用於視頻監控分析系統的雲計算資源優化的方法和系統的製作方法

2023-06-30 13:18:56

專利名稱：用於視頻監控分析系統的雲計算資源優化的方法和系統的製作方法
技術領域：
本發明屬於網際網路通信領域，尤其涉及一種用於視頻監控分析系統的雲計算資源優化的方法和系統。
背景技術：
視頻監控系統是安全防範系統的重要組成部分，是一種通過攝像頭對監控狀況進行視頻採集，遠程實時獲取監控現場信息的信息化監控系統。目前，全國範圍內各個城市都廣泛興起建設視頻監控系統的熱潮，在維護公共安全，打擊違章違法、威懾犯罪行為等方面發揮了很大的作用。視頻監控分析系統是指通過計算機軟體或晶片對前端監控系統所得到的視頻流數據進行分割處理、特徵提取、分析判別、形成描述等過程處理的計算機實時處理系統。系統中的分析資源，主要是指用於實時分析事件視頻的計算機設備(包括其附屬的網絡路由等設備)。目前，隨著視頻監控系統的規模的一再擴大，一些存在問題日漸亟需解決一，攝像頭太多，純人工監控已不現實，而且視頻流數據量非常大，會同時帶來數據存儲和網絡傳輸方面的種種壓力，因此，建設大規模視頻監控系統的同時引入一個高效的分析處理系統已是勢在必行。二，在建設分析處理系統的過程中，由於種種原因，分析處理系統的投入普遍沒有經過科學論證，經常出現資源閒置或資源緊缺的現象。三，不同的分析處理系統之間尚未完全形成網絡化，缺乏有效整合可用資源的能力。四，突發性事件會給分析系統帶來巨大的挑戰因為從建設成本考慮，一般分析系統都是根據略高於平時的需求的水平來建設的，當發生重大突發事件時，分析需求大量增加，系統將不勝負荷。申請號為201210057725. 5的發明專利公開了一種視頻監控網絡的建設方法，根據事件視頻發生的概率的統計圖表，來考慮是否增加視頻攝像頭的數目。

發明內容
本發明實施例提供一種海量數據自動放置裝置和方法，旨在解決當前視頻監控分析系統的建設過程中出現的資源閒置或資源緊缺、對突發事件處理乏力的問題。為此，本發明提供了如下技術方案—種基於雲計算平臺用於視頻監控分析系統的雲計算資源優化的方法，其包括以下步驟A :布置視頻監控網絡，對被監控區域進行視頻信息採樣；B :分析中心將傳來的事件視頻歸入緩衝，進入分析隊列，分析後存入資料庫；C :所述分析中心的智能資源預留計算伺服器定期對外部參數進行統計分析，D :所述智能資源預留計算伺服器，根據對所述外部參數進行統計分析的結果，定時向雲計算中心申請增加或減少虛擬計算資源作為用於分析計算的虛擬伺服器，E :周期性重複步驟B至步驟D。本發明還提 供了一種基於雲計算平臺用於視頻監控分析系統的雲計算資源優化的系統，其包括智能資源預留計算伺服器，用於定期對外部參數進行統計分析，根據對所述外部參數進行統計分析的結果，定時向雲計算平臺申請增加或減少虛擬計算資源作為用於分析計算的虛擬伺服器；緩衝伺服器，用於將分析中心將傳來的事件視頻歸入緩衝，並將所述事件視頻數據存儲進所述資料庫；虛擬伺服器，由雲計算平臺分配，用於接收智能資源預留計算伺服器發出的分析指令與目標事件視頻的存儲地址連結，並根據目標地址連結，讀取事件視頻，對其進行分析計算後將分析結果和事件視頻原始數據按一定的規則存儲進入資料庫中；資料庫，用於存儲數據；視頻監控網絡，用於對被監控區域進行視頻信息採樣，並將視頻事件發送給所述分析中心。與現有技術相比，本發明的實施例具有如下優點本發明實施例採用了布置視頻監控網絡，對被監控區域進行視頻信息採樣；分析中心將傳來的事件視頻歸入緩衝，進入分析隊列，分析後存入資料庫；分析中心的智能資源預留計算伺服器定期對外部參數進行統計分析，根據對所述外部參數進行統計分析的結果，定時向雲計算平臺申請增加或減少虛擬計算資源作為用於分析計算的虛擬伺服器的步驟，通過分析統計事件在分析中心所轄屬的攝像頭前發生的概率等參數，生成統計結果，用來指導設置系統計算分析資源，並能有效整合網絡化的計算機資源，可以達到提高設備利用率的同時降低建設成本的作用。


圖1是本發明實施例提供的基於雲計算平臺用於視頻監控分析系統的雲計算資源優化的方法的流程圖；圖2是本發明實施例提供的基於雲計算平臺用於視頻監控分析系統的雲計算資源優化的系統的結構圖。
具體實施例方式為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的僅是本發明的一部分實施例，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的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。圖1是本發明實施例提供的利用雲計算平臺資源用於視頻監控分析系統的雲計算資源優化的方法的流程圖，為了便於說明，僅示出了與本發明實施例相關的部分。如圖1所示，該方法包括以下步驟

步驟101，布置視頻監控網絡，對被監控區域進行視頻信息採樣。具體的，當攝像頭監控的外部環境滿足事件觸發器的觸發條件時，它將實時傳輸到分析中心一段自定義的時間內的視頻信息。此段視頻也稱為事件視頻。具體的，事件觸發器的觸發條件依事件類別和監控用途來分，主要包括交通事件觸發、治安事件觸發、消防事件觸發等。以觸發器的硬體種類來分，包括但不限於有I)用於處理衝紅燈、壓線等交通違章事件的地壓感應器，2)用於處理消防事件的煙霧感應器，3)用於智能判斷異常違規事件的集成在攝像頭內的智能處理晶片等等。具體的，可以根據具體需要在不同的視頻監控區域內確定設置一個地區分析中心，譬如可以按照地理位置設置(如社區中心、區縣中心)，可以按照監控的用途進行設置(如交通監控、治安監控等)等。分析中心將統轄併網絡連接視頻監控區域內的所有的攝像頭，負責將它們產生的事件視頻分析再入庫，將普通視頻按規則進行存儲，還可能包括攝像頭的工作狀態及維護信息監控等。另外，不同的分析中心之間同樣會以高速網絡相連，便於交互資訊與控制指令；按照管理關係，它們之間可以是平級或者上下級關係。步驟102，分析中心將傳來的事件視頻歸入緩衝，進入分析隊列，分析後存入資料庫。具體的，所述分析中心將傳輸過來的事件視頻，存儲在緩衝存儲單元中，並向負責分配計算資源的智能資源預留計算伺服器發出分析請求指令後，進入排隊等候狀態。具體的，所述智能資源預留計算伺服器，若找到可用的計算伺服器，則向所述計算伺服器發出分析指令與目標事件視頻的存儲地址連結。具體的，所述計算伺服器根據目標地址連結，讀取所述事件視頻，並根據所述事件視頻的不同類別和利用預先設定在所述計算伺服器中的分析軟體、分析算法對所述事件視頻進行分析計算，將所述分析結果和所述事件視頻原始數據按一定的規則存儲進入所述資料庫中。 步驟103，所述分析中心的智能資源預留計算伺服器定期對外部參數進行統計分析。具體的，所述智能資源預留計算伺服器定期對所述外部參數進行統計分析，所述外部參數包括事件視頻的到達頻率、事件視頻的類別屬性、事件視頻的視頻解析度與視頻流編碼碼率、各計算伺服器的分析能力，來源的攝像頭的地理位置的一種或者多種。具體的，統計分析的步驟如下ClOl :由計算伺服器的分析能力、事件視頻的視頻流編碼碼率與所述事件視頻的時間長度計算得到計算伺服器的服務率；C102:由計算伺服器的服務率與過去一段時間內的事件視頻到達頻率，計算得到計算伺服器的利用率；C103:由計算伺服器的利用率與計算伺服器的個數，計算得到所述過去一段時間內處於排隊等候處理狀態的事件視頻的各個數目對應的概率，所述概率集合為{p (O)，· ·，P (η), η為排隊的視頻數目}；C104 :根據步驟C103得到的結果，計算得到處於排隊狀態的隊列長度的數學期望值；C105:由隊列長度的期望值及事件視頻的到達率，計算得到事件視頻平均處理時間；C106:根據事件視頻的平均處理時間與事件視頻的時間長度，和計算伺服器的利用率與伺服器個數的不等式關係，計算得到滿足最低平均處理時間的最少伺服器個數，作為分析結果修正未來一個時間段內向所述雲計算平臺申請的計算伺服器個數。
步驟104，所述智能資源預留計算伺服器，根據對所述外部參數進行統計分析的結果，定時向雲計算平臺申請增加或減少虛擬計算資源作為用於分析計算的虛擬伺服器。步驟105，周期性重複步驟102至104。基於相同的構思，本發明實施例還提供一種基於雲計算平臺用於視頻監控分析系統的雲計算資源優化的系統的結構圖，為了便於說明，僅示出了與本發明實施例相關的部分。如圖2所示，該系統基於雲計算平臺36進行，包括智能資源預留計算伺服器31，用於定期對外部參數進行統計分析，根據對所述外部參數進行統計分析的結果，定時向雲計算平臺申請增加或減少虛擬計算資源作為用於分析計算的虛擬伺服器。緩衝伺服器32，用於將分析中心將傳來的事件視頻歸入緩衝，並將所述事件視頻數據存儲進所述資料庫。虛擬伺服器33，由雲計算平臺分配，用於接收智能資源預留計算伺服器發出的分析指令與目標事件視頻的存儲地址連結，並根據目標地址連結，讀取事件視頻，對其進行分析計算後將分析結果和事件視頻原始數據按一定的規則存儲進入資料庫中。資料庫34，用於存儲數據。視頻監控網絡35，用於對被監控區域進行視頻信息採樣，並將視頻事件發送給所述分析中心。

本發明實施例採用了布置視頻監控網絡，對被監控區域進行視頻信息採樣；分析中心將傳來的事件視頻歸入緩衝，進入分析隊列，分析後存入資料庫；分析中心的智能資源預留計算伺服器定期對外部參數進行統計分析，根據對所述外部參數進行統計分析的結果，定時向雲計算平臺申請增加或減少虛擬計算資源作為用於分析計算的虛擬伺服器的步驟，通過分析統計事件在分析中心所轄屬的攝像頭前發生的概率等參數，生成統計結果，用來指導設置系統計算分析資源，並能有效整合網絡化的計算機資源，可以達到提高設備利用率的同時降低建設成本的作用。本領域技術人員可以理解實施例中的裝置中的模塊可以按照實施例描述進行分布於實施例的裝置中，也可以進行相應變化位於不同於本實施例的一個或多個裝置中。上述實施例的模塊可以合併為一個模塊，也可以進一步拆分成多個子模塊。通過以上的實施方式的描述，本領域的技術人員可以清楚地了解到本發明可藉助軟體加必需的通用硬體平臺的方式來實現，當然也可以通過硬體，但很多情況下前者是更佳的實施方式。基於這樣的理解，本發明的技術方案本質上或者說對現有技術做出貢獻的部分可以以軟體產品的形式體現出來，該計算機軟體產品存儲在一個存儲介質中，包括若干指令用以使得一臺終端設備(可以是手機，個人計算機，伺服器，或者網絡設備等)執行本發明各個實施例所述的方法。以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種基於雲計算平臺用於視頻監控分析系統的雲計算資源優化的方法，其特徵在於，包括以下步驟 A :布置視頻監控網絡，對被監控區域進行視頻信息採樣； B :分析中心將傳來的事件視頻歸入緩衝，進入分析隊列，分析後存入資料庫； C :所述分析中心的智能資源預留計算伺服器定期對外部參數進行統計分析， D :所述智能資源預留計算伺服器，根據對所述外部參數進行統計分析的結果，定時向雲計算平臺申請增加或減少虛擬計算資源作為用於分析計算的虛擬伺服器， E :周期性重複步驟B至步驟D。
2.如權利要求1所述的用於視頻監控分析系統的雲計算資源優化的方法，其特徵在於，所述步驟A包括以下步驟 當監控的外部環境滿足事件觸發器的觸發條件時，實時傳輸到分析中心一段自定義的時間內的視頻信息。
3.如權利要求2所述的用於視頻監控分析系統的雲計算資源優化的方法，其特徵在於，所述步驟B包括以下步驟 B1:所述分析中心將傳輸過來的事件視頻，存儲在緩衝存儲單元中，並向負責分配計算資源的所述智能資源預留計算伺服器發出分析請求指令後，進入排隊等候狀態； B2 :所述智能資源預留計算伺服器，若找到可用的計算伺服器，則向所述計算伺服器發出分析指令與目標事件視頻的存儲地址連結； B3 :所述計算伺服器根據目標地址連結，讀取所述事件視頻，並根據所述事件視頻的不同類別和利用預先設定在所述計算伺服器中的分析軟體、分析算法對所述事件視頻進行分析計算，將所述分析結果和所述事件視頻原始數據按一定的規則存儲進入所述資料庫中。
4.如權利要求1所述的用於視頻監控分析系統的雲計算資源優化的方法，其特徵在於，所述步驟C包括以下步驟 Cl :所述智能資源預留計算伺服器定期對所述外部參數進行統計分析，所述外部參數包括事件視頻的到達頻率、事件視頻的類別屬性、事件視頻的視頻解析度與視頻流編碼碼率、各計算伺服器的分析能力，來源的攝像頭的地理位置的一種或者多種。
5.如權利要求4所述的用於視頻監控分析系統的雲計算資源優化的方法，其特徵在於，所述步驟Cl包括以下步驟 ClOl :由計算伺服器的分析能力、事件視頻的視頻流編碼碼率與所述事件視頻的時間長度計算得到計算伺服器的服務率； C102 :由計算伺服器的服務率與過去一段時間內的事件視頻的到達頻率，計算得到計算伺服器的利用率； C103:由計算伺服器的利用率與計算伺服器的個數，計算得到所述過去一段時間內的處於排隊等候處理狀態的事件視頻的各個數目的對應的概率，所述概率集合為{p (O)，· ·，P (η), η為排隊的視頻數目}；C104 :根據步驟C103得到的結果，計算得到處於排隊狀態的隊列長度的數學期望值；C105 :由隊列長度的期望值及事件視頻的到達率，計算得到事件視頻平均處理時間；C106 :根據事件視頻的平均處理時間與事件視頻的時間長度，和計算伺服器的利用率與伺服器個數的不等式關係，計算得到滿足最低平均處理時間的最少伺服器個數，作為分析結果修正未來一個時間段內向所述雲計算平臺申請的計算伺服器個數。
6.一種基於雲計算平臺用於視頻監控分析系統的雲計算資源優化的系統，其特徵在於，包括 智能資源預留計算伺服器，用於定期對外部參數進行統計分析，根據對所述外部參數進行統計分析的結果，定時向雲計算平臺申請增加或減少虛擬計算資源作為用於分析計算的虛擬伺服器； 緩衝伺服器，用於將分析中心將傳來的事件視頻歸入緩衝，並將所述事件視頻數據存儲進所述資料庫； 虛擬伺服器，由雲計算平臺分配，用於接收智能資源預留計算伺服器發出的分析指令與目標事件視頻的存儲地址連結，並根據目標地址連結，讀取事件視頻，對其進行分析計算後將分析結果和事件視頻原始數據按一定的規則存儲進入資料庫中； 資料庫，用於存儲數據； 視頻監控網絡，用於對被監控區域進行視頻信息採樣，並將視頻事件發送給所述分析中心。
全文摘要
本發明適用於網際網路通信領域，提供了一種基於雲計算平臺用於視頻監控分析系統的雲計算資源優化的方法，包括布置視頻監控網絡，對被監控區域進行視頻信息採樣；分析中心將傳來的事件視頻歸入緩衝，進入分析隊列，分析後存入資料庫；分析中心的智能資源預留計算伺服器定期對外部參數進行統計分析，根據對所述外部參數進行統計分析的結果，定時向雲計算平臺申請增加或減少虛擬計算資源作為用於分析計算的虛擬伺服器。本發明還提供了一種基於雲計算平臺用於視頻監控分析系統的雲計算資源優化的系統。本發明能有效整合網絡計算機資源，達到提高設備利用率的同時降低建設成本的作用。
文檔編號H04L29/08GK103067514SQ20121058953
公開日2013年4月24日 申請日期2012年12月29日 優先權日2012年12月29日
發明者何耀彬, 馮聖中 申請人:深圳先進技術研究院