MX2010013320A - Sistema de videovigilancia inteligente reconfigurable dinamicamente. - Google Patents

Sistema de videovigilancia inteligente reconfigurable dinamicamente.

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MX2010013320A
MX2010013320A MX2010013320A MX2010013320A MX2010013320A MX 2010013320 A MX2010013320 A MX 2010013320A MX 2010013320 A MX2010013320 A MX 2010013320A MX 2010013320 A MX2010013320 A MX 2010013320A MX 2010013320 A MX2010013320 A MX 2010013320A
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MX
Mexico
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video
surveillance system
camera
video surveillance
remote server
Prior art date
Application number
MX2010013320A
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Marc Leny
Cedric Le Barz
Didier Nicholson
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Thales Sa
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Abstract

La presente invención se refiere a un sistema de videovigilancia reconfigurable dinámicamente compuesto por lo menos de una cámara de video (1), un servidor remoto (3), por lo menos una terminal de visualización (6), medios que hacen posible grabar las secuencias de video capturadas (5) por la(s) cámara(s), caracterizándose porque: la(s) cámara(s) de video (1) y el servidor remoto (3) comprenden medios para comunicarse unos con otros a través de una red de telecomunicaciones (2); la(s) cámara(s) de video (1) comprende(n) medios para comprimir las secuencias de video capturadas, la tasa de comprensión se adapta dinámicamente al tomar en cuenta los mensajes de control que se originan desde el servidor remoto (3); la(s) cámara(s) de video (1) comprende(n) medios para analizar las secuencias de video en el dominio comprimido, para caracterizar la actividad detectada en su campo de visión y para reportar el resultado de esta caracterización al servidor remoto (3); el servidor remoto (3) comprende medios para calcular cada uno de los flujos de video comprimidos que originan desde la(s) cámara(s) de video un comando que hace posible parametrizar a cada uno de ellos tomando en cuenta simultáneamente los datos de señalización recibidos.

Description

SISTEMA, DE VIDEOVIGILANCIA INTELIGENTE RECONFIGURABLE DINÁMICAMENTE CAMPO DE LA INVENCIÓN nvención se refiere a un sistema de videovi o en una red provista de al menos una cámara int az de reconfigurarse. dinámicamente . En la descri vención, "cámara inteligente" designa a una cá ende medios que hacen posible la compresión ncia de video capturada. También puede ser una ga ,o digital acoplada con una caja de compres casos, esta "cámara inteligente" también es c zar un análisis de la secuencia en el imido. Además, la cámara inteligente es c mitir la secuencia de video comprimida y el r nálisis en el dominio comprimido a un servidor Adicionalmente , las expresiones "secuencia de o de video" designan al mismo objeto.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN sistemas de videovigilancia han evol derablemente en los últimos años. La digitaliza nido y el incremento en las capacidades de có computadoras permite el procesamiento en tiempo ecuencias de video para su interpretación. Han a s sistemas en los últimos años y habitualment ina sistemas de videovigilancia inteligente mas se basan en técnicas de procesamiento de ideo que hacen posible, por ejemplo, comparar i tar movimiento, detectar un rostro reconoce un o BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN enar las secuencias de video; al menos un área de memoria que hace enar las secuencias de video.
Sólo recientemente, la tarea principal de l ra(s) de video era capturar y comprimir el flujo al antes de la transmisión hacia el servidor nte una red de telecomunicaciones. El deseo de aún más efectivo del ancho de banda de los m misión por los cuales se desplazan estas secu objetivos de reducir el costo de su almacé mentaron rápidamente la importancia del tema esión de video. Los algoritmos de co ncionales hacen posible reducir la redundancia redundancia temporal específica a una secue . Éstas técnicas de compresión hacen posible re o de bits requeridas para la transmisión de un etamente la tasa de bits de transmisión par S . Existen numerosos esquemas para implement ación de tasa de bits. Las técnicas existentes ar la tasa de bits de los flujos de video icciones de ancho de banda para las re omunicaciones .
Como se señalaba con anterioridad, uno de los e itutivos claves de un sistema de videovigilanci dor remoto. Habitualmente su papel es realizar lujo de video después de la descompresión. Por análisis de la identificación de los objetos mó ujo de video, se realizan tradicionalmente a ni dor remoto y no de las cámaras dado que éstas r mientas algorítmicas capaces de analizar un f no contenido. De hecho, el flujo de video es a vel de los píxeles de imagen, ' requirien . El beneficio de este esquema es que utiliza u trabajo realizado por el codificador de vi cuentemente, utiliza la información disponible io comprimido tal como, por ejemplo, los coef iados al aplicar la Transformada de Coseno Discr erete Cosine Transform) y los vectores de cál iento. Por lo tanto, debe analizarse esta info echo, los vectores de cálculo del movimie ariamente corresponden a un movimiento real de u secuencia de video sino que son similares al r zar este esquema es posible, por ejemplo, ide reas de la imagen que comprende objetos móvi computacional se vuelve razonable, las cámaras n hacerse cargo del análisis de los flujos de vi arios diversos pasos para utilizar esta inform e identificar los objetos móviles. Un resumen describen a continuación: la Decodificación de Baja Resolución (LRD ution Decoding) hace posible reconstruir la tota ecuencia a la resolución del bloque, eliminando a el pronóstico de movimiento; el Generador de vectores de Cálculo de Mo - Motion Estimation vector Generator) determina, vectores para el conjunto de bloques icador ha codificado en modo ¦ "Intra" (en I es pronosticadas) ; la Segmentación de Objetos de Baja Resoluci Resolution Object Segmentation) se basa, por su cálculo del segundo plano en el dominio compri d de las secuencias reconstruidas por la LRD y, , entrega un primer cálculo de los objetos móvile la filtración basada en el movimiento Los resultados de los análisis en el dominio co ten la identificación de áreas que contienen es (Figura 2) , la generación de mapas de mo lecidos en base a los vectores de cálculo de mo ra 3) y de mapas de seguridad correspondiente s de la imagen de baja resolución (Figura 4) .
El principal beneficio del análisis en el imido pertenece a los tiempos de cálculo que se derablemente con relación a las herramientas de ncional. Al basarse en el trabajo realizado du esión de video, los tiempos de análisis oscilan eces a 20 veces el tiempo real (250 a 500 sadas por segundo) para imágenes de 720x576 4:2:0 En un sistema de videovigilancia que compre dad significativa de cámaras de video que se c un servidor remoto en virtud de una perador o poderosos servidores computacionale sis pueden solicitar la visualización de u SO dependiendo de la importancia conferida.
En estos sistemas convencionales, frecuentement so de que los flujos de video que no comprenden mación relevante se transmiten desde los sensore dores de procesamiento. En este caso, el uso sos de la red de telecomunicaciones utilizada i Zd, · El tema de la presente invención se refiere a un deovigilancia inteligente que tiene particularm idad de reconfigurarse automáticamente para pod lo, optimizar el uso de los recursos del sist a se basa en el uso de cámaras inteligentes que pacidad de comprimir y analizar en el dominio co ecuencias de video que capturan y* detectan deovigilancia reconfigurable dinámicamente compu nos una cámara de video, un servidor remoto, a terminal de visualización, medios que hacen r las secuencias de video capturadas por a(s), caracterizado el sistema porque: la(s) cámara (s) de video y el servidor enden medios para comunicarse unos con otros a t ed de telecomunicaciones; la cámaras o cámaras de video comprenden comprimir las secuencias de video cap ndose la tasa de compresión dinámicamente al t a los mensajes de control que se originan d dor remoto,- la(s) cámara (s) de video comprende (n) medi zar las secuencias de video en el dominio com caracterizar la actividad detectada en su c teriza porque un nivel de prioridad es asociado dor con cada uno de los flujos de video recibido nan de la(s) cámara (s) del sistema, determinán de prioridad en función de la informa ización representativa de la actividad dete da en avance por la(s) cámara (s) de video.
Una variante de este sistema de videovigila teriza porque el servidor remoto controla la tra s datos de señalización enviados por la(s) cáma el sistema al enviar solicitudes que hacen ar la frecuencia, el tipo y el contenido de los ñalización.
Una variante de este sistema de videovigila teriza porque la compresión de las secuencias radas por las cámaras se parametriza por una d sa de bits específica a cada cámara, calculán ada una de las cámaras .
Una variante de este sistema de videovigila teriza porque el nivel de prioridad asociado S de video es transmitido al servidor por cada ámaras del sistema y porque el servidor utili mación de señalización para calcular un comando ts transmitido a las cámaras de manera tal qu an sus parámetros de compresión a fin de satisfa icción de tasa de bits objetivo.
Una variante de este sistema de videovigila teriza porque el nivel de prioridad en el flujo ilizado por cada cámara para calcular una direc de bits, utilizándose la directriz de tasa de bi ar los parámetros de compresión del flujo de vide Una variante de este sistema de videovigila teriza porque la conmutación automática de la arse a la porción o porciones de la imagen que tividad inusual identificada por la cámara inteli Una variante de este sistema de videovigila teriza porque el mecanismo de realidad amplifi olado por el servidor remoto y porque el mite consecuentemente una solicitud a la igente correspondiente a fin de adquirir los ización necesarios.
Una variante de este sistema de videovigila teriza porque la porción o porciones de la ima eñen la actividad inusual se llevan al frente p ectángulos fijos o intermitentes..
Una variante de este sistema de videovigila teriza porque la porción o porciones de la ima eñen la actividad inusual se llevan al frente do de color. igente es acompañado por un indicador de alarma.
Una variante de este sistema de videovigila teriza porque los flujos de video comprimido se área de memoria del sistema y porque los d ol, tales como el nivel de prioridad de los f én se graban los metadatos que se originan a p ámaras seleccionadas como objetivo.
Una variante de este sistema de videovigila teriza porque un modo supervisado del sistema le erador seleccionar un flujo de video particu ariamente de prioridad, y porque el servidor r nsecuencia al disminuir la tasa de bits glob ar una tasa de bits máxima para la cámara selecci BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS nvención se comprenderá mejor y otras vent ontienen objetos móviles; La Figura 3 muestra otro resultado a manera de nálisis en el dominio comprimido, a saber un iento establecido con base en los vecto iento; La Figura 4 muestra otro resultado a manera de nálisis en el dominio comprimido, a saber un idad de baja resolución correspondiente a los bo agen ; a Figura 5 ilustra una variante de la arquitect a de videovigilancia de acuerdo con la invención a Figura 6 ilustra una secuencia a manera de eje peraciones llevadas a cabo por una cámara int istema de videovigilancia de acuerdo con la inven a Figura 7 ilustra una secuencia a manera de eje pelaciones llevadas a cabo por el servidor rem es al menos de : capturar una secuencia de video del á ·. comprimir · la secuencia de video (utilizan io, las técnicas de compresión descritas en las 2 y PE'G-4) ; analizar las secuencias de video en el imido; caracterizar la actividad detectada en rta por la cámara; El análisis en el dominio comprimido les permite as inteligentes caracterizar actividades releva ntido del servicio brindado por el sistema. El b jecutar estas operaciones en el dominio compri ir los tiempos de cálculo y los recursos de ridos para el análisis y, por lo tanto, hacer os seguidos (puntos de ingreso hacia y provenie de visión, trayectoria, velocidad, aceleración, . Una fase de aprendizaje no supervisada es nece caso a nivel de cada cámara, a lo que puede (n) más paso(s) supervisado (s) para especificar el rtamiento normal a cargarse por prioridad en el o 3 (identificación de una porción de secuencia dor-, reconstrucción por escenas actuadas, etc.). Las actividades relevantes que pueden detectarse as inteligentes son, por ejemplo: un automóvil que se desplaza en d ocada (en el marco de un servicio de vigila eo de carreteras) ; un movimiento de multitud, que pue cuencia de un evento crítico tal como un incendio ·- una persona que actúa sospechosamente Lización pueden ser, por ejemplo: el número de objetos móviles detectados; el área superficial cubierta por los Les,\ la velocidad de desplazamiento de los les la ubicación de los objetos móviles, etc. Esta red de telecomunicaciones puede ser, por red de fibra óptica, o bien, una red inalámb za el protocolo de Internet (IP - Internet Proto El papel del servidor remoto 3 es enrutar los f que recibe provenientes de las cámaras inte uno o más servidores de almacenamiento 5, u nales de control 6 que permiten que uno o más op orean las áreas bajo vigilancia, haciéndolo a t egunda red de telecomunicaciones 4. Además, el La conmutación automática de un flujo de en el monitor con una pantalla de una minada de acuerdo con el orden de prioridad. dera que varios flujos tienen alta prioridad (al umbral la prioridad, por ejemplo) , el servido lizar un mosaico de estos flujos, continu tación hacia los demás flujos en una de las venta ' La visualización de .un flujo de priorida añarse por un aspecto de realidad amplificada a ente la porción de la imagen que contiene la a al identificada por la cámara. El tipo de zada puede ser, por ejemplo: el uso de un re mitente, marcado de color, etc. Esto pue añado por un mensaje en la pantalla y/o por un i arma. Todo esto se realiza mediante una solici do ' 3 a fin de obtener los datos de seña ariamente de prioridad, dependiente de la és, el servidor disminuye la tasa de bits ridad P total mayor) y ordena una tasa de bits la cámara seleccionada, etc.
Una variante que hace posible la reducción de la de transmisión para la información de señaliza esplaza desde las cámaras hacia el servidor r únicamente un solo individual de prioridad por cho, todos los datos de señalización disponibl a de una de las cámaras 1 pueden (si la cant de señalización es grande) representar un ficativo de información y no siempre es n mitirlos permanentemente por la red.
En otra variante de la invención, las cámaras de miten un conjunto de información de seña ién referido como metadatos) al servidor remót bilidad máxima normalizada es próxima a l, la p cero o muy baja. Entre más se aleja esta activi o, mayor será el orden de prioridad. Consecuen rioridad numérica de entre 0 y 1 se obtiene ?,?) donde X corresponde al modelo Gaussiano ap vector actual de parámetros y MLE a la fun bilidad máxima normalizada (MLE se refiere al . um ' Likelihood Estimation (Cálculo de Prob a) ) .
Las dos alternativas presentadas con anteriori zables en el marco de la invención (prioridades minadas por cada una de las cámaras del sistema dor remoto) , pero para ilustrar las ope tadas por cada uno de los elementos con ayuda as 6 y 7, el ejemplo del cálculo de prioridades ervidor remoto se utiliza en la subsecuente descr un flujo de video comprimido 12; un conjunto de datos de señalización (metad tantes, por ejemplo, de la aplicación mientas para caracterizar el flujo comprimido.
El paso de compresión se parametriza adicionalm irectriz de tasa de bits que emana del servidor optimiza por el análisis en el dominio compri , el análisis en el dominio comprimido puede per zación de una segmentación de las imágenes en de relevancia. Para cada una de estas diversas és pueden asignarse diferentes tasas de bit para sa de bits del flujo de video al valor objetivo.
Por ejemplo, se considera que la parte más rele mágenes del flujo es el primer plano, el métod nder la asignación de una tasa de bits considera parte a costa de la parte no relevante del fl considerado.
Finalmente, la parte relevante de un mismo f sr plano, por ejemplo) , puede cifrarse, por ej Lr de una inquietud para respetar la privacid én en virtud de los resultados del análisis io comprimido.
La Figura 7 brinda un ejemplo de las operaci n ser ejecutadas por el servidor remoto. El inado considera un sistema en el que tres igentes transmiten un conjunto de datos 21, el servidor remoto. Estos conjuntos de datos co jemplo, en los flujos de video 22 , 25, 28 y en l eñalización asociados 23, 26, 29 para cada una as. A continuación, estos datos son procesados dor a fin de ejecutar un arbitraje de las priori los flujos. Dicho de otra manera, el servidor a ma . Estos comandos son, por ejemplo, directrices ts que serán utilizados por cada cámara para ada etros de compresión de flujo de video.
Consecuentemente, los comandos calculados tend mitirse después 39, 40, 41 a través de la omunicaciones hacia las cámaras en cuestión.
Como se explicaba con anterioridad, los iados por el servidor pueden consistir en un v de bits objetivo. Si cada cámara es capaz de e de video comprimido a una tasa de bits especif servidor se encuentra a cargo de administrar N l ejemplo de la Figura 7, N=3) por una red que t icción de tasa de bit máxima D, entonces el o idad Pi por la tasa de bits Di por Cámara puede énta, por ejemplo, de acuerdo con la fórmula: Lt total D no evoluciona y se transmite de una a cada uno de los elementos de la red, el sará, cuando la red tiene que configurarse, a todas las cámaras : N Después, las cámaras pueden calcular su tasa ivo de acuerdo con la fórmula anterior y ada esión del flujo de video a este valor.

Claims (1)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN ndose descrito la invención como antecede, se c una novedad y, por lo tanto, se reclama como p tenido en las siguientes: REIVINDICACIONES 1. Un sistema de videovigilancia reconf icamente compuesto por lo menos de una cámara un servidor remoto (3), al menos una term lización (6) , medios que hacen posible gra ncias de video capturadas (5) por la(s) cá terizado el sistema porque: la(s) cámara (s) de video (1) y el servidor comprenden medios para comunicarse unos con s de una red de telecomunicaciones (2) ; de visión y para transmitir el resultado terización al servidor remoto (3) en forma de ización y porque - el servidor remoto (3) comprende medi lar cada uno de los flujos de video comprim nan desde la(s) cámara (s) de video un comando, le parametrizar cada uno de ellos tomando en cu de señalización recibidos . 2. El sistema de videovigilancia de acuerdo ndicación 1, caracterizado porque un nivel de p ociado por el servidor con cada uno de los fl recibidos que se originan a partir de la c a del sistema, determinándose el nivel de prior Ón de los datos de señalización representativo iáaá detectada y enviada en avance por la(s) c deo . reivindicaciones 1 a 3, caracterizado po resión de las secuencias de video capturadas cas se parametriza por una directriz de tasa rífica a cada cámara, calculándose la directriz )its por el servidor remoto en función del ridad asociado con cada uno de los flujos de emitiéndose después por el servidor a cada una ras del sistema. 5. El sistema de videovigilancia de acuerdo indicación 1, caracterizado porque un nivel de p ado con los flujos de video es calculado a, determinándose el orden de prioridad en funci idad detectada por cada una de las cámaras . 6. El sistema de videovigilancia según una ndicaciones l o 5, caracterizado porque el idad asociado con los flujos de video se tran idad del flujo de video es utilizado por cada calcular una directriz de tasa de bits, utilizá triz de tasa de bits para adaptar los paráme ración de flujo de video. 8. El sistema de videovigilancia de acuerdo co reivindicaciones precedentes, caracterizado po tación automática de la pantalla en la ter nales de visualización es de una duración dét l orden de prioridad . 9. El sistema de videovigilancia según una ndicaciones precedentes, caracterizado por lla en la terminal o terminales de visualizació de video de prioridad es acompañado por un meca dad amplificada que permite llevar al frente la ciones de la imagen que contiene la actividad ificada por la cámara inteligente. .ones de la imagen que contienen la actividad in m al frente por uno o más rectángulos rmitentes . 12. El sistema de videovigilancia según una ndicaciones 9 a 11, caracterizado porque la p ones de la imagen que contienen la actividad in n al frente por un marcado de color. 13. El sistema de videovigilancia según una ndicaciones 9 a 12, caracterizado porque li e la porción de la imagen que contiene la a al identificada por la cámara inteligente es ac n mensaje visualizado en la pantalla de al m nal, de visualización.
1 . El sistema de videovigilancia según una ndicaciones 9 a 13, caracterizado porque li e la porción de la imagen que contiene la a 16/ El sistema de videovigilancia según una ndicaciones precedentes, caracterizado porque visado del sistema le permite al operador selecc de video particular, no necesariamente de prio e el servidor reacciona en consecuencia al dism de bits global y al ordenar una tasa de bits máx mara seleccionada.
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