CN109815371A - 视频监控数据存储访问系统 - Google Patents

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CN109815371A CN201910089557.XA CN201910089557A CN109815371A CN 109815371 A CN109815371 A CN 109815371A CN 201910089557 A CN201910089557 A CN 201910089557A CN 109815371 A CN109815371 A CN 109815371A
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许广彬
丁娇
谭瑞忠
郭晓
毕宏伟
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Abstract

本发明提供了一种视频监控数据存储访问系统,包括前端采集系统,采集包含行人的图像数据;行人识别系统,识别图像数据中的行人特征;对象存储系统,存储行人的图像数据及行人特征;与对象存储系统连接的业务应用系统,通过向对象存储系统发送包含行人特征的请求以获取指定行人信息及CDN;CDN中包括用于接受用户访问请求的多个边缘节点,以通过距离用户最近的边缘节点向用户发送从对象存储系统调取用户所需的指定行人信息并响应用户。通过本发明所揭示的视频监控数据存储访问系统能够支持数据存储并支持任意扩展,并解决了在向用户所发送的图文数据在传输过程中所存在的卡顿与延迟现象。

Description

视频监控数据存储访问系统
技术领域
本发明涉及云计算技术领域,尤其涉及一种视频监控数据存储访问系统。
背景技术
为满足安防领域日益增长的业务量需求和灵活的新业务支持能力,目前全国各大省市都已经建设有视频监控及人脸识别平台,这些平台覆盖城市重点监控场所,对公安部门实时监控比对、轨迹挖掘、布控预警、事后取证等起到重要作用。由于城市规模大、人口体量大、监控点数量多,每天都会产生海量的监控视频和结构化数据。
参图1所示,现有技术中的视频监控数据存储访问系统,包括:接入层40、服务层30、数据层20和应用层10。接入层40主要是完成各种类型的前端采集系统的接入,包括普通摄像机、人脸抓拍摄像机或者各种类型的视频源,接入的内容主要包括视频数据、图片、人脸特征数据、结构化数据等。服务层30主要是完成人脸识别过程,包括人脸检测、人脸质量判断、人脸特征抽取以及人脸识别比对。数据层20主要完成各种大数据的存储管理,并向上层应用提供数据访问服务。应用层10主要是部署公安部门的各类业务应用系统61,包括人像卡口、静态系统、大数据应用分析、轨迹库等,通过数据层提供的基础数据来完成上层业务分析。
针对海量数据的采集、提取、存储以及访问调用,采用的方案参图2所示。区级层面中所部署的摄像头完成人像卡口摄像机的接入和视频平台的接入,将采集到的视频和图片存入本地存储服务器(JBOD)中,并向上传输至市级。市级汇总全市所有采集到的数据,完成图片和视频的识别比对,并提取出视频结构化数据和人脸特征值,这些数据存入本地海量数据存储装置中(即图2中的存储阵列54或者存储阵列55)。省级的管理平台51负责全省业务的统一调度管理,以及各个业务应用系统的对接,并通过市级所部署的管理平台52或者管理平台53相互通讯,以下发任务指令并返回数据。
省级层面的管理平台51需要海量的存储空间、高性能的数据访问、高稳定性的数据安全、高便捷的系统扩容,才能满足未来的发展需求。基于上述场景,目前很多大规模的视频监控建设方案都是采用DAS/NAS或SAN模式来存储海量数据,并在管理部门部署服务器节点实现整个管辖区域的业务统一调度管理,从而满足公安等终端用户的访问请求。
发明内容
本发明的目的在于公开一种视频监控数据存储访问系统,用以实现在不同地区所部署的摄像头所采集到的视频监控数据存储需求,以解决传统的DAS、NAS或SAN模式来存储海量数据的存储能力不足及存储扩展能力不足的缺陷,同时解决在向用户所发送的图文数据在传输过程中所存在的卡顿与延迟现象。
为实现上述发明目的,本发明提供了一种视频监控数据存储访问系统,包括:
前端采集系统,采集包含行人的图像数据;
行人识别系统,识别图像数据中的行人特征;
对象存储系统,存储行人的图像数据及行人特征;
与对象存储系统连接的业务应用系统,通过向对象存储系统发送包含行人特征的请求以获取指定行人信息;以及,
部署于业务应用系统与对象存储系统之间的CDN,
所述CDN中包括用于接受用户访问请求的多个边缘节点,以通过距离用户最近的边缘节点向用户发送从对象存储系统调取用户所需的指定行人信息并响应用户。
作为本发明的进一步改进,所述对象存储系统由RESTful API、逻辑层、存储层及挂载至存储层的若干节点组成。
作为本发明的进一步改进,所述前端采集系统位于底层行政区划,所述行人识别系统位于中层行政区划,所述对象存储系统、业务应用系统及业务应用系统位于上层行政区划;
所述底层行政区划隶属于中层行政区划,所述中层行政区划隶属于上层行政区划。
作为本发明的进一步改进,CDN由中心节点、LDNS、授权DNS及多个边缘节点组成,所述行人识别系统由识别模块与分析对比模块组成,,所述行人识别系统由识别模块与分析对比模块组成,所述分析对比模块响应边缘节点发送的就近访问请求并向分析对比模块反馈静态数据,并通过中心节点从对象存储系统调用与访问请求所匹配的视频监控数据,并最终通过与距离用户最近的边缘节点向用户反馈视频监控数据。
作为本发明的进一步改进,所述静态数据为包含行人脸部特征数据的照片。
作为本发明的进一步改进,所述照片的格式为GIF格式、PNG格式或者JPEG格式。
作为本发明的进一步改进,所述业务应用系统运行于终端设备中,所述终端包括:手机、电脑、便携式执法仪。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:通过本发明所揭示的视频监控数据存储访问系统能够支持数据存储并支持任意扩展,解决了安防数据采用传统的DAS、NAS或SAN模式来存储海量数据的存储能力不足及存储扩展能力不足的缺陷,并解决了在向用户所发送的图文数据在传输过程中所存在的卡顿与延迟现象。
附图说明
图1为现有技术中的视频监控系统的示意图;
图2为现有技术中的视频监控数据存储访问系统的示意图;
图3为本发明一种视频监控数据存储访问系统的示意图;
图4为图2所示出的视频监控数据存储访问系统中所包含的CDN的示意图;
图5为本发明一种视频监控数据存储访问系统向用户响应指定行人信息的过程示意图。
具体实施方式
下面结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细说明,但应当说明的是,这些实施方式并非对本发明的限制,本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代,均属于本发明的保护范围之内。
参图3至图5所示出的本发明一种视频监控数据存储访问系统的一种具体实施方式。
在本实施例中,该视频监控数据存储访问系统,包括:前端采集系统60、行人识别系统62、对象存储系统63、业务应用系统61及CDN64。前端采集系统60在本实施例中具体被配置为位于区级(即底层行政区划),并具体被配置为区级220、221中的照相机222和/或摄像机223。照相机222抓拍包含行人的原始静态照片,摄像机223抓拍包含行人的原始动态视频,并向上发送至市级(A市或者B市),市级相当于中层行政区划。A市中包含一个管理平台200,B市中包含一个管理平台210。管理平台200与管理平台210被管理员执行统一调度管理以及各个业务应用系统的对接,并与省级中的管理平台200相通讯。
具体的,在该视频监控数据存储访问系统中,前端采集系统60,采集包含行人的图像数据;行人识别系统62,识别图像数据中的行人特征;对象存储系统63,存储行人的图像数据及行人特征;与对象存储系统63连接的业务应用系统61,通过向对象存储系统63发送包含行人特征的请求以获取指定行人信息;部署于业务应用系统61与对象存储系统63之间的CDN64,所述CDN64中包括用于接受用户访问请求的多个边缘节点,以通过距离用户最近的边缘节点向用户发送从对象存储系统63调取用户所需的指定行人信息并响应用户。该对象存储系统63由RESTful API631、逻辑层632、存储层633及挂载至存储层633的若干节点组成。作为一种示范,在图3中存储层633挂载了节点634与节点635。当视频监控数据需要更大的存储空间时,可通过扩展节点的数量与规格,以任意地提高对象存储系统63的数据存储能力。
存储层633负责存储图片、视频、人脸特征库、视频结构化数据,并可通过增加节点数量,实现对象存储系统63的无限制扩容,包括传输带宽、存储容量和处理能力。逻辑层632负责完成数据查找、存储、缓存等。可以应对大规模并发的请求。RESTFul API631负责接收请求并返回信息,并通过RESTFul API631与业务应用系统61相互通讯。
前端采集系统60(其在逻辑上位于图1中的接入层40)将采集到的视频和图片汇聚后上传至行人识别系统62(其在逻辑上位于图1中的服务层30),经行人识别系统62识别和提取信息后,将数据上传至对象存储系统63。上传至对象存储系统63的数据包括:视频、图片、人脸特征值等。当业务应用系统61(如:静态人像搜索系统)需要请求人脸特征库的数据时,可直接向对象存储系统63发出请求(例如:请求检索某个行人的人脸特征),经过查询后返回信息。当业务应用系统61需要请求监控视频时,可通过CDN64向对象存储系统63发出请求,帮助运行业务应用系统61的终端设备快速获取源视频,实现高效的视频智能分析。具体的,该业务应用系统61运行于终端设备中,所述终端包括:手机、电脑、便携式执法仪。
在本实施例中,对象存储拥有高质量的上下行带宽和系统高吞吐能力,能够承载数万路摄像头录像的并发上传业务和由此产生的海量视频数据,保证高效的文件分布式存储和访问。因此可通过对象存储系统63的对象存储技术架构来满足高吞吐、大容量、低成本、稳定安全的数据存储要求,并采用内容分发网络技术(即CDN64)来满足终端设备对视频和图片的快速访问要求,有效防止图文数据在传输过程中所存在的卡顿与延迟现象。优选的,在本实施例中,在对象存储系统63中采用分布式、多分区存储架构,保证无单点故障,保证数据在系统中有三个备份,如有需要也可在其他分区做数据备份,保证了数据安全性。
在本实施例中,该前端采集系统60位于底层行政区划,所述行人识别系统62位于中层行政区划,所述对象存储系统63、业务应用系统61及业务应用系统61位于上层行政区划。底层行政区划隶属于中层行政区划,中层行政区划隶属于上层行政区划。
参图4所示,CDN64由中心节点641、LDNS、授权DNS及多个边缘节点组成,所述行人识别系统62由识别模块621与分析对比模块622组成,所述分析对比模块622响应边缘节点(参图4所示出的与中心节点641关联的三个边缘节点,即苏州节点、连云港节点及徐州节点)发送的就近访问请求并向分析对比模块622反馈静态数据,并通过中心节点641从对象存储系统63调用与访问请求所匹配的视频监控数据,并最终通过与距离用户最近的边缘节点向用户反馈视频监控数据。所述静态数据为包含行人脸部特征数据的照片,进一步的,该照片的格式为GIF格式、PNG格式或者JPEG格式。
用户发出访问数据视频的请求后,LDNS及授权DNS向中心节点641发出请求,所述请求包含用户信息及所要分发的内容。中心节点641根据各个边缘节点的工作负载(即下文所披露的苏州节点、连云港节点及徐州节点)以及用户所在的地区,由中心节点641选取出最合适的边缘节点,并向LDNS返回上述最合适的边缘节点的IP地址,并最终由LDNS将用户请求转向该上述最合适的边缘节点,以最终完成内容分发。
内容分发网络技术基于反向代理的原理,通过智能解析,部署在各地的边缘节点接收将终端用户的请求,然后将请求转发给内部网络上的对象存储系统63,对象存储系统63根据请求查询并返回数据,并由边缘节点传递给终端用户,从而实现各地终端的就近访问。同时,通过全局网络负载均衡技术,可均衡各个服务节点的请求。在本申请中,“用户”与“终端用户”具等同技术含义。
本质上CDN是一个分布式缓存系统,每个服务节点上都缓存了源站(即www.X.com)的一部分数据,也就是用户最近经常访问的数据。这样大部分用户请求其实都是在CDN就近节点上完成,并没有到达源站,这样减少了响应时间,也减轻了源站的负担,可以实现大流量、高并发的静态文件访问(图片、视频、文件、页面、脚本等)。以江苏省范围为例。如果对象存储系统63部署在南京地区的节点,当无锡的公安终端需要访问源视频数据时,通过中心节点641可就近访问距离无锡最近的苏州节点,有效解决多地公安终端高并发访问存储系统的效率问题。而且如果苏州节点上已有与请求匹配的缓存数据,则有效解决了视频点播卡顿的问题。需要说明的是,图4中的苏州节点、连云港节点及徐州节点都是与中心节点641关联的边缘节点。图5中的边缘节点642或者边缘节点643可以是上述的苏州节点、连云港节点或者徐州节点,并基于用户在哪个市发起的访问请求,由中心节点641为用户匹配出距离用户最近的边缘节点并进行响应,从而通过距离用户最近的边缘节点向用户发送从对象存储系统63调取用户所需的指定行人信息并响应用户。
在本实施例中,市级(A市与B市)汇总全市所有区域采集到的数据(包含照片及视频),通过行人识别系统62完成关键数据的提取和分析比对。一方面,市级将汇总的视频、图片及提取的视频分析数据和人脸特征值等上传至部署在省级的对象存储系统63。另一方面,针对各类业务应用的要求,市级系统可从对象存储系统63调取数据,完成终端设备的访问请求。
例如:实时从对象存储系统63调取人脸特征值,将其与行人识别系统62提取出来的关键数据进行实时分析比对,完成人脸识别的过程,从而实现布控预警等公安实战需求。这种情况下,业务应用系统61可直接向对象存储系统63发起访问请求。例如:终端用户也可进行事后查询,通过一张图片或一段视频进行图像检索和视频检索,并提供相关监控视频和抓拍图片的查看比对,从而实现对可疑人员进行身份确认及轨迹挖掘等智能分析。这种情况下,为了解决视频和图片的延迟、卡顿问题,业务应用系统61可通过CDN64向对象存储系统63发起访问请求,以通过CDN所选取的距离用户最近的就近的边缘节点获取所需的视频/图片数据。省级系统负责全省所有数据的存储管理和调度,并通过CDN64完成全省各地区的数据分发与管理。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明,它们并非用以限制本发明的保护范围,凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种视频监控数据存储访问系统,其特征在于,包括:
前端采集系统(60),采集包含行人的图像数据;
行人识别系统(62),识别图像数据中的行人特征;
对象存储系统(63),存储行人的图像数据及行人特征;
与对象存储系统(63)连接的业务应用系统(61),通过向对象存储系统(63)发送包含行人特征的请求以获取指定行人信息;以及,
部署于业务应用系统(61)与对象存储系统(63)之间的CDN(64),所述CDN(64)中包括用于接受用户访问请求的多个边缘节点,以通过距离用户最近的边缘节点向用户发送从对象存储系统(63)调取用户所需的指定行人信息并响应用户。
2.根据权利要求1所述的视频监控数据存储访问系统,其特征在于,所述对象存储系统(63)由RESTful API(631)、逻辑层(632)、存储层(633)及挂载至存储层(633)的若干节点组成。
3.根据权利要求1所述的视频监控数据存储访问系统,其特征在于,所述前端采集系统(60)位于底层行政区划,所述行人识别系统(62)位于中层行政区划,所述对象存储系统(63)、业务应用系统(61)及业务应用系统(61)位于上层行政区划;
所述底层行政区划隶属于中层行政区划,所述中层行政区划隶属于上层行政区划。
4.根据权利要求3所述的视频监控数据存储访问系统,其特征在于,CDN(64)由中心节点(641)、LDNS、授权DNS及多个边缘节点组成,所述行人识别系统(62)由识别模块(621)与分析对比模块(622)组成,所述分析对比模块(622)响应边缘节点(622)发送的就近访问请求并向分析对比模块(622)反馈静态数据,并通过中心节点(641)从对象存储系统(63)调用与访问请求所匹配的视频监控数据,并最终通过与距离用户最近的边缘节点向用户反馈视频监控数据。
5.根据权利要求4所述的视频监控数据存储访问系统,其特征在于,所述静态数据为包含行人脸部特征数据的照片。
6.根据权利要求5所述的视频监控数据存储访问系统,其特征在于,所述照片的格式为GIF格式、PNG格式或者JPEG格式。
7.根据权利要求1所述的视频监控数据存储访问系统,其特征在于,所述业务应用系统(61)运行于终端设备中,所述终端包括:手机、电脑、便携式执法仪。
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