数据的呈现；具体的：获取空白监控数据，将所述空白监控数据和所述监控数据进行比较以获取可疑监控对象；在进行监控数据呈现时，突出呈现所述可疑监控对象；
优选的：所述可疑监控对象包含用户的关注的监控对象；
所述空白监控数据为没有监控对象出现的针对目标区域的监控数据；所述空白监控数据为提前获取，并保存在第三方服务器中；优选的：采用和获取监控数据相同的分发设备进行空白监控数据的获取；可替换的：基于监控数据所对应的分发设备的标识进行所述空白监控数据的获取，从而提高突出呈现的效率；
所述突出呈现所述所监控对象；具体为：当所述监控数据为视频或图像时，以加粗、勾轮廓、加亮等方式进行可疑监控对象的突出呈现；当所述监控数据为音频时，以加大音量，画外音等方式进行可疑监控对象的突出呈现；
优选的：监控用户可疑根据人工判断来进行可疑监控对象的去可疑；此时，对于没有进行去可疑的其他监控对象继续进行突出显示；
优选的：在进行所述监控数据呈现时，按照时间轴将所述附加的参考信息呈现在所述监控数据的空白位置；例如：所述监控视频的上方；可替换的：将所述参考信息按照时间轴同步的呈现在和所述监控数据呈现终端不同的另一个呈现终端中；
以上对本发明所提供的监控系统音视频传输方法进行了详细介绍。说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。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，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。

Claims (7)

1.一种监控系统音视频传输方法，其特征在于，该方法包括：
步骤S1：接收来自分发设备的源数据；
步骤S2：基于源数据调整采样间隔；
步骤S3：基于采样间隔抽取源数据，基于分发设备标识进行源数据拼接；
步骤S4：客户端获取监控数据并进行监控数据的呈现；
所述步骤S1具体为：基于监控请求获取分发设备标识集合，基于所述分发设备标识集合和分发设备之间建立连接，从所述分发设备获取源数据；
所述基于监控请求获取分发设备标识集合，具体为：从监控请求中获取目标区域和监控级别；基于目标区域获取一个或多个子目标区域；获取子目标区域对应的分发设备标识集合；基于监控等级截取分发设备标识集合以获取分发设备子标识集合；将所述一个或多个子目标区域对应的分发设备子标识集合求取并集以得到分发设备标识集合；
所述将所述源数据和其对应的分发设备标识关联存储，具体为：基于分发设备标识集合为每个分发设备创建和分发设备标识对应的缓冲队列；将新接收到的源数据保存在缓冲队列队尾中；所述缓冲队列为循环队列；所述缓冲队列的长度和分发设备的单位数据量相关；所述单位数据量为分发设备在单位时间内产生的源数据的大小；
所述步骤S2具体为：根据缓冲队列中的源数据计算分发设备的标准数据向量，计算所述源数据和标准数据向量之间的差值矩阵，基于所述差值矩阵调整采样间隔；
所述步骤S3具体为：对于每个分发设备标识对应的缓冲队列中的源数据，按照采样间隔对所述缓冲队列中的源数据进行采样以获取采样源数据；并将所述采样源数据进行拼接以得到监控数据。
2.根据权利要求1所述的监控系统音视频传输方法，其特征在于，所述步骤S4具体为：获取空白监控数据，将所述空白监控数据和所述监控数据进行比较以获取可疑监控对象；在进行监控数据呈现时，突出呈现所述可疑监控对象。
3.根据权利要求2所述的监控系统音视频传输方法，其特征在于，所述根据缓冲队列中的源数据计算分发设备的标准数据向量，具体为：获取缓冲队列中所有的源数据，根据源数据的大小将源数据划分成多个源数据子集，计算每个源数据子集中的子集源数据均值，计算缓冲队列中所有的源数据的源数据均值；将所述源数据均值和子集源数据均值作为标准数据向量中的元素以构成标准数据向量。
4.根据权利要求3所述的监控系统音视频传输方法，其特征在于，所述根据源数据的大小将源数据划分成多个源数据子集，具体为：将源数据从头开始依次划分成大小为标准子集大小的源数据子集，对于不足标准子集大小的部分单独构成一个源数据子集；将源数据大小除以标准子集大小以获取源数据子集数量。
5.根据权利要求4所述的监控系统音视频传输方法，其特征在于，所述将所述源数据均值和子集源数据均值作为标准数据向量中的元素以构成标准数据向量，具体为：将源数据均值作为标准数据向量中的第一个元素，将每个子集源数据均值依次作为标准数据向量中的从第二个元素开始的后续元素；
所述计算所述源数据和标准数据向量之间的差值矩阵，具体为：标准数据向量为VBS＝(BS,BS1,···BSn)；其中：n为源数据子集的数量，BSi为第i个子集源数据均值；计算标准数据向量中每个元素和其他元素之间差值的绝对值以得到所述差值矩阵MTX为：
其中，1＜＝i,j＜＝n+1。
6.根据权利要求5所述的监控系统音视频传输方法，其特征在于，所述基于所述差值矩阵调整采样间隔，具体为：计算差值矩阵和其转置矩阵的乘积得到第一变动值；如果第一变动值小于等于第一阈值，则增加采样间隔；否则，如果第一变动值大于第一阈值，则计算差值矩阵中元素Mi,j大于等于第二变动值的次数NUM，并基于次数NUM的大小减小采样间隔。
7.根据权利要求6所述的监控系统音视频传输方法，其特征在于，所述和所述分发设备标识之间建立连接，从所述分发设备获取源数据；具体为：对于分发设备标识集合中的每个分发设备标识，基于所述分发设备标识和所述分发设备标识之间建立通信连接，并从所述分发设备获取源数据；将所述源数据和其对应的分发设备标识关联存储。
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