一種城市公共安全視頻監控雲平臺的製作方法

2023-08-07 14:01:06 2

本發明涉及視頻監控技術領域，具體為一種城市公共安全視頻監控雲平臺。

背景技術：

視頻監控系統作為一種廣泛使用的技術防範手段，在城市社會治安綜合防控體系建設中發揮著越來越重要的作用。智能視頻分析技術正在成為視頻監控系統的重要應用部分。智能視頻監控系統以數位化、網絡化視頻監控和圖像處理、計算機視覺、人工智慧為基礎，利用部署在監控系統中的視頻實時智能分析設備或智能分析軟體自動對視頻內容進行分析，發現監控圖像中的異常信息，及時發出預警，協助監控人員第一時間處理危機。

目前市場上已出現了多種實時視頻智能分析設備，但這些產品分別由不同的廠家生產，缺少統一的規範和接口，導致其在監控系統中的應用受到了限制，存在著視頻分析準確率受環境影響大，海量數據分析速度較慢，由於伺服器本身處理性能的限制，無法並行處理大量數據，為此，我們提出了一種城市公共安全視頻監控雲平臺投入使用，以解決上述問題。

技術實現要素：

本發明的目的在於提供一種城市公共安全視頻監控雲平臺，以解決上述背景技術中提出的視頻分析準確率受環境影響大，海量數據分析速度較慢，由於伺服器本身處理性能的限制的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種城市公共安全視頻監控雲平臺，該城市公共安全視頻監控雲平臺由視頻監控物聯網、視頻雲存儲、視頻雲分析、視頻雲應用和視頻雲管理五個層次組成。

所述視頻監控物聯網採用萬兆核心，利用物聯網技術建設視頻監控專網；所述視頻雲存儲為高清視頻信息的存儲、回放、應用、智能分析的功能提供資源池，滿足高清視頻監控雲存儲容量龐大的需求；所述視頻雲分析和視頻雲應用的視頻共享與視頻發布的基礎功能由視頻監控雲平臺提供，其中高級應用及視頻分析功能，在平臺提供的各種API接口基礎上，由業務系統開發實現；所述視頻雲管理是整個架構的後端支撐，將視頻監控物聯網中的監控設備接入進視頻監控雲平臺，將視頻數據存入視頻監控雲存儲，並提供對外接口，供視頻監控雲應用及視頻監控雲分析調用，其中視頻監控雲平臺由前端設備、接入伺服器、存儲系統、處理系統、流媒體伺服器集群、中心伺服器和客戶端五個模塊組成，所述前端設備在中心伺服器的調度下進行信息採集，以RTSP和SDK的形式傳輸給存儲系統和處理系統中，所述接入伺服器配合中心伺服器完成一些需要直接操作前端設備或第三方平臺的任務，所述中心伺服器具備用戶管理、前端信息採集設備管理和與用戶和前端設備的信息交互三種功能，其中用戶管理功能根據用戶信息表，管理用戶登錄和用戶的權限，管理用戶信息和增刪用戶，前端信息採集設備管理功能根據攝像機和用戶的權限，管理當前用戶所能涉及的前端設備狀態、節點運行狀態，並進行實時的更新，與用戶和前端設備的信息交互能夠更新前端信息，並根據客戶需求進行對前端設備調度，以及對JobKeeper的任務分發，同時進行信息數據的處理，以完成整個平臺的調度工作，所述存儲系統提供海量的存儲空間，以備歷史數據的回看與處理，所述處理系統提供高效的視頻轉碼和智能識別的大規模數據處理，所述流媒體伺服器集群以流媒體伺服器的形式對外提供標準的RTSP流媒體服務，用戶根據相應的流媒體RTSP地址，即可實時地獲取系統處理完後的實時視頻數據，以供監控和遠程訪問。

優選的，所述前端設備包括模擬攝像機、網絡攝像機、卡口設備和第三方平臺。

優選的，所述存儲系統為RAM隨機讀寫存儲器。

優選的，所述處理系統為AMD AthlonX4 640存儲器。

優選的，所述客戶端包括視頻矩陣、電視牆、PC客戶端和移動終端。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：本發明利用監控控制端對視頻中心伺服器中的設備資料庫進行操作，實現添加和刪除系統中攝像頭，同時能夠對視頻中心伺服器中的用戶資料庫進行操作，實現用戶註冊、註銷以及權限設置，提供按時間檢索記錄的窗口，向視頻中心伺服器發送檢索命令，獲取歷史記錄的相關信息，本發明中的頻監控雲管理平臺還提供了基於手機等第三方應用程式的接口，提供存儲、應用、分析對接開發包，在應用系統集成對接方面，提供WebService接口進行對接，在平臺級聯對接方面，採用聯網標準協議進行通信對接。

附圖說明

圖1為本發明層次架構圖；

圖2為本發明視頻監控雲平臺邏輯框架圖；

圖3為本發明多級部署上級視頻流對接圖；

圖4為本發明多級部署下級視頻流對接圖；

圖5為本發明視頻監控雲管理平臺邏輯架構圖。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。

請參閱圖1和2，本發明提供一種技術方案：一種城市公共安全視頻監控雲平臺，該城市公共安全視頻監控雲平臺由視頻監控物聯網、視頻雲存儲、視頻雲分析、視頻雲應用和視頻雲管理五個層次組成。

所述視頻監控物聯網採用萬兆核心，利用物聯網技術建設視頻監控專網；所述視頻雲存儲為高清視頻信息的存儲、回放、應用、智能分析的功能提供資源池，滿足高清視頻監控雲存儲容量龐大的需求；所述視頻雲分析和視頻雲應用的視頻共享與視頻發布的基礎功能由視頻監控雲平臺提供，其中高級應用及視頻分析功能，在平臺提供的各種API接口基礎上，由業務系統開發實現；所述視頻雲管理是整個架構的後端支撐，將視頻監控物聯網中的監控設備接入進視頻監控雲平臺，將視頻數據存入視頻監控雲存儲，並提供對外接口，供視頻監控雲應用及視頻監控雲分析調用，其中視頻監控雲平臺由前端設備、接入伺服器、存儲系統、處理系統、流媒體伺服器集群、中心伺服器和客戶端五個模塊組成，所述前端設備在中心伺服器的調度下進行信息採集，以RTSP和SDK的形式傳輸給存儲系統和處理系統中，所述接入伺服器配合中心伺服器完成一些需要直接操作前端設備或第三方平臺的任務，所述中心伺服器具備用戶管理、前端信息採集設備管理和與用戶和前端設備的信息交互三種功能，其中用戶管理功能根據用戶信息表，管理用戶登錄和用戶的權限，管理用戶信息和增刪用戶，前端信息採集設備管理功能根據攝像機和用戶的權限，管理當前用戶所能涉及的前端設備狀態、節點運行狀態，並進行實時的更新，與用戶和前端設備的信息交互能夠更新前端信息，並根據客戶需求進行對前端設備調度，以及對JobKeeper的任務分發，同時進行信息數據的處理，以完成整個平臺的調度工作，所述存儲系統提供海量的存儲空間，以備歷史數據的回看與處理，所述處理系統提供高效的視頻轉碼和智能識別的大規模數據處理，所述流媒體伺服器集群以流媒體伺服器的形式對外提供標準的RTSP流媒體服務，用戶根據相應的流媒體RTSP地址，即可實時地獲取系統處理完後的實時視頻數據，以供監控和遠程訪問。

其中，所述前端設備包括模擬攝像機、網絡攝像機、卡口設備和第三方平臺，所述存儲系統為RAM隨機讀寫存儲器，所述處理系統為AMD AthlonX4640存儲器，所述客戶端包括視頻矩陣、電視牆、PC客戶端和移動終端。

根據調研和需求分析，市級視頻監控雲平臺需按存儲22000路30天高清視頻錄像文件計算。為保證存放30天*24小時視頻數據的完整性，需要在第31天某個時間刪除第一天的數據，也即需存放31天的視頻文件的空間才能保證30天*24小時內的數據完整。

視頻文件總容量需求＝22000路*4Mbps*3600秒*24小時*31天＝235699200000Mb＝235699200000/8/1024/1024＝28097.5TB。

圖片文件總容量需求：根據電子警察和卡口經驗值，暫定1000TB總量。

總存儲容量為(28097.5+1000)＝29097.5TB。按照N+M糾刪碼模式，實際配置為8+2：2的方式，實際利用率為80％。把磁碟損壞定為常態化，需要保證業務不因為無空間重建而中斷，建議保留10％的富餘量。以下為存儲空間利用率控制在70％，那麼實際存儲裸容量：29097.5/0.7＝41567.86TB＝40.6PB。

對雲存儲節點數量計算：按每個節點配備24塊6T硬碟共144T存儲容量計算，所需存儲節點數＝38028.51T/4.8T(6T硬碟實際可用容量80％)/24＝330.1臺，為了隔離存儲之間的故障，需要對存儲進行分區，為了保證每個分區數據均等，所以按照一期分區方式，每個分區14臺存儲，共設計24個分區，共需新建存儲節點個數＝24*14臺＝336臺。存儲系統採用高性能64位處理器，128GB Cache，1個1Gb管理網絡接口，提供高達144TB的SATA存儲容量，3個1GbE數據訪問接口，內嵌高性能數據存取引擎，並行處理所有客戶端的數據訪問請求，並支持多個數據控制器以跨網絡冗餘方式容錯，1塊雙口萬兆數據接口卡進行擴容。

請參閱圖3，如果是上級中心總平臺用戶想查看某前端攝像機的實時視頻，那麼，該用戶首先通過客戶端或瀏覽器登陸平臺，隨後發出對某路視頻的監控請求，中心調度系統會根據資料庫裡的攝像機設備信息將任務經由接入伺服器發送給海關專網的中心調度系統，由其調度相應接入、處理伺服器進行進入和轉發處理。該視頻流經過子平臺流媒體伺服器轉發至總平臺，客戶端得到該地址即可播放出實時視頻流。

請參閱圖4，如果此時子平臺的用戶也想監控上述該路的實時視頻，在請求該路監控時，子平臺的中心伺服器會自動發現該監控任務已由總平臺用戶發起過，只要經過總平臺中心控制的許可，便可立即將流媒體伺服器推送地址反饋給客戶端，子平臺用戶的客戶端則直接可以播放出該路實時視頻流。

請參閱圖5，視頻監控雲管理平臺是城市視頻監控雲平臺的大腦，其負責前端攝像頭的管理、視頻用戶及其權限的管理、攝像頭及視頻文件的權限管理、視頻信息發布管理、視頻文件的共享管理等功能，同時給視頻雲應用及視頻雲分析提供數據接口，將視頻監控物聯網內的前端視頻採集設備、視頻監控雲存儲、視頻監控雲應用、視頻監控雲分析整合為一個統一的有機整體，視頻監控雲管理系統基於雲計算的模式，採取海量分布式JobKeeper雲調度架構，以集群的形式共同對外服務。以實現諸如雲端轉碼、雲分析等實時數據、動態伸縮等需求。最後將處理好的圖像信息以流媒體的形式輸出，並提供給上層各類應用對應的接口，其中接入層：整合數據資源、業務資源、存儲資源，使其符合系統標準，實現不同資源的接入；數據處理層：分布式雲處理系統，提供高效的視頻轉碼、雲分析等大規模數據處理能力；數據分發層：以流媒體伺服器的形式提供標準的RTSP流媒體輸出，可以支持高並發訪問；API層：提供API接口，實現上層應用對底層資源的透明操作，提供業務應用的開發支持；調度控制層：實現對以上各層的綜合調度與控制，以實現整套系統機制；應用層：主要包括實時監控、調閱查詢、雲分析等視頻相關應用，為用戶提供友善的界面、人性化的操作方式，能夠讓用戶簡單高效的監控多個視頻源。

儘管已經示出和描述了本發明的實施例，對於本領域的普通技術人員而言，可以理解在不脫離本發明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發明的範圍由所附權利要求及其等同物限定。