基于检测帧的视频监控系统故障识别、定位及告警系统及其方法技术方案

本发明专利技术公开一种基于检测帧的视频监控系统故障识别、定位及告警系统，包括视频采集设备、视频传输设备、视频处理设备和视频播放设备，还包括：检测帧生成及插入设备，设置在所述视频采集设备和视频传输设备之间，用于生成检测帧，并将所述检测帧规律地插入到正常的视频数据传输帧文件中；检测帧识别及故障定位设备，设置在所述视频处理设备之后，通过识别检测帧在视频流中出现的位置来判断是否有视频帧丢失或者是否有人为篡改视频帧的故障发生。

Fault identification, location and alarm system of video monitoring system based on detection frame and method thereof

The invention discloses a detecting frame of the video monitoring system, fault identification and alarm system based on location, including video capture equipment, video transmission equipment, video processing apparatus and video playback devices, including: generation and detection equipment is inserted into the frame, a set of equipment and video transmission equipment produced in the video, for generating detection the frame, and the frame detection regularly inserted into the video data transmission frame file normal; frame identification and fault location detection equipment, set up after the video processing equipment, through the identification of detection frames in the video stream occurs to determine whether the video frames are lost or whether there is failure of tampered video frame.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及视频监控系统故障检测及故障定位领域，具体来说，涉及视频监控系统故障自动识别提醒及故障位置自动检测并主动告警的方法及装置。
技术介绍
随着视频采集设备(各种摄像头等)安装数量的日益增多,以及智慧城市和公共安全需求的日益增长,视频监控成为安防、管理、远程信息获取的重要手段。视频采集设备获取的实时视频资源编码后通过网络传输至监控中心，经过视频解码实时投送至视频墙。监控人员通过观察视频墙上的多块视频画面来监控场所、对象等内容。随着对监控精度和范围的需求逐步增强，视频采集设备的数量和传输至监控中心的视频资源急剧增长。国内的视频采集设备数量正在以每年20％的数量逐渐增加。然而视频采集设备的质量不一，且随着时间的增长以及某些特殊环境或人为的原因，视频采集设备及传输网络会出现各种故障，导致所要监控的区域和对象无法全部被记录下来。这就会导致在取证或者想要查看的时候，发现视频是没有的或者模糊不清的，甚至是被人为篡改过的，这会造成极大的安全隐患。因此，需要在视频摄像采集装置以及传输网络出现问题的时候，及时检测故障的发生并能够识别出故障发生的具体位置，以供维护人员能够及时进行检查和维修。基于此，研究及开发人员提出了各种各样关于视频监控故障检测及故障定位的解决方法。例如，国内专利公开了一种无参考的视频监控图像模糊质量检测装置(申请号201220072572.7)，该方法通过在监控数据中心，对视频采集设备传输回的视频画面进行视频画面进行检测，识别出视频出现的模糊画面，及时报警，提醒维护人员进行维修。例如，一种视频监控系统检测装置(申请号200920126385.0),由信号源发生装置和自动分析仪两部分构成，可对视频监控系统的随机信噪比、同步幅度、白条幅度、亮度非线性、幅频特性等视频指标进行测试。再例如，基于视频检测及综合网管的网络视频故障定位系统及方法(申请号201110321813.7)，视频质量检测服务器根据从网络视频监控平台获取视频图像后进行检测，结合检测结果中故障视频流传输过程中的网络信息，实现故障定位。对于目前关于视频监控故障检测及故障定位的方法，目前的方法设备设计过于复杂，且通过视频画面识别来发现视频故障效率较低且容易出错。最重要的是，当视频传输过程中，视频信号被其他非法信号篡改后，画面仍然清晰，通过目前这种方法，检测不出此种人为故障的产生。
技术实现思路
基于以上分析，本专利技术旨在提出一种简单易用且准确率较高的视频故障检测和故障定位的方法及装置，能够识别设备自然故障和人为故障，提高视频监控的安全性和稳定性。为达上述目的，本专利技术提出的技术方案为：一种基于检测帧的视频监控系统故障识别、定位及告警系统，包括视频采集设备、视频传输设备、视频处理设备和视频播放设备，还包括：检测帧生成及插入设备，设置在所述视频采集设备和视频传输设备之间，用于生成检测帧，并将所述检测帧规律地插入到正常的视频数据传输帧文件中；检测帧识别及故障定位设备，设置在所述视频处理设备之后，通过识别检测帧在视频流中出现的位置来判断是否有视频帧丢失或者是否有人为篡改视频帧的故障发生。根据本专利技术提出的基于检测帧的视频监控系统故障识别、定位及告警系统，所述检测帧携带有路由信息，当所述检测帧识别及故障定位设备识别出有故障发生时，通过最后一个检测帧携带的路由信息进行故障定位。根据本专利技术提出的基于检测帧的视频监控系统故障识别、定位及告警系统，所述检测帧被规律性地插入到正常的视频数据传输帧文件中，例如，按照等差序列、等比序列或者斐波那契数列的形式将检测帧插入到正常的视频数据传输帧文件中。本专利技术还提供一种基于检测帧的视频监控系统故障识别、定位及告警方法，包括视频采集、视频传输、视频处理和视频播放的步骤，其中：在所述视频采集和视频传输的步骤之间，还包括生成及插入检测帧的步骤，用于生成检测帧，并将所述检测帧规律地插入到正常的视频数据传输帧文件中；在所述视频处理的步骤之后，还包括识别检测帧及故障定位的步骤，用于通过识别检测帧在视频流中出现的位置来判断是否有视频帧丢失或者是否有人为篡改视频帧的故障发生。根据本专利技术提出的基于检测帧的视频监控系统故障识别、定位及告警方法，其中，所述检测帧携带有路由信息，当所述检测帧识别及故障定位设备识别出有故障发生时，通过最后一个检测帧携带的路由信息进行故障定位。根据本专利技术提出的基于检测帧的视频监控系统故障识别、定位及告警方法，其中，所述检测帧被规律性地插入到正常的视频数据传输帧文件中。例如，按照等差序列、等比序列或者斐波那契数列的形式将检测帧插入到正常的视频数据传输帧文件中。附图说明图1为传统视频监控系统框架结构示意图；图2为本专利技术在传统视频监控系统上的功能扩展示意图；图3为本专利技术中检测帧插入及识别报警设备功能示意图；图4为本专利技术中检测帧识别、故障定位及主动告警设备功能示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的总体思路是：在现有的视频监控数据采集、数据传输、数据处理和数据播放整个系统之上，对视频在网络中的传输过程中，增加视频检测帧，视频检测帧被规律地插入到正常的视频数据传输帧文件中。如图1所示，为一种典型的传统视频监控系统，包括视频采集、视频传输、视频处理和视频播放等部分。基于此，在视频传输至视频处理服务器106供用户查看之前，视频处理服务器106通过识别检测帧在视频流中出现的位置来判断是否有视频帧丢失或者是否有人为篡改视频帧的故障产生。在检测帧传输过程中，检测帧会记录传输过程中的节点设备的信息，例如路由器/交换机105等其它路由设备。当视频处理服务器106检测到视频出现故障的时候，视频处理服务器106会按照检测帧携带的路由信息判断故障发生的具体位置。图2为本专利技术在传统视频监控系统上的功能扩展示意图，其中的201至208与图1中的101至108相同，相较于传统的视频监控系统中，本专利技术添加两个主要的功能设备：检测帧生成及插入设备209以及检测帧识别、故障定位及主动告警设备210。检测帧生成及插入设备209用于在视频采集设备或采集视频之后网络传输之前进行视频编码的时候规律性地生成检测帧，并将检测帧插入到视频帧中，随视频帧通过网络传输至视频处理服务器206，视频处理服务器接收到视频帧之后进行处理，并识别检测帧，判断视频是否因网络传输而导致丢帧的现象出现、是否有人为故障产生。当检测出现视频监控故障时，视频处理服务器106中的检测帧识别及故障定位设备会按照最后一次收到的检测帧中携带的路由信息，对路由中的节点设备(路由器、交换机等其它设备)进行询问操作，例如，Windows系统中的Ping工具。询问到某个网络节点出现问题时，便记录节点信息，在显示器107中显示出来，提醒用户108进行及时的维修。请继续参阅图3，为本专利技术中检测帧插入及识别报警设备功能示意图。目前现有技术中广泛使用的视频编解码协议定义了三种帧，包括完整编码的帧I帧，参考之前的I帧生成的只包含差异部分编码的帧P帧，还有一种参考前后的帧编码本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于检测帧的视频监控系统故障识别、定位及告警系统，包括视频采集设备、视频传输设备、视频处理设备和视频播放设备，其特征在于，还包括：检测帧生成及插入设备，设置在所述视频采集设备和视频传输设备之间，用于生成检测帧，并将所述检测帧规律地插入到正常的视频数据传输帧文件中；检测帧识别及故障定位设备，设置在所述视频处理设备之后，通过识别检测帧在视频流中出现的位置来判断是否有视频帧丢失或者是否有人为篡改视频帧的故障发生。

【技术特征摘要】
1.一种基于检测帧的视频监控系统故障识别、定位及告警系统，包括视频采集设备、视频传输设备、视频处理设备和视频播放设备，其特征在于，还包括：检测帧生成及插入设备，设置在所述视频采集设备和视频传输设备之间，用于生成检测帧，并将所述检测帧规律地插入到正常的视频数据传输帧文件中；检测帧识别及故障定位设备，设置在所述视频处理设备之后，通过识别检测帧在视频流中出现的位置来判断是否有视频帧丢失或者是否有人为篡改视频帧的故障发生。2.根据权利要求1所述的基于检测帧的视频监控系统故障识别、定位及告警系统，其特征在于，所述检测帧携带有路由信息，当所述检测帧识别及故障定位设备识别出有故障发生时，通过最后一个检测帧携带的路由信息进行故障定位。3.根据权利要求1所述的基于检测帧的视频监控系统故障识别、定位及告警系统，其特征在于，所述检测帧被规律性地插入到正常的视频数据传输帧文件...

【专利技术属性】
技术研发人员：李文明，朱亚涛，叶笑春，王达，张浩，范东睿，姜志颖，
申请(专利权)人：北京中科睿芯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11