CN110661999A - 一种基于大数据的视频监控系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于大数据的视频监控系统，包括视频智能分析系统、知识数据库、分布式云平台；分布式云平台包括前端和后台，前端包括感知器和预处理模块，后台包括网络模块和数据中心。本发明解决了解决了现有视频监控系统中存在的视频容积大、数据格式多样、单一文件价值低、处理速度慢问题；提高了数据存储的有效性、优化存储管理,满足最终用户的不同要求；实现了资源整合,为数据挖掘、语义推理等复杂的数据分析和应用提供了统一的计算和存储环境。
Description
技术领域
本发明涉及视频监控技术领域，具体涉及一种基于大数据的视频 监控系统。
背景技术
视频监控因其可以提供丰富的、直观的以及精确的信息而成为 主要的监控工具，大量的视频监控系统已建立于世界各地。视频数 据有着非常巨大的容积，以一个建立了成千上万台摄像头的城市为 例，每台摄像头每天收集约24～48GB的高清视频，而且数据收集涉 及多媒体、图像和其他非结构化数据等各种不同的数据格式。此外， 有价值的数据仅包含在几帧被称为“关键帧”的海量视频数据中。 但是冗余的系统建设导致了资源的巨大浪费，如视频监控系统建立 了独立的软件和硬件；大量视频数据的共享上传给网络带宽带来了 巨大的压力，导致了海量视频资源长期闲置而无法得到有效的信息 提取。
专利201711191247.6，公开了一种基于大数据技术的智能监控 系统，包括数据接收单元、配电站大数据监控单元、监管维护端以及 设置在各个配电站的配电监控子站，所述的配电监控子站、数据接收 单元、配电箱大数据监控单元和监管维护端通过无线通信连接；通过 采用Samza流式大数据处理计算，基于流数据处理技术，实现配电站 的数据的实时处理，并将处理结果存储到采用层次模型建立的IMS数 据库。专利201711329053.8，涉及一种基于ARM9的网络视频监控系 统，所述摄像头通过数据输入与ARM9处理板连接，所述Internet通 过NETCAM与ARM9处理板连接，所述Internet与膝上计算机连接， 所述Internet通过Clients与计算机连接，本发明用户可在远程控 制视频监控系统，其客户程序可用Java的Applet实现的，Internet 在浏览器上可以实现实时监控远程的视频图像。上述专利操作简单， 硬件低廉，可以使产品大众化；方便快速有效的提供检索服务，及时 查询了解到配电站和配电箱的运行数据和安全信息，帮助监管维护配 电的正常工作，提高了工作效率，减少了故障的发生，其安全性也得 到了良好的保障。但是上述视频监控系统中存在的视频容积大、数据 格式多样、单一文件价值低、处理速度慢等问题。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对上述现有视频监控系统中存在的视频容积大、数据格式多 样、单一文件价值低、处理速度慢问题，本发明提供一种基于大数据 的视频监控系统。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种基于大数据的视频监控系统，包括视频智能分析系统、知 识数据库、分布式云平台；
视频智能分析系统包括目标检测模块、目标跟踪模块、行 为分析模块、事件分析模块、结构化描述模块、图像理解模块、 机器学习模块，原始视频与目标检测模块相连，目标检测模块、 目标跟踪模块、行为分析模块、事件分析模块、结构化描述模 块依次连接，图像理解模块与目标跟踪模块相连，机器学习模 块与行为分析模块相连；
知识数据库包括知识采集模块、知识库样本集、知识发现 模块、知识表达模块、策略知识库，知识采集模块、知识库样 本集、知识发现模块、知识表达模块、策略知识库依次连接， 知识库样本集通过语义信息分别与图像理解模块、机器学习模 块相连；
分布式云平台包括人机界面、应用服务接口、虚拟化模块、 关系数据库、索引服务器、虚拟化文件系统，结构化描述模块 与人机界面相连，策略知识库与应用服务接口相连，人机界面、 应用服务接口分别与虚拟化模块相连，虚拟化模块与关系数据 库、索引服务器相连，关系数据库、索引服务器分别与虚拟化 文件系统相连。
进一步地，所述分布式云平台包括前端和后台，前端包括感 知器和预处理模块，后台包括网络模块和数据中心；感知器收 集的信息包括视频、音频、结构化数据和非结构化数据；预处 理模块包括音视频编码、语义描述模型、调度算法，预处理模 块通过音视频编码、语义描述模型、调度算法对感知器收集的 信息进行统一的标准格式封装,并通过网络模块传送到后台的 数据中心；数据中心实现多信息的资源整合,为数据挖掘和语 义推理的多数据分析和应用提供统一的计算和存储环境。
进一步地，所述网络模块包括4G网络、无线网络、有线网络 和其他信道。
进一步地，所述前端感知器包括视频服务器和摄像机。
进一步地，所述摄像机选用200万像素高清枪型、球型和超低照 度的摄像机。
(三)有益效果
本发明的有益效果：一种基于大数据的视频监控系统，解决了现 有视频监控系统中存在的视频容积大、数据格式多样、单一文件价值 低、处理速度慢问题；采用视频智能分析系统、知识数据库、分布式 云平台为不同类型的结构化和非结构化数据提供了存储环境，提高了 数据存储的有效性、优化存储管理,满足最终用户的不同要求；分布 式云平台包括前端和后台，前端包括感知器和预处理模块，后台包括 网络模块和数据中心，实现了资源整合,为数据挖掘、语义推理等复 杂的数据分析和应用提供了统一的计算和存储环境。
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简单地介绍，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为本发明原理框图；
图2为分布式云平台原理框图。
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。
结合图1，一种基于大数据的视频监控系统，包括视频智能分 析系统、知识数据库、分布式云平台；
视频智能分析系统包括目标检测模块、目标跟踪模块、行 为分析模块、事件分析模块、结构化描述模块、图像理解模块、 机器学习模块，原始视频与目标检测模块相连，目标检测模块、 目标跟踪模块、行为分析模块、事件分析模块、结构化描述模 块依次连接，图像理解模块与目标跟踪模块相连，机器学习模 块与行为分析模块相连；
知识数据库包括知识采集模块、知识库样本集、知识发现 模块、知识表达模块、策略知识库，知识采集模块、知识库样 本集、知识发现模块、知识表达模块、策略知识库依次连接， 知识库样本集通过语义信息分别与图像理解模块、机器学习模 块相连；
分布式云平台包括人机界面、应用服务接口、虚拟化模块、 关系数据库、索引服务器、虚拟化文件系统，结构化描述模块 与人机界面相连，策略知识库与应用服务接口相连，人机界面、 应用服务接口分别与虚拟化模块相连，虚拟化模块与关系数据 库、索引服务器相连，关系数据库、索引服务器分别与虚拟化 文件系统相连。
视频智能分析系统用于处理原始视频，通过目标检测模块、 目标跟踪模块、行为分析模块、事件分析模块对物体检测、目 标跟踪、行为分析、事件分析，从大规模视频数据中发现有价 值的信息,然后再利用结构化描述模块进行标准化描述结构化 描述，结构化描述模块处理结果是包含人、车的一些数据帧， 所有数据都采用统一标准的格式进行封装,并传送到分布式云 平台。
知识数据库用于数据挖掘、信息描述、知识推理，能够为 预测提供真实的案例。知识数据库利用知识收集模块进行知识 收集,即收集和分析现存的案例、政策及法规；知识收集模块 将收集放入知识放入知识库样本集；知识发现模块对知识库样 本集中的案例和规则运用机器学习,进行数据挖掘、聚类,分 析得到主要知识；知识表达模块用统一的格式如RDFS、OWL、SWRL 对知识发现模块得到的主要知识、规则进行表示,存储于策略知 识库中,用于支持训练模型、语义检索、推理及预测。
分布式云平台提供了高效的计算环境,并且为不同类型的 结构化和非结构化数据提供了存储环境。云平台利用人机界面、 应用服务接口对视频内容分析、语义建模和推理，采用虚拟化 模块(MapReduce,Spark,Storm)、关系数据库、索引服务器、 虚拟化文件系统处理相关任务。
分布式云平台提供了高效的存储和计算能力，由于带宽有 限，结合图2，分布式云平台包括前端和后台，前端包括感知器 和预处理模块，后台包括网络模块和数据中心；感知器收集的 信息包括视频、音频、结构化数据和非结构化数据；预处理模 块包括音视频编码、语义描述模型、调度算法，预处理模块通 过音视频编码、语义描述模型、调度算法对感知器收集的信息 进行统一的标准格式封装,并通过网络模块传送到后台的数据 中心；网络模块包括4G网络、无线网络、有线网络和其他信道； 数据中心具有较强的存储和计算能力,能够支持更复杂的计算 和应用，数据中心实现多信息的资源整合,为数据挖掘和语义推理的多数据分析和应用提供统一的计算和存储环境。
前端感知器包括视频服务器和摄像机。摄像机选用200万像素高 清枪型、球型和超低照度的摄像机。枪型摄像机用于观察位置固定的 区域；球型摄像机用于周边环境空阔或复杂的场所，可调整球机的位 置和焦距，得到需要的视频画面；超低照度摄像机用于环境光线受限 制的重要区域。
综上所述，本发明实施例，基于大数据的视频监控系统，解决了 现有视频监控系统中存在的视频容积大、数据格式多样、单一文件价 值低、处理速度慢问题；采用视频智能分析系统、知识数据库、分布 式云平台为不同类型的结构化和非结构化数据提供了存储环境，提高 了数据存储的有效性、优化存储管理,满足最终用户的不同要求；分 布式云平台包括前端和后台，前端包括感知器和预处理模块，后台包 括网络模块和数据中心，实现了资源整合,为数据挖掘、语义推理等 复杂的数据分析和应用提供了统一的计算和存储环境。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管 参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，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各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (5)
1.一种基于大数据的视频监控系统，其特征在于：包括视频智能分析系统、知识数据库、分布式云平台；
视频智能分析系统包括目标检测模块、目标跟踪模块、行为分析模块、事件分析模块、结构化描述模块、图像理解模块、机器学习模块，原始视频与目标检测模块相连，目标检测模块、目标跟踪模块、行为分析模块、事件分析模块、结构化描述模块依次连接，图像理解模块与目标跟踪模块相连，机器学习模块与行为分析模块相连；
知识数据库包括知识采集模块、知识库样本集、知识发现模块、知识表达模块、策略知识库，知识采集模块、知识库样本集、知识发现模块、知识表达模块、策略知识库依次连接，知识库样本集通过语义信息分别与图像理解模块、机器学习模块相连；
分布式云平台包括人机界面、应用服务接口、虚拟化模块、关系数据库、索引服务器、虚拟化文件系统，结构化描述模块与人机界面相连，策略知识库与应用服务接口相连，人机界面、应用服务接口分别与虚拟化模块相连，虚拟化模块与关系数据库、索引服务器相连，关系数据库、索引服务器分别与虚拟化文件系统相连。
2.如权利要求1所述的一种基于大数据的视频监控系统，其特征在于，所述分布式云平台包括前端和后台，前端包括感知器和预处理模块，后台包括网络模块和数据中心；感知器收集的信息包括视频、音频、结构化数据和非结构化数据；预处理模块包括音视频编码、语义描述模型、调度算法，预处理模块通过音视频编码、语义描述模型、调度算法对感知器收集的信息进行统一的标准格式封装,并通过网络模块传送到后台的数据中心；数据中心实现多信息的资源整合,为数据挖掘和语义推理的多数据分析和应用提供统一的计算和存储环境。
3.如权利要求2所述的一种基于大数据的视频监控系统，其特征在于，所述网络模块包括4G网络、无线网络、有线网络和其他信道。
4.如权利要求2所述的一种基于大数据的视频监控系统，其特征在于，所述前端感知器包括视频服务器和摄像机。
5.如权利要求4所述的一种基于大数据的视频监控系统，其特征在于，所述摄像机选用200万像素高清枪型、球型和超低照度的摄像机。
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