一种无人值守的视频远程监控系统技术方案

本发明专利技术属于远程视频监控领域，公开了一种无人值守的视频远程监控系统。包括远程端监控设备、视频源设备、远程端视频服务、流媒体服务器、通信链路和控制中心；该系统包括无人值守状态下远程通过网络获取视频源的方法、网络异常时自动重连的方法、系统状态监测的方法、以及基于图像特征识别的网络带宽高效利用的方法。该系统设计发明专利技术能够在保证正常工作状态下远程视频低延时传输至控制中心，在异常状态下能够及时反馈异常原因，该方法提出的基于图像特征识别的网络高效利用方法能够节省网络带宽，有助于实现远距离视频传输的带宽自适应，从而实现更加合理的带宽分配和更优的总体效用

【技术实现步骤摘要】
一种无人值守的视频远程监控系统


[0001]本专利技术涉及远程视频监控领域，具体公开一种具有远程端视频服务(拉取、推送视频流和目标检测)和控制中心(视频显示及SEI扩展数据解析反馈)的远程视频监控系统的设计方案，以及实际通信链路不稳定情况下的流数据传输问题的解决思路。

技术介绍

[0002]远程视频监控系统是通过通信链路对远程场景进行实时监控的程序。近年来，随着计算机硬件和视频图像处理技术的快速发展，数据规模逐渐扩大，尤其伴随着监测结点的增加，需要传输的数据量更是越来越大，然而在实际远距离传输中由于通信保障条件不好，因此如何长时间高质量的进行流数据传输、实现快速响应、确保实时监控的有效性和敏感信息传输的保密性以及监控中重要事件的不丢失就成为了当前特种监控系统的重要研究课题。
[0003]传统的技术方案一般着眼于视频图像的编码压缩，例如使用H264格式采用局部编码的方式确实可以在相当程度上降低高清图像传输所需要的通信带宽，但考虑到目标在各视频线路中出现时间的稀疏性，设计出一套合理的推流机制便可进一步节省通信带宽，本专利技术提出的设计方案通过联合编码压缩与合理的信道资源分配，在链路带宽受限的情况下能实现更好的传输性能。

技术实现思路

[0004]本专利技术为了适应现实的网络环境与最大限度地节省通信链路带宽，实现在任何时间和地点能将服务端的视频流数据传输至本地端显示，提出了一种无人值守的视频远程监控系统，解决了受限链路网络通信故障时断线重连和通信正常时的网络带宽规划问题。
[0005]本专利技术采用的技术方案为：
[0006]一种无人值守的视频远程监控系统，包括远程端监控设备、视频源设备、远程端视频服务、流媒体服务器、通信链路和控制中心；
[0007]远程端视频服务用于利用音视频解码工具实时获取视频源设备数据，并对视频源数据的每一帧数据利用yolo深度学习算法实时识别图像，若检测出重要目标，则根据识别结果按照重要程度对多路视频流进行优先度排序，并将视频流插入SEI扩展数据推送至流媒体服务器，否则按照获取的视频流顺序推送至流媒体服务器；还用于依据控制中心反馈的结果对多路视频流重要程度进行重新排序；
[0008]流媒体服务器用于以流协议的方式将视频流通过通信链路传输至控制中心；
[0009]控制中心用于接收来自流媒体服务器的视频流，解析视频流的SEI扩展数据，若提取的SEI扩展数据与控制中心判别结果一致，则接收视频流数据，若提取的SEI扩展数据与控制中心判别结果不一致，则将控制中心的判别结果发送至远程端视频服务；
[0010]远程端监控设备用于建立与远程端视频服务、通信链路和视频源设备的状态监测，并将状态监测结果传输至控制中心。
[0011]进一步的，远程端视频服务还用于将除优先级最高的视频流以外其他视频流进行缓存,并将缓存视频信息通过流媒体服务器和通信链路推送至控制中心，还用于根据控制中心的点播指令和换流指令推送视频流；控制中心还用于将缓存视频信息生成点播列表，并根据点播情况向远程端视频服务发出点播指令，或者向远程端视频服务发出换流指令。
[0012]进一步的，远程端监控设备还用于将实时带宽信息传输至远程端视频服务，远程端视频服务在带宽小于阈值时，在保持分辨率不变的情况下选择预先设定的帧率档位推送视频流。
[0013]本专利技术相比
技术介绍
的优点在于：
[0014](1)本专利技术具有反馈机制，更加“智能化”。具有一定的目标识别功能和图像处理功能，可自动将已识别出目标的视频线路推送至客户端(控制中心)，控制中心也可将自身的判别结果反馈至远程端视频服务，修正目标特征提取和检测模块的错误。使用户快速掌握有效的视频监控信息，能够有效帮助安防或其它项目的管理者提升监控效率，提高服务质量。
[0015](2)具有更高的稳定性。该系统能在网络异常情况下自动重连，无需重启应用服务，直至网络情况转良，确保视频流数据的传输。
[0016](3)更具“扩展性”。该系统的可扩展性较强，可实现多设备大视角的监控，由于扩大监控范围主要是通过服务端(远程端视频服务)监控点的增加，而客户端(控制中心)只通过ip地址进行识别和拉取源数据，因此设备的增加只意味着ip地址的扩展，可轻易实现多台计算机拉取同一视频源数据进行调阅。
[0017](4)更具“灵活性”。该系统除了可自动推送最有监控价值的视频至控制中心外，用户还可自由调阅其它线路或缓存区中的视频。
附图说明
[0018]图1是本专利技术远程视频监控系统原理框图。
[0019]图2是本专利技术远程视频监控系统视频流切换决策流程图。
具体实施方式
[0020]下面结合附图对本专利技术做进一步解释说明。
[0021]远程通信链路传输数据时本身就受到其自身小带宽和易被干扰的限制,极易出现实际数据占用带宽远大于实际的通信带宽的情形，因此为保障上述背景下的实时监控有效性的需求，该系统的设计将目标检测模块前置至服务端，服务端(远程端视频服务)需实时检测多路图像特征,即对从各视频线路采集来的高清图像数据进行预分析，并按照检测结果的重要性对各路视频数据进行优先度重排后再推流至流媒体服务器上，将包含最重要目标的相应视频数据推送出去,确保将最有监控价值的视频数据传输至控制中心，从而大大减小了实际网络通信带宽的占有量，同时还需将实时重要敏感目标的识别结果传输至控制中心，考虑到保密性的需求，本专利技术将识别结果封装成SEI字段通用格式插入H264码流。为保证系统的“灵活性”，控制中心可通过视频线路切换指令调阅其它线路的视频，另外考虑到每个线路中均有目标的情形，本专利技术还设计了缓存点播机制，会将优先度较低的线路中的视频放入缓存区中，并将缓存视频信息上报至控制中心生成点播列表提醒操作人员可点
播查看。此外，服务端能接收到来自远程端监控设备的实时带宽信息，若实时带宽过小，则会在保持分辨率不变的情况下选择预先设定的帧率档位推送视频流，上述技术方案能够解决通信链路受限的情况下长时间高质量地传输视频流数据。
[0022]由于使用传递视频流数据来实现实时监控，且通信链路易受障碍物、天气以及强信号干扰源等因素的影响，进而影响远程视频监控系统的流数据传输，该系统应建立断线重连机制来确保其稳定运行。
[0023]同时，由于服务端(远程端视频服务)长期处于无人值守的状态，需辅助以设备监测系统向客户端(控制中心)发送当前的远程端所有设备的工作状态信息，考虑到紧急情况(如断电、服务端电源故障或通信链路故障)下，设备监测系统需维持正常的工作状态，该监测系统应具备低功耗的特点，需配备ups不间断电源和4g网卡，确保能够将监控系统远程端实时的状态信息发送出去。
[0024]如图1所示，一种无人值守的视频远程监控系统，包括远程端监控设备、视频源设备、远程端视频服务、流媒体服务器、通信链路和控制中心；
[0025]远程端视频服务用于利用音视频解码工具实时获取视频源设备数据，并对视频源数据的每一帧数据利用yolo深度学习算法实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无人值守的视频远程监控系统，其特征在于包括远程端监控设备、视频源设备、远程端视频服务、流媒体服务器、通信链路和控制中心；远程端视频服务用于利用音视频解码工具实时获取视频源设备数据，并对视频源数据的每一帧数据利用yolo深度学习算法实时识别图像，若检测出重要目标，则根据识别结果按照重要程度对多路视频流进行优先度排序，并将视频流插入SEI扩展数据推送至流媒体服务器，否则按照获取的视频流顺序推送至流媒体服务器；还用于依据控制中心反馈的结果对多路视频流重要程度进行重新排序；流媒体服务器用于以流协议的方式将视频流通过通信链路传输至控制中心；控制中心用于接收来自流媒体服务器的视频流，解析视频流的SEI扩展数据，若提取的SEI扩展数据与控制中心判别结果一致，则接收视频流数据，若提取的SEI扩展数据与控制中心判别结果不一致，则将控...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱锦荣，贾美英，孙晓峰，虞华，王博，刘栋财，宋之民，黄巍，顾彦博，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第五十四研究所，
类型：发明
国别省市：