TW201338537A - 動態派工錄影系統與方法 - Google Patents

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Abstract

一種動態派工錄影系統與方法。此方法是由工作能力值大於零的至少一個錄影伺服器中，找出運算資源閒置值高於運算工作資源耗用平均值的至少一個錄影伺服器，並於所找出的錄影伺服器中選擇出其中之一，以執行錄影工作狀態表中執行狀態為未執行的錄影工作。

Description

動態派工錄影系統與方法
本揭露是有關於一種錄影系統與方法，且特別是有關於一種多攝影機之動態派工錄影系統與方法。
影像安全監控的應用已逐漸深入人們周遭的生活環境中，藉由在城市的各個角落架設攝影機，並將攝影機所拍攝影像傳回後端主控台，再由監控人員進行安全監控，或是由監控裝置對影像進行分析處理，即可實現安全監控。而隨著攝影機數目的增加，後端對於影像畫面的儲存與管理，就成了一項艱鉅的工作。
以往的影像安全監控系統係採用攝影機(camera)與錄影機(video recorder)一對一的固定配對方式，由錄影機錄製攝影機所擷取到的影像畫面。然而，當攝影機數量增多時，後端就必需建立複雜的配對機制來對攝影機與錄影機進行管理。其中，每當有一台錄影機發生故障時，就必須由使用者重新建立配對關係，以復原中斷的錄影服務，此舉對於使用者而言會造成很大的困擾。況且錄影需求常有變化，一般的影像錄影方式是保持所有錄影機持續運作，並沒有採取有效調整資源利用的方法，以至於造成能源的耗用。
有鑑於此，提出一種動態派工錄影系統與方法，可簡化多攝影機之錄影服務管理與資源節能調配，達到快速復原故障中的錄影服務及有效利用資源等功能。
依據本揭露之動態派工錄影方法一實施例。此方法是由工作能力值大於零的至少一個錄影伺服器中，找出運算資源閒置值高於運算工作資源耗用平均值的至少一個錄影伺服器，並於所找出的錄影伺服器中選擇出其中之一，以執行錄影工作狀態表中執行狀態為未執行的錄影工作。
依據本揭露之動態派工錄影系統一實施例，其包括派工伺服器。此派工伺服器包括工作分發模組，其是由工作能力值大於零的至少一個錄影伺服器中，找出運算資源閒置值高於運算工作資源耗用平均值的至少一個錄影伺服器，並於所找出的錄影伺服器中選擇出其中之一，指派執行錄影工作狀態表中執行狀態為未執行的錄影工作。
基於上述，所揭露之動態派工錄影系統與方法係由派工伺服器統一管理錄影工作，並在分發錄影工作時，考量錄影伺服器的運算工作資源耗用值，選擇錄影伺服器來執行錄影工作，藉此可使得硬體資源及能源的使用率大幅改善，達成更好的系統資源使用效率。
為讓本揭露之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施範例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
本揭露係提供一種多攝影機的動態派工錄影系統與方法，可簡化多攝影機之錄影服務管理與資源節能調配，達到快速復原故障中的錄影服務及有效利用資源等功能。本方法可應用在諸如大量錄影、排程錄影或同一攝影機的多重錄影等各種錄影服務。
圖1是依照本揭露所繪示之動態派工錄影系統架構一實施範例的示意圖，而不以此為限。請參照圖1，動態派工錄影系統10是藉由網路11連接一派工伺服器12和多個錄影伺服器14所構成，各個錄影伺服器14可再連接資料儲存空間15，以提供錄影資料的儲存功能。此資料儲存空間15可以是配置在錄影伺服器14內部的記憶體或硬碟等儲存設備，也可以是網路上提供資料儲存的雲端儲存設備，在此不設限。其中派工錄影系統10可以動態派工連線至本地或遠端之一或多個攝影機13執行錄影服務。
圖2是依照本揭露所繪示之動態派工錄影方法一實施範例的整體大流程圖，而不以此為限。以下搭配上述動態派工錄影系統10的各項元件，說明動態派工錄影方法的範例步驟：請參照圖2，動態派工錄影系統10會有一個週期性執行的主要流程，依照每分鐘或新的錄影服務請求被登記時，就會從頭開始執行。詳言之，使用者可利用外部的請求登記程式輸入錄影服務請求，此請求登記程式會將使用者輸入的所有錄影服務請求依據每一個攝影機13需要進行錄影的連續及重複時段，彙整成為同一個錄影工作而傳送至派工伺服器12，並記錄在派工伺服器12中的錄影工作資料表(步驟S202)，以節省影音畫面的儲存空間。其中，當同一個攝影機13的錄影服務請求時段不連續時，則會各別建立多個錄影工作；而當不同使用者對同一個攝影機13的錄影服務請求時段為連續或重複時，則被合併成為同一個錄影工作。這些錄影工作，不管是執行中或未執行的，其對應的執行狀態都會被反應於派工伺服器12的錄影工作狀態表中。
派工伺服器12取得最新彙整的錄影工作表，並與已經儲存的錄影工作狀態表進行比較，而當錄影工作應停止但未停止，則會對此錄影工作進行停止的動作。派工伺服器12也會檢查所有錄影伺服器14的狀態(步驟S204)，對於過久未回報狀態的錄影伺服器14，就會將在錄影伺服器14上執行的錄影工作的狀態設定為未執行。其中，當發現錄影工作應執行但未執行，則派工伺服器12會依照一種錄影工作分發策略，選取適合的錄影伺服器14或喚醒待機中的錄影伺服器14來進行錄影(步驟S206)；當發現一個已執行的錄影工作在錄影工作狀態表中不存在時，派工伺服器12即會新建一筆相對應的錄影工作狀態資料並存入錄影工作狀態表中。
派工伺服器12還會依一種資源調整策略，選取需要調整的錄影伺服器14，以儘快讓運算資源閒置值過高的錄影伺服器14閒置下來，並進入待機的省電狀態，同時也將此錄影伺服器14的錄影工作轉移到其他錄影伺服器14(步驟S208)，以提高其他錄影伺服器14的使用率。
派工伺服器12的調整步驟是檢查是否有運算資源閒置值高於工作調整門檻值的錄影伺服器14。而此工作調整門檻值，即為錄影伺服器總運算資源值乘以一特定百分率所得之值。若有，則在其他所有運作中的錄影伺服器14中，找出至少一運算資源閒置值足夠執行錄影工作，選擇其中之一，並指派所選到之錄影伺服器14執行此被轉移的錄影工作。而選擇其中之一錄影伺服器的方式譬如，可以是依亂數決定、依序決定或依最晚開機者，亦可以是選擇錄影伺服器總運算資源值最高且大於原錄影伺服器的其他錄影伺服器14，此外，派工伺服器12還命令原錄影伺服器14停止執行被轉移的錄影工作，使其進入閒置狀態。
派工伺服器12會檢查所有運作中的錄影伺服器14，找出閒置時間大於閒置時間門檻值的錄影伺服器14，使其進入待機省電狀態(步驟S210)。而閒置時間門檻值則為一特定時間長度。
圖3是依照本揭露所繪示之動態派工錄影系統一實施範例的方塊圖，而不以此為限。圖3描述動態派工錄影系統30一實施範例，包括派工伺服器31、多個錄影伺服器33。其中，其中派工錄影系統30可以動態派工連線至本地或遠端之一或多個攝影機32以執行錄影服務。派工伺服器31包括工作分發模組311、資源調整模組312、狀態訊息模組313及儲存單元314，而每一個錄影伺服器33則包括工作控制器331、至少一錄影模組332及待機模組333。上述元件之間訊號的輸入、輸出，以及彼此間的互動關係詳述如下：由外部的請求登記程式提供使用者輸入錄影服務請求，並將使用者所輸入之錄影服務請求的相關資料記錄在錄影服務請求資料表中，以提供給派工伺服器31，此錄影服務請求資料表主要欄位有請求編號(request Id)、開始時間(start time)、結束時間(end time)、攝影機連線來源(camera URI)、請求人員名稱(user name)。
由派工伺服器31依據上述彙整邏輯，將彙整好的錄影工作內容一一存入儲存單元314中記錄的錄影工作資料表中，此錄影工作資料表的主要欄位有錄影工作編號(task Id)、開始時間(start time)、結束時間(end time)、攝影機連線來源(camera URI)。
派工伺服器31會檢查錄影工作資料表與錄影工作狀態資料表。其中，若找到應停止的錄影工作，則依錄影工作狀態資料表中的錄影伺服器編號(server Id)欄位，通知其所在的錄影伺服器33停止該錄影工作；若找到應執行但未執行的錄影工作，則派工伺服器31會由工作分發模組311依照一工作分發策略找出一錄影伺服器33進行該錄影工作。上述的錄影工作狀態表主要欄位有錄影工作編號(task Id)、錄影伺服器編號(server Id)、回報時間(state time)、回應狀態(task state)。
派工伺服器31在進行工作分發策略與資源調整策略時還會參考到錄影伺服器狀態資料表，其主要欄位有錄影伺服器編號(server Id)、回報時間(state time)、狀態(server state)、工作能力值(task capacity)、錄影伺服器總運算資源值(total CPU utilization per recording server)、運算資源閒置值(available CPU utilization)。上述的錄影工作資料表、錄影工作狀態資料表與錄影伺服器狀態資料表例如是儲存於儲存單元314，以供派工伺服器31的工作分發模組311、資源調整模組312及狀態訊息模組313隨時存取使用。在本實施例中，儲存單元314例如是配置在派工伺服器31中的硬碟或記憶體等記錄媒體，而在另一實施例中，儲存單元314也可以是獨立於派工伺服器31之外的獨立儲存裝置，而可透過網路提供派工伺服器31執行工作分發所需的資料。儲存單元314中儲存的錄影工作資料表、錄影工作狀態資料表與錄影伺服器狀態資料表也可依實際需要，單獨或分別儲存於派工伺服器31之內或之外的儲存裝置，在此不設限。
錄影伺服器33的工作控制器331會回報兩種狀態訊息給派工伺服器31的狀態訊息模組313。一種是狀態更新訊息，主要有錄影工作狀態及錄影伺服器狀態的資料，並包括運算資源閒置值；另一種是週期性回報的運作狀態訊息，主要是錄影伺服器33是否運作正常的資訊。
錄影伺服器33收到派工伺服器31的啟動/停止通知時，就會透過其工作控制器331來驅動對應的錄影模組332或待機模組333。其中，錄影模組332是用來對錄影工作進行啟動、停止動作；待機模組333則是用來使錄影伺服器33進入待機狀態。
每個錄影伺服器33中都有至少一錄影模組332，可分別連接至一或多個攝影機32，其使用不同的標準影像接收及播放的函式庫，例如libvlc或ffmpeg等函式庫等，運作時派工伺服器31可將攝影機連線來源，及影像內容之儲存位置等相關參數，透過工作控制器331提供給錄影模組332，以便進行錄影動作。工作控制器331啟動錄影模組332後，錄影模組332即會與攝影機32進行連線，並將攝影機32之錄影服務請求的影音串流寫入影音片段資料和寫入影音片段描述。其中，影音片段資料即為影音檔，其是以檔案方式進行儲存，而影音片段描述則是記錄影片來源、開始結束時間及檔名等資訊。
藉由上述架構，即便在錄影服務請求大量且複雜的情況下，用戶只需提出錄影請求，其間的對應關係均由派工伺服器31代為處理，派工伺服器31將自動指派錄影工作至適合的錄影伺服器33或喚醒待機中的錄影伺服器33進行錄影，藉此可簡化管理及彈性擴展服務規模。
派工伺服器31動態管理攝影機32之錄影服務請求與錄影伺服器33之間的對應關係，不會因為錄影伺服器33的故障而停止對所對應攝影機32之錄影服務進行錄製的動作。
舉例來說，圖4是依照本揭露所繪示的故障復原機制一實施範例的示意圖。請參照圖4，本實施例的動態派工錄影系統包括錄影伺服器41~43，其中錄影伺服器41~43係經由動態派工連線至攝影機44~47，以執行錄影工作。其中，當錄影伺服器41發生故障導致過長時間沒有回報其伺服器狀態時，派工伺服器便判定此伺服器為故障，而將在其上執行的錄影工作停止，且將此錄影工作在錄影工作狀態表之狀態設為“未執行”，而由派工伺服器的工作分發模組重新將此“未執行”的錄影工作指派給新的錄影伺服器42繼續執行。
錄影工作之工作分發策略
本揭露係將錄影伺服器的運算能力、網路流量能力、硬體加速能力、成本考慮等多個參數整合為錄影伺服器的工作能力值(task capability)，並提供給派工伺服器作為分派錄影工作的參考，進而實現錄影管理與資源調配的目的。以下則舉一實施範例詳細說明。
圖5是依照本揭露所繪示的動態派工錄影方法一實施範例的流程圖，而不以此為限。請同時參照圖3及圖5，本實施例說明圖3中派工伺服器31的錄影工作分發策略，以下即搭配圖3之動態派工錄影系統30中的各項元件，說明動態派工錄影方法的詳細步驟：由派工伺服器31的工作分發模組311由工作能力值大於零的至少一個錄影伺服器中，找出一運算資源閒置值高於一運算工作資源耗用平均值的至少一個錄影伺服器(步驟S502)。其中，工作分發模組311例如會先取得最新彙整的錄影工作表，並與已經儲存在儲存單元314中的錄影工作狀態表進行比較，而取得執行狀態標示為未執行的一項錄影工作。此外，工作分發模組311還會再查詢儲存在儲存單元314中的錄影伺服器狀態表，以檢查所有錄影伺服器33的狀態，找出工作能力值大於零的至少一錄影伺服器33。其中，上述的工作能力值f(Task Capability)例如是錄影伺服器33的資源閒置值f(Available CPU Utilization)、網路能力值f(Available Network Utilization)、硬體加速能力值f(Acceleration Capability)和成本考慮值f(Cost Considering)的乘積，其計算公式如下：
f(Task Capability)=f(Available CPU Utilization)*f(Available Network Utilization)*f(Acceleration Capability)*f(Cost Considering)　(1)
其中，運算資源閒置值f(Available CPU Utilization)係為錄影伺服器33目前可用來執行錄影工作的運算能力值，此值是由錄影伺服器33之處理器可用以執行運算的錄影伺服器總運算資源值(total CPU utilization per recording server)減去錄影伺服器33處理單一錄影工作所耗用的運算工作資源耗用平均值(average CPU loading per task)與其錄影伺服器目前所處理之錄影工作的工作數目(current task count per recording server)的乘積而得，其公式如下：
f(Available CPU Utilization)=total_CPU_utilization_per_recording_server-(average_CPU_loading_per_task*current_task_count_per_recording_server)　(2)
其中，total_CPU_utilization-per_recording_server即錄影伺服器總運算資源值，其係藉由一些標準測試程序來執行錄影伺服器的一或多個電腦程式，所獲得的運算績效；而在另一實施例錄影伺服器總運算資源值則指整數運算指令的平均執行速度。average_CPU_loading_per_task則為運算工作資源耗用平均值，其係為處理單一錄影工作所耗用的平均運算資源值。
類似地，網路頻寬閒置值f(Available Network Utilization)係由錄影伺服器33可用來傳輸資料的錄影伺服器總網路頻寬值(total network utilization per recording server)減去錄影伺服器33傳送單一錄影工作之資料所耗用的網路頻寬工作資源耗用平均值(average network loading per task)與其錄影伺服器目前所傳送之錄影工作的工作數目(current task count per recording server)的乘積即f(Temp Available Network Utilization)來決定，其公式如下：
f(Temp Available Network Utilization)=total_network_utilization_per_recording_server-(average_network＿loading_per task* current_task_count_per_recording_server)　(3)
其中，當此乘積f(Temp Available Network Utilization)小於一網路門檻值時，網路頻寬閒置值f(Available Network Utilization)即被設定為0；反之，網路頻寬閒置值f(Available Network Utilization)則被設定為1。
其中，錄影伺服器總網路頻寬值(total_network_utilization_per_recording_server)為在個別錄影伺服器上網路卡最大流量值。而網路門檻值則可使用下列方法之一來設定：網路卡上傳流量乘以一特定的比率，下載流量乘以一特定的比率，或上傳與下載的總流量乘以一特定的比率。
至於硬體加速能力值f(Acceleration Capability)則是考慮錄影伺服器33其硬體不具備加速能力所指定之權重、各種硬體加速能力之權重，及硬體加速能力參數而計算得出之值，其計算公式為：
W0代表錄影伺服器之顯示卡不具備任何處理編解碼硬體加速能力的權重。而Wj是對應不同種類硬體加速能力所設定的權重。舉例來說，使用者可使用一編解碼名單(CODEC List)，此名單具有錄影伺服器之顯示卡所能處理某特定編解碼(CODEC)如MJPEG,MPEG2,MPEG4,H.263,H.264...等的硬體加速能力項目。此名單可依據使用者的需求或硬體的擴增加速能力而彈性制定，而j是名單對應的位置索引。在此實施例中，MJPEG為1，H.264為5。Wj即為使用者針對MJPEG,MPEG2,MPEG4,H.263,H.264等所設定的之權重值。這些權重值，包括W0，皆為使用者所設定，一般大於或等於0。至於硬體加速能力參數Rij則視伺服器的顯示卡是否具備名單內j索引的編解碼之硬體加速能力。若是，則Rij=1，否則，其Rij=0。公式4的分子是錄影伺服器33的無硬體加速能力之權重，與硬體加速能力參數Rij與其對應權重Wj之乘積的總合之加總。而分母則為各種的硬體加速能力與無加速能力之權重總值。當分子的加總值除以分母時，便得出一經過正常化的硬體加速能力值。
成本考慮值f(Cost Considering)例如是由錄影伺服器33的多項成本參數的乘積來決定，其計算公式如下：
其中，C0代表是否考慮錄影伺服器33運作成本的評比，若不考慮任何成本評比，則C0=0，反之則C0=1；i=1代表考慮錄影伺服器33之處理器穩定性的情況，若考慮且當處理器的量測溫度大於處理器溫度門檻值，則C1=0，反之C1=1；i=2代表考慮錄影伺服器33硬碟穩定性的情況，若考慮且當硬碟的量測溫度大於硬碟溫度門檻值，則C2=0，反之C2=1。上述成本考慮值f(Cost Considering)的種類亦僅為舉例說明，而不限於此，本領域人員可視實際需要找出適用的成本參數來做為決定成本考慮值的依據。
在另一實施範例中，上述的工作能力值f(Task Capability)例如是使用錄影伺服器33的每秒可錄影之總影格數(total recording FPS per recording server)減去錄影伺服器33處理單一錄影工作所錄製的平均影格數(average recording FPS per task)與其錄影伺服器目前所處理之錄影工作的工作數目(current task count per recording server)的乘積而得，其公式如下：
f(Task Capability)=total_recording_FPS_per_recording_server -(average_recording_FPS_per_task*current_task_count_per_recording_server)　(6)
其中，total_recording_FPS_per_recording_server即伺服器每秒可錄影之總影格數，其為各別錄影伺服器經過量測而得知最大可錄製的影格數。
在找出工作能力值大於零的錄影伺服器33之後，工作分發模組311會再從其中找出運算資源閒置值高於運算工作資源耗用平均值的至少一錄影伺服器33。
最後，工作分發模組311會將錄影工作指派給選擇出的錄影伺服器其中之一，而選擇的方式譬如，可以是依亂數決定、依序決定或依最晚開機者，亦可以是選擇錄影伺服器總運算資源值最高者來執行，同時也將錄影工作狀態表中的該錄影工作的執行狀態變更為執行中(步驟S504)，藉此使得錄影工作集中在能源利用率較高的錄影伺服器33。
此時，被指派的錄影伺服器33的工作控制器331會將其運算資源閒置值減去運算工作資源耗用平均值後，再將錄影工作狀態與錄影伺服器狀態的變更回報給派工伺服器31的狀態訊息模組313。而工作分發模組311在分發錄影工作時，若根據上述條件找不到可使用的錄影伺服器33，則會喚起待機中的錄影伺服器33，並進行錄影工作的指派；若無待機中的錄影伺服器33，則會將此錄影工作的執行狀態保持為未執行。
在完成一項錄影工作的分發後，工作分發模組311會持續取得錄影工作狀態表中執行狀態標示為未執行的其他錄影工作，並將此錄影工作指派給其他錄影伺服器33執行，直到錄影工作狀態表中所有錄影工作的執行狀態均標示為執行中為止。
錄影伺服器之異常處理
當錄影伺服器發生故障時，該錄影伺服器的工作控制器將無法回報狀態訊息。據此，本揭露的動態派工錄影系統在檢查錄影伺服器與錄影工作狀態的步驟中，還會根據錄影伺服器的狀態，自動重新指派錄影工作，以恢復故障的錄影服務。
圖6是依照本揭露所繪示之錄影伺服器故障的一實施範例處理流程圖，而不以此為限。請同時參照圖3及圖6，本實施例說明圖3中錄影伺服器33發生故障時的處理方式，以下即搭配圖3之動態派工錄影系統30中的各項元件，說明故障處理流程的詳細步驟：派工伺服器31會持續接收各個錄影伺服器33週期性回報的狀態訊息(步驟S602)，並根據此狀態訊息判斷對應之錄影伺服器33是否運作正常(步驟S604)。其中，當派工伺服器31從錄影伺服器33的狀態資料中檢查出未回報狀態訊息的時間超出異常無回報門檻值時，即可判定錄影伺服器33的運作不正常，而從錄影工作狀態資料表中取得在此錄影伺服器33上執行的錄影工作，將其執行狀態變更為未執行(步驟S606)，以重新將錄影工作指派給其他的錄影伺服器33執行。其中，派工伺服器31例如還會將錄影伺服器33狀態表中該錄影伺服器33的工作能力值變更為零，以將錄影伺服器33排除在可執行的錄影伺服器名單之外。
派工伺服器31取得應執行而未執行之錄影工作，並指派這些錄影工作至其他可正常運作錄影伺服器33(步驟S608)，使錄影伺服器33的工作控制器331啟動錄影模組332，並連接所需的攝影機32以取得其影音串流(步驟S610)。其中，被指派錄影工作的錄影伺服器33的工作控制器331還會將其運算資源閒置值減去運算工作資源耗用平均值後，再將錄影工作狀態與錄影伺服器狀態變更回報給派工伺服器31的狀態訊息模組313。
攝影機之連線異常處理
圖7是依照本揭露所繪示之攝影機連線異常一實施範例處理流程圖，而不以此為限。請參照圖7，請同時參照圖3及圖7，本實施例說明圖3中攝影機32發生故障時的處理方式，以下即搭配圖3之動態派工錄影系統30中的各項元件，說明故障處理流程的詳細步驟：在錄影工作被指派到錄影伺服器33時，錄影伺服器33的工作控制器331會驅動錄影模組332連線到攝影機32，以接收並錄製該攝影機32所拍攝的畫面(步驟S702)。
錄影模組332在運作過程中會輸出其與攝影機32連線運作的狀態訊息(步驟S704)，而工作控制器331即根據此狀態訊息來判斷錄影模組332與攝影機32的連線是否發生異常(步驟S706)。
當攝影機32故障而發生連線失敗或無法取得影像資料時，錄影模組332即會判定為連線失敗，而向工作控制器331送出錯誤(Error)的狀態訊息。工作控制器331在取得錯誤的狀態訊息之後，即會向派工伺服器31回報連線異常訊息(步驟S708)。此時，工作控制器331會再回到步驟S702重新啟動錄影服務，而若還是發生錯誤，則此動作例如會再重複執行直到連線成功，或是重複執行直到派工伺服器31對此錄影工作發出停止命令以停止該錄影工作為止。
錄 影伺服器之資源調整策略
圖8是依照本揭露所繪示之錄影伺服器資源調整一實施範例流程圖，而不以此為限。請同時參照圖3及圖8，本實施例係由圖3中的派工伺服器31自動調整運算資源閒置值高的錄影伺服器33，使其變成閒置狀態，最終進入待機狀態，藉此減少硬體資源之耗用。以下即搭配圖3之動態派工錄影系統30中的各項元件，說明資源調整流程的詳細步驟：在錄影工作調整開始時，派工伺服器31的資源調整模組312會先取得資源閒置值高於工作調整門檻值的錄影伺服器33(步驟S802)，並在其他錄影伺服器33中找尋運算資源閒置值高於運算工作資源耗用平均值的至少一錄影伺服器33(步驟S804)。
資源調整模組312會在所找出的錄影伺服器33中選擇一替代錄影伺服器(步驟S806)。而選擇的方式譬如，可以是依亂數決定、依序決定或依最晚開機者，亦可以是選擇錄影伺服器總運算資源值最高且高於目前的錄影伺服器33者。其中，若資源調整模組312有找到可執行錄影工作的替代錄影伺服器，即可將錄影工作轉移至此替代錄影伺服器(步驟S808)；若找不到，則會停止工作調整。其中，當資源調整模組312將錄影工作轉移至選定的錄影伺服器33時，被選定的錄影伺服器33的工作控制器331將會啟動錄影模組332，並監視錄影模組332的輸出訊息。當錄影模組332與攝影機32連線並取得所要求錄影服務之影音串流後，即會輸出運作訊息至工作控制器331，其中包括啟動訊息、停止訊息、錯誤訊息等。而工作控制器331則會將其運算資源閒置值減去運算工作資源耗用平均值，再將錄影工作狀態與錄影伺服器狀態變更回報給派工伺服器31的狀態訊息模組313，而由派工伺服器31更新欲轉移之錄影工作之執行狀態。
另一方面，資源調整模組312還會找出原本執行錄影工作的錄影伺服器33，並命令其停止錄影，此時該錄影伺服器33中的工作控制器331會送出停止錄影訊息，例如使用美國資訊交換標準代碼(American Standard Code for Information Interchange，ASCII)中的離開(ESC)字元送到錄影模組332，以停止錄影模組332。而錄影模組332與攝影機32中斷連線後，其工作控制器331則會將其運算資源閒置值加上運算工作資源耗用平均值後，將錄影工作狀態與錄影伺服器狀態的變更回報給派工伺服器31的狀態訊息模組313，而由派工伺服器31更新錄影伺服器33的狀態。
錄 影伺服器之待機與喚醒
在上述錄影工作轉移之後，原本執行錄影工作的錄影伺服器將會進入閒置狀態，而派工伺服器會進一步判斷錄影伺服器的閒置時間是否高於一閒置時間門檻值。當派工伺服器判斷錄影伺服器閒置時間高於閒置時間門檻值時，即會控制該錄影伺服器進入待機狀態。其中，錄影伺服器的工作控制器在收到待機工作命令後，就會啟動待機模組，以執行作業系統提供之待機函式，將錄影伺服器待機。
此外，對於待機中的錄影伺服器，當派工伺服器在分派錄影工作時，若找不到正在運作中且可用的錄影伺服器，例如找不到工作能力值大於零的錄影伺服器，此時派工伺服器會優先對待機的錄影伺服器選擇其中之一，送出喚醒訊息，例如使用網路喚醒(wakeup on LAN,WOL)訊息將其喚醒後，再將錄影工作指派給該錄影伺服器執行。選擇的方式譬如，可以依亂數決定、依序決定或依最晚開機者，亦可以選擇錄影伺服器總運算資源值最高的錄影伺服器。
舉例來說，圖9是依照本揭露所繪示之錄影伺服器之待機與喚醒的一實施範例流程，而不以此為限。請參照圖9，本實施例的動態派工錄影系統包括錄影伺服器91~93。其中派工錄影系統30可以動態派工連線至本地或遠端之攝影機94~97以執行錄影服務。其中，初始的狀態是由錄影伺服器91、92執行攝影機94~96的錄影工作。而當派工伺服器開始執行調整策略時，例如會從錄影伺服器狀態表中取得錄影伺服器91~93的資源使用狀況。其中，如果較為忙碌的錄影伺服器91仍可以執行多餘的錄影工作，則派工伺服器會將較為閒置的錄影伺服器92的錄影工作移交給錄影伺服器91，使得錄影伺服器91的使用率提高，而使得另一台較為空閒的錄影伺服器92在沒有錄影工作的情況下，進入待機省電狀態。
另一方面，當派工伺服器接收到新的錄影工作(例如攝影機97的錄影工作)時，例如會從錄影伺服器狀態表中取得錄影伺服器91~93的資源使用狀況。其中，若運作中的錄影伺服器91沒有辦法執行該錄影工作，則派工伺服器會喚醒另一台錄影伺服器92，並將新的錄影工作指派到被喚醒的錄影伺服器92來執行。
綜上所述，本發明之動態派工錄影方法及系統係將錄影伺服器的運算能力、網路流量能力、硬體加速能力、成本考慮等參數整合為錄影伺服器的工作能力值，並用以做為派工伺服器分派錄影工作的參考，可搭配一或多個攝影機之錄影服務管理與資源節能調配，可達到有效利用資源及快速復原故障中錄影服務的功能。而藉由將錄影工作轉移到資源閒置值較高的錄影伺服器，可使得硬體資源及能源的使用率大幅改善，達到更好的系統資源使用效率。
雖然已以實施範例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
10、30．．．動態派工錄影系統
11．．．網路
12、31．．．派工伺服器
13、32、44~47、94~97．．．攝影機
14、33、41~43、91~93．．．錄影伺服器
15．．．資料儲存空間
311．．．工作分發模組
312．．．資源調整模組
313．．．狀態訊息模組
314．．．儲存單元
331．．．工作控制器
332．．．錄影模組
333．．．待機模組
S202~S210．．．本揭露一實施例之動態派工錄影方法的步驟
S502~S504．．．本揭露一實施例之動態派工錄影方法的步驟
S602~S610．．．本揭露一實施例之錄影伺服器故障的處理步驟
S702~S708．．．本揭露一實施例所連線之攝影機故障的處理步驟
S802~S808．．．本揭露一實施例之錄影伺服器資源調整步驟
圖1是依照本揭露所繪示之動態派工錄影系統一實施範例架構的示意圖。
圖2是依照本揭露所繪示之動態派工錄影方法一實施範例的整體大流程圖。
圖3是依照本揭露所繪示之動態派工錄影系統一實施範例的方塊圖。
圖4是依照本揭露所繪示的故障復原機制一實施範例的示意圖。
圖5是依照本揭露所繪示的動態派工錄影方法一實施範例的流程圖。
圖6是依照本揭露所繪示之錄影伺服器故障的一實施範例處理流程圖。
圖7是依照本揭露所繪示之攝影機連線異常之一實施範例處理流程圖。
圖8是依照本揭露所繪示之錄影伺服器資源調整一實施範例流程圖。
圖9是依照本揭露所繪示之錄影伺服器之待機與喚醒流程的一實施範例。
S202~S210．．．本揭露一實施例之動態派工錄影方法的步驟

Claims (36)

  1. 一種動態派工錄影方法，該方法包括：由一工作能力值大於零的至少一錄影伺服器中，找出一運算資源閒置值高於一運算工作資源耗用平均值的至少一錄影伺服器；以及於所找出的至少一錄影伺服器中選擇出其中之一，執行一錄影工作狀態表中一執行狀態為未執行的一錄影工作。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之動態派工錄影方法，更包括：週期性重新取得該錄影工作狀態表中該執行狀態為未執行的另一錄影工作，並指派該另一錄影工作給一選擇出的錄影伺服器執行。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之動態派工錄影方法，更包括：接收一錄影服務請求；新增該錄影服務請求所請求對應的至少一錄影工作於該錄影工作狀態表；以及標示該至少一錄影工作的該執行狀態為未執行。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之動態派工錄影方法，更包括：接收各該至少一錄影伺服器週期性回報的一狀態訊息；根據該狀態訊息判斷對應之錄影伺服器是否運作正常；以及當判斷該至少一錄影伺服器運作不正常時，變更該至少一錄影伺服器所對應執行的錄影工作的該執行狀態為未執行。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之動態派工錄影方法，其中當判斷該至少一錄影伺服器運作不正常時，該方法更包括：變更該至少一錄影伺服器的該工作能力值為零。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之動態派工錄影方法，更包括：驅動該所選擇出的錄影伺服器連線至該錄影工作對應的至少一攝影機，以接收並錄製該至少一攝影機所拍攝的至少一畫面。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之動態派工錄影方法，更包括：該錄影伺服器判斷與該至少一攝影機的連線是否發生異常；以及若判斷發生異常，該至少一錄影伺服器回報一連線異常訊息至一派工伺服器，並重複執行連線動作直到連線成功，或是直到該派工伺服器停止該錄影工作。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之動態派工錄影方法，更包括：取得該運算資源閒置值高於一工作調整門檻值的一待調整錄影伺服器；找尋其他錄影伺服器中該運算資源閒置值高於該運算工作資源耗用平均值的至少一錄影伺服器；在所找出的該至少一錄影伺服器中找尋一錄影伺服器總運算資源值高於該待調整錄影伺服器的一替代錄影伺服器；以及轉移該錄影工作給該替代錄影伺服器執行。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之動態派工錄影方法，更包括：判斷各該至少一錄影伺服器的一閒置時間是否高於一閒置時間門檻值；以及當高於該閒置時間門檻值時，控制該至少一錄影伺服器進入一待機狀態。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之動態派工錄影方法，更包括：若沒有錄影伺服器的該工作能力值大於零，喚醒一待機中的錄影伺服器；以及指派該錄影工作給所喚醒的該待機中錄影伺服器執行。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之動態派工錄影方法，其中該工作能力值為各該些錄影伺服器的該運算資源閒置值與一網路頻寬閒置值、一硬體加速能力值與一成本考慮值的乘積。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之動態派工錄影方法，其中該工作能力值為該錄影伺服器每秒可錄影之一總影格數減去該錄影伺服器處理單一錄影工作所錄製的一平均影格數與所處理錄影工作的一目前錄影伺服器執行工作數的乘積。
  13. 如申請專利範圍第1項所述之動態派工錄影方法，其中該至少一錄影伺服器之該工作能力值標示於一錄影伺服器狀態表中。
  14. 如申請專利範圍第1項所述之動態派工錄影方法，其中該運算資源閒置值為該些錄影伺服器之一處理器的一錄影伺服器總運算資源值減去處理單一錄影工作所耗用的該運算工作資源耗用平均值與所處理錄影工作的一目前錄影伺服器執行工作數的乘積。
  15. 如申請專利範圍第1項所述之動態派工錄影方法，其中於所找出的至少一錄影伺服器中選擇出一錄影伺服器總運算資源值最高者執行該錄影工作。
  16. 如申請專利範圍第8項所述之動態派工錄影方法，其中該替代錄影伺服器之該錄影伺服器總運算資源值為最高。
  17. 如申請專利範圍第10項所述之動態派工錄影方法，其中該被喚醒的錄影伺服器之一錄影伺服器總運算資源值為最高。
  18. 如申請專利範圍第1或10項所述之動態派工錄影方法，更包括：變更該錄影工作狀態表中該錄影工作的該執行狀態為執行中。
  19. 一種動態派工錄影系統，包括：一派工伺服器，包括：一工作分發模組，由一工作能力值大於零的至少一錄影伺服器中，找出一運算資源閒置值高於一運算工作資源耗用平均值的至少一錄影伺服器，選擇所找出錄影伺服器其中之一，指派執行一錄影工作狀態表中一執行狀態為未執行的一錄影工作。
  20. 如申請專利範圍第19項所述之動態派工錄影系統，其中該工作分發模組更包括週期性重新取得該錄影工作狀態表中該執行狀態為未執行的另一錄影工作，並指派該另一錄影工作至一選擇出的錄影伺服器執行。
  21. 如申請專利範圍第19項所述之動態派工錄影系統，其中該工作分發模組更包括接收一錄影服務請求，新增該錄影服務請求所請求的錄影工作於該錄影工作狀態表，並標示該錄影工作的該執行狀態為未執行。
  22. 如申請專利範圍第19項所述之動態派工錄影系統，該派工伺服器更包括：一狀態訊息模組，接收各該至少一錄影伺服器週期性回報的一狀態訊息，並根據該狀態訊息判斷對應之該至少一錄影伺服器是否運作正常，而當判斷該至少一錄影伺服器運作不正常時，變更該錄影伺服器所執行的該錄影工作的該執行狀態為未執行，以由該工作分發模組重新指派該錄影工作至其他錄影伺服器執行。
  23. 如申請專利範圍第22項所述之動態派工錄影系統，其中該狀態訊息模組在判斷該至少一錄影伺服器運作不正常時，更包括變更該至少一錄影伺服器狀態表中該錄影伺服器的該工作能力值為零。
  24. 如申請專利範圍第22項所述之動態派工錄影系統，其中各該至少一錄影伺服器包括：一錄影模組；以及一工作控制器，啟動該錄影模組以連線至該錄影工作對應的至少一攝影機，接收並錄製該至少一攝影機所拍攝的至少一畫面。
  25. 如申請專利範圍第24項所述之動態派工錄影系統，其中該工作控制器更包括判斷與該至少一攝影機的連線是否發生異常，而當判斷發生異常時，回報一連線異常訊息至該狀態訊息模組，以由該工作控制器啟動該錄影模組重複執行連線動作直到連線成功，或是直到該派工伺服器對該錄影工作發出一停止命令以停止該錄影工作為止。
  26. 如申請專利範圍第19項所述之動態派工錄影系統，其中該派工伺服器更包括：一資源調整模組，判斷各該些錄影伺服器的該資源閒置值是否高於一工作調整門檻值，在判斷高於該工作調整門檻值時，找尋其他錄影伺服器中該運算資源閒置值高於該運算工作資源耗用平均值的至少一待調整錄影伺服器，並在所找出的該至少一待調整錄影伺服器中找尋一錄影伺服器總運算資源值高於該待調整錄影伺服器的一替代錄影伺服器，以轉移該錄影工作給該替代錄影伺服器執行。
  27. 如申請專利範圍第19項所述之動態派工錄影系統，其中該工作分發模組更包括判斷各該至少一錄影伺服器的一閒置時間是否高於一閒置時間門檻值，而當判斷高於該閒置時間門檻值時，控制該錄影伺服器進入一待機狀態。
  28. 如申請專利範圍第19項所述之動態派工錄影系統，其中該工作分發模組更包括在發現沒有錄影伺服器的該工作能力值大於零時，喚醒一待機中的錄影伺服器，並指派該錄影工作給所喚醒的該待機中錄影伺服器執行。
  29. 如申請專利範圍第19項所述之動態派工錄影系統，其中該工作能力值為各該些錄影伺服器的該運算資源閒置值、一網路頻寬閒置值、一硬體加速能力值與一成本考慮值的乘積。
  30. 如申請專利範圍第19項所述之動態派工錄影系統，其中該工作能力值為該錄影伺服器每秒可錄影之一總影格數減去該錄影伺服器處理單一錄影工作所錄製的一平均影格數與所處理錄影工作的一目前錄影伺服器執行工作數的乘積。
  31. 如申請專利範圍第19項所述之動態派工錄影系統，其中該運算資源閒置值為該些錄影伺服器之一處理器的一錄影伺服器總運算資源值減去處理單一錄影工作所耗用的該運算工作資源耗用平均值與所處理錄影工作的一目前錄影伺服器執行工作數的乘積。
  32. 如申請專利範圍第19項所述之動態派工錄影系統，其中該工作分發模組於所找出的至少一錄影伺服器中選擇出一錄影伺服器總運算資源值最高者執行該錄影工作。
  33. 如申請專利範圍第26項所述之動態派工錄影系統，其中該替代錄影伺服器之該錄影伺服器總運算資源值為最高。
  34. 如申請專利範圍第28項所述之動態派工錄影系統，其中該工作分發模組喚醒一錄影伺服器總運算資源值為最高的錄影伺服器。
  35. 如申請專利範圍第19或28項所述之動態派工錄影系統，更包括：變更該錄影工作狀態表中該錄影工作的該執行狀態為執行中。
  36. 如申請專利範圍第19項所述之動態派工錄影系統，更包括：一儲存單元，儲存該錄影工作狀態表，以及一記錄該該工作能力值的錄影伺服器狀態表。
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