一種分布式視頻分析方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明實施例提供一種分布式視頻分析方法和系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中前端設(shè)備或后端設(shè)備的視頻分析能力受限的問題，可在有限的設(shè)備資源配置下實現(xiàn)大數(shù)據(jù)量的視頻分析。該方法在前端設(shè)備處包括：獲取待分析視頻的基礎(chǔ)分析結(jié)果；將所述基礎(chǔ)分析結(jié)果與所述待分析視頻的視頻圖像建立對應關(guān)系；將所述基礎(chǔ)分析結(jié)果、所述對應關(guān)系以及所述待分析視頻形成混合數(shù)據(jù)流發(fā)送給后端設(shè)備。
【專利說明】一種分布式視頻分析方法和系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及視頻監(jiān)控分析領(lǐng)域，特別涉及一種分布式視頻分析方法和系統(tǒng)。
技術(shù)背景
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中的視頻分析方法分為前端分析模式和后端分析模式。前端分析模式指的是在前端監(jiān)控設(shè)備做一些簡單的視頻智能分析。由于視頻分析的運算量很大，而前端監(jiān)控設(shè)備并沒有足夠的內(nèi)存和計算處理能力，因而分析效果難以令人滿意。
[0003]后端分析模式指的是在后端的服務器上做較復雜的智能分析。由于視頻分析的計算量大，每臺服務器也只能處理有限的視頻數(shù)據(jù)量，因而這種依賴于后端分析模式的視頻分析方法也存在成本高，分析規(guī)模受限的問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明實施例提供一種新的分布式視頻分析方法和系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中前端設(shè)備或后端設(shè)備的視頻分析能力受限的問題，可在有限的設(shè)備資源配置下實現(xiàn)更大數(shù)據(jù)量的視頻分析。
[0005]本發(fā)明實施例提供的一種分布式視頻分析方法，在前端設(shè)備處包括:
[0006]獲取待分析視頻的基礎(chǔ)分析結(jié)果；
[0007]將所述基礎(chǔ)分析結(jié)果與所述待分析視頻的視頻圖像建立對應關(guān)系；
[0008]將所述基礎(chǔ)分析結(jié)果、所述對應關(guān)系以及所述待分析視頻形成混合數(shù)據(jù)流發(fā)送給后端設(shè)備。
[0009]本發(fā)明實施例提供的一種分布式視頻分析系統(tǒng)包括:至少一個前端設(shè)備；其中，所述至少一個前端設(shè)備包括:
[0010]基礎(chǔ)分析模塊，配置為獲取待分析視頻的基礎(chǔ)分析結(jié)果；
[0011]對應模塊，配置為將所述基礎(chǔ)分析結(jié)果與所述待分析視頻的視頻圖像建立對應關(guān)系;
[0012]混合模塊，配置為將基礎(chǔ)分析結(jié)果、所述對應關(guān)系以及所述待分析視頻形成混合數(shù)據(jù)流。
[0013]利用本發(fā)明實施例所提供的分布式視頻分析方法，前端設(shè)備利用簡單的計算功能獲取基礎(chǔ)分析結(jié)果，建立基礎(chǔ)分析結(jié)果與待分析視頻的對應關(guān)系，并將基礎(chǔ)分析結(jié)果和對應關(guān)系發(fā)送給后端設(shè)備。后端設(shè)備可直接利用該基礎(chǔ)分析結(jié)果和對應關(guān)系進一步完成較復雜的視頻分析。這樣前端設(shè)備和后端設(shè)備都不需要很大的計算量，實現(xiàn)了前端設(shè)備和后端設(shè)備計算能力的平衡，從而提高了視頻分析的效率，使得有限的設(shè)備資源配置能實現(xiàn)更大數(shù)據(jù)量的視頻分析。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1所示為本發(fā)明一實施例所提供的分布式視頻分析方法中前端設(shè)備的基礎(chǔ)分析流程示意圖。
[0015]圖2所示為本發(fā)明一實施例所提供的分布式視頻分析方法中后端設(shè)備的復雜分析過程流程示意圖。
[0016]圖3所示為本發(fā)明一實施例所提供的分布式視頻分析系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0017]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)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(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0018]本發(fā)明實施例提供的一種分布式視頻分析方法，應用于一種包括至少一個前端設(shè)備和至少一個后端設(shè)備的分布式視頻分析系統(tǒng)；其中，由至少一個前端設(shè)備進行基礎(chǔ)分析，由至少一個后端設(shè)備進行復雜分析。下面分別通過實施例來具體說明前端設(shè)備的基礎(chǔ)分析過程以及后端設(shè)備的復雜分析過程。
[0019]圖1所示為本發(fā)明一實施例所提供的分布式視頻分析方法中前端設(shè)備的基礎(chǔ)分析流程示意圖。如圖1所示，該基礎(chǔ)分析包括:
[0020]步驟101:獲取待分析視頻的基礎(chǔ)分析結(jié)果。
[0021]在本發(fā)明一實施例中，可以是針對視頻圖像中的某一個或多個待分析對象進行基礎(chǔ)分析，待分析對象可以是視頻圖像中的前景、運動目標或其他特定目標(人臉、車牌)等。
[0022]基礎(chǔ)分析的目的是獲取待分析對象的基礎(chǔ)分析信息。該基礎(chǔ)分析信息通常蘊含了待分析對象的重要核心信息，拋棄了待分析對象的詳細描述信息。舉例說明，當待分析對象為“車牌”時，基礎(chǔ)分析信息可以僅包括車牌內(nèi)數(shù)字的輪廓信息，而不必包含車牌的顏色和位置信息。
[0023]待分析對象的基礎(chǔ)分析信息可以是:待分析對象的位置、大小、形狀、輪廓、和顏色信息等。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，用戶可以根據(jù)待分析對象的屬性決定基礎(chǔ)分析信息的內(nèi)容?；A(chǔ)分析信息的具體內(nèi)容并不能用于限制本發(fā)明的保護范圍。
[0024]步驟102:將基礎(chǔ)分析結(jié)果與待分析視頻的視頻圖像建立對應關(guān)系。
[0025]在實際應用中，由于待分析對象并不一定會始終出現(xiàn)在待分析視頻的所有視頻圖像中，有的視頻圖像未包含待分析對象，因而也不會產(chǎn)生基礎(chǔ)分析結(jié)果。因此，一個待分析視頻的基礎(chǔ)分析結(jié)果也可能來自于該待分析視頻的多個不連續(xù)的視頻圖像，或者從一個待分析視頻的某幅視頻圖像可以獲得多個基礎(chǔ)分析結(jié)果；通過將基礎(chǔ)分析結(jié)果與待分析視頻的視頻圖像對應，可便于在后面的復雜分析過程中快速定位包含待分析對象的視頻圖像，從而提高后續(xù)復雜分析過程的效率。
[0026]本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，建立對應關(guān)系的方式可采用如下編碼方式:
[0027]對每個基礎(chǔ)分析結(jié)果、每個視頻圖像和每個待分析對象分別進行編號；
[0028]將每個基礎(chǔ)分析結(jié)果對應的視頻圖像的編號以及待分析對象編號作為基礎(chǔ)分析結(jié)果的屬性值進行記錄；或
[0029]將每個視頻圖像對應的基礎(chǔ)分析結(jié)果的編號以及待分析對象編號作為視頻圖像的屬性值進行記錄。
[0030]步驟103:將基礎(chǔ)分析結(jié)果、對應關(guān)系以及待分析視頻形成混合數(shù)據(jù)流發(fā)送給至少一個后端設(shè)備。將基礎(chǔ)分析結(jié)果以規(guī)范化的形式與待分析視頻形成混合數(shù)據(jù)流。
[0031]在本發(fā)明一實施例中，遵循《安全防范監(jiān)控數(shù)字視音頻編解碼技術(shù)要求GB/T25724-2010》(以下簡稱SVAC標準)中的監(jiān)控擴展信息的定義來表示基礎(chǔ)分析結(jié)果。其中SVAC標準中的監(jiān)控擴展信息的語法內(nèi)容可包括以下項目中的一個或多個:擴展信息類型、分析結(jié)果子類型、對應的視頻幀序號、對應的視頻幀絕對時間信息、擴展信息數(shù)據(jù)長度、壓縮編碼算法類型和分析結(jié)果的編碼數(shù)據(jù)等。監(jiān)控中心端接收到包含基礎(chǔ)分析結(jié)果的混合數(shù)據(jù)流后，直接提取包含基礎(chǔ)分析結(jié)果的擴展數(shù)據(jù)，無需解碼視頻圖像即可獲得視頻的一些基礎(chǔ)分析結(jié)果，且可以根據(jù)基礎(chǔ)分析結(jié)果中的信息，如目標位置、大小、類型、顏色等，實現(xiàn)對視頻圖像的快速檢索播放。
[0032]這樣后端設(shè)備在接收到該混合數(shù)據(jù)流時，可直接提取已有的基礎(chǔ)分析結(jié)果進行復雜分析處理，而無需重新對待分析視頻的視頻圖像進行分析，減少了后端設(shè)備的計算量，顯著降低了后端設(shè)備的處理壓力，使得同樣配置的服務器可以完成更多路視頻的分析處理。
[0033]當基礎(chǔ)分析結(jié)果的內(nèi)容無法達到復雜分析所需的數(shù)據(jù)量時，后端設(shè)備還可以利用基礎(chǔ)分析結(jié)果與待分析視頻的視頻圖像的對應關(guān)系快速檢索出包含待分析對象的視頻圖像，并僅對檢索出的視頻圖像中的待分析對象進行復雜分析，從而提高了復雜分析的效率。
[0034]在本發(fā)明一實施例中，在獲取待分析視頻的基礎(chǔ)分析結(jié)果之后，還可以對基礎(chǔ)分析結(jié)果進行壓縮，以較小的數(shù)據(jù)量表示同樣的基礎(chǔ)分析信息。
[0035]本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，用戶可以根據(jù)基礎(chǔ)分析結(jié)果的數(shù)據(jù)特點，選擇合適的數(shù)據(jù)壓縮方式，然而壓縮方式的選擇并不能用于限制本發(fā)明的保護范圍。
[0036]比如，當要獲取待分析對象的輪廓信息時，可以將基礎(chǔ)分析結(jié)果中包含待分析對象的待分析視頻的視頻圖像轉(zhuǎn)化為二值化圖像，如用“I”代表前景(待分析對象)，用“O”代表背景；再采用游程編碼(RLC，Run Length Coding)對二值化圖像進行數(shù)據(jù)壓縮。這樣不僅可以大大降低基礎(chǔ)分析結(jié)果的數(shù)據(jù)大小，還可以凸顯出待分析對象的輪廓信息。
[0037]在本發(fā)明一實施例中，混合數(shù)據(jù)流可存儲于前端設(shè)備和/或后端設(shè)備。這樣用戶可隨時從前端設(shè)備和/或后端設(shè)備調(diào)取該混合數(shù)據(jù)流，以方便追溯視頻分析數(shù)據(jù)或通過其他分析設(shè)備進行更進一步的視頻分析。當然，考慮到混合數(shù)據(jù)流的存儲空間要求大，通常應該存放在后端設(shè)備。
[0038]圖2所示為本發(fā)明一實施例所提供的分布式視頻分析方法中后端設(shè)備的復雜分析過程流程示意圖。如圖2所示，該復雜分析過程包括:
[0039]步驟201:提取出混合數(shù)據(jù)流中的基礎(chǔ)分析結(jié)果。
[0040]步驟202:判斷提取出的基礎(chǔ)分析結(jié)果是否能滿足用戶的視頻分析需求，如果基礎(chǔ)分析結(jié)果已能夠滿足用戶的視頻分析需求，則直接將基礎(chǔ)分析結(jié)果作為最終的復雜分析結(jié)果，至此流程結(jié)束；否則執(zhí)行步驟203。
[0041]步驟203:對基礎(chǔ)分析結(jié)果進行復雜分析。具體而言，對基礎(chǔ)分析結(jié)果進行復雜分析的過程可以是:
[0042]利用基礎(chǔ)分析結(jié)果和待分析視頻的視頻圖像的對應關(guān)系篩選出包含待分析對象的視頻圖像；
[0043]針對篩選出來的視頻圖像對待分析對象進行復雜分析。
[0044]這樣后端設(shè)備就不用對未包含待分析對象的視頻圖像進行分析，從而大大提高了后端設(shè)備的復雜分析效率。
[0045]其中，根據(jù)待分析對象的不同，復雜分析可包括:對待分析對象的行為分析、和/或運動軌跡分析、和/或?qū)ο笞R別。
[0046]圖3所示為本發(fā)明一實施例所提供的分布式視頻分析系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3所示，該系統(tǒng)包括:至少一個前端設(shè)備和至少一個后端設(shè)備；其中，前端設(shè)備包括:
[0047]基礎(chǔ)分析模塊，配置為獲取待分析視頻的基礎(chǔ)分析結(jié)果；
[0048]對應模塊，配置為將基礎(chǔ)分析結(jié)果與待分析視頻的視頻圖像建立對應關(guān)系；
[0049]混合模塊，配置為將基礎(chǔ)分析結(jié)果、對應關(guān)系以及待分析視頻形成混合數(shù)據(jù)流。
[0050]壓縮模塊，配置為壓縮基礎(chǔ)分析結(jié)果。
[0051 ] 其中，后端設(shè)備包括:
[0052]提取模塊，配置為提取出混合數(shù)據(jù)流中的基礎(chǔ)分析結(jié)果；
[0053]篩選模塊，配置為利用基礎(chǔ)分析結(jié)果和待分析視頻的視頻圖像的對應關(guān)系篩選出包含待分析對象的視頻圖像；
[0054]復雜分析模塊，配置為針對篩選出的視頻圖像對待分析對象進行復雜分析。
[0055]在本發(fā)明一實施例中，前端設(shè)備和/或后端設(shè)備中還可以進一步包括:
[0056]存儲模塊，配置為存儲基礎(chǔ)分析結(jié)果和/或混合數(shù)據(jù)流。
[0057]在本發(fā)明一實施例中，后端設(shè)備也可以配置為基于原始的基礎(chǔ)分析結(jié)果進行復雜分析。此時由于基礎(chǔ)分析結(jié)果不用被壓縮，前端設(shè)備也可不包含壓縮模塊。
[0058]本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，根據(jù)所要實現(xiàn)的視頻分析的復雜度以及前端設(shè)備和后端設(shè)備的計算能力，用戶可以調(diào)整分布式視頻分析系統(tǒng)中前端設(shè)備和后端設(shè)備各自的數(shù)量。本發(fā)明對前端設(shè)備和后端設(shè)備的數(shù)量并不作限定。
[0059]以上僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種分布式視頻分析方法，特征在于，在前端設(shè)備處，包括: 獲取待分析視頻的基礎(chǔ)分析結(jié)果； 將所述基礎(chǔ)分析結(jié)果與所述待分析視頻的視頻圖像建立對應關(guān)系； 將所述基礎(chǔ)分析結(jié)果、所述對應關(guān)系以及所述待分析視頻形成混合數(shù)據(jù)流發(fā)送給后端設(shè)備。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式視頻分析方法，特征在于，獲取待分析視頻的基礎(chǔ)分析結(jié)果包括: 獲取待分析對象的基礎(chǔ)分析信息；其中，所述基礎(chǔ)分析信息包括:位置、和/或大小、和/或形狀、和/或輪廓、和/或顏色信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式視頻分析方法，特征在于，進一步包括: 壓縮所述基礎(chǔ)分析結(jié)果。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的分布式視頻分析方法，特征在于，壓縮所述基礎(chǔ)分析結(jié)果包括: 將所述基礎(chǔ)分析結(jié)果中包含待分析對象的待分析視頻的視頻圖像轉(zhuǎn)化為二值化圖像； 采用游程編碼對所述二值化圖像進行數(shù)據(jù)壓縮。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式視頻分析方法，特征在于，將所述基礎(chǔ)分析結(jié)果與所述待分析視頻的視頻圖像建立對應關(guān)系包括: 對每個基礎(chǔ)分析結(jié)果、每個視頻圖像和每個待分析對象分別進行編號； 將每個基礎(chǔ)分析結(jié)果對應的視頻圖像的編號以及待分析對象編號作為基礎(chǔ)分析結(jié)果的屬性值進行記錄；或 將每個視頻圖像對應的基礎(chǔ)分析結(jié)果的編號以及待分析對象編號作為視頻圖像的屬性值進行記錄。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式視頻分析方法，特征在于，將基礎(chǔ)分析結(jié)果、所述對應關(guān)系以及所述待分析視頻形成混合數(shù)據(jù)流包括: 將基礎(chǔ)分析結(jié)果和所述對應關(guān)系以規(guī)范化的數(shù)據(jù)格式與所述待分析視頻形成混合數(shù)據(jù)流。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的分布式視頻分析方法，特征在于，遵循SVAC標準中的監(jiān)控擴展信息的定義來表示基礎(chǔ)分析結(jié)果。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式視頻分析方法，特征在于，所述SVAC標準中監(jiān)控擴展信息的數(shù)據(jù)格式包括以下項目中的一個或多個: 擴展信息類型、分析結(jié)果子類型、對應的視頻幀序號、對應的視頻幀絕對時間信息、擴展信息數(shù)據(jù)長度、壓縮編碼算法類型和分析結(jié)果的編碼數(shù)據(jù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式視頻分析方法，其特征在于，在所述后端設(shè)備，包括: 提取出所述混合數(shù)據(jù)流中的基礎(chǔ)分析結(jié)果； 利用所述基礎(chǔ)分析結(jié)果和待分析視頻的視頻圖像的對應關(guān)系篩選出包含待分析對象的視頻圖像； 針對篩選出來的視頻圖像對待分析對象進行復雜分析。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的分布式視頻分析方法，其特征在于，所述復雜分析包括:對待分析對象的行為分析、和/或運動軌跡分析、和/或?qū)ο笞R別。
11.一種分布式視頻分析系統(tǒng)，其特征在于，包括:至少一個前端設(shè)備；其中，所述至少一個前端設(shè)備包括: 基礎(chǔ)分析模塊，配置為獲取待分析視頻的基礎(chǔ)分析結(jié)果； 對應模塊，配置為將所述基礎(chǔ)分析結(jié)果與所述待分析視頻的視頻圖像建立對應關(guān)系； 混合模塊，配置為將基礎(chǔ)分析結(jié)果、所述對應關(guān)系以及所述待分析視頻形成混合數(shù)據(jù)流。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述至少一個前端設(shè)備進一步包括: 壓縮模塊，配置為壓縮所述基礎(chǔ)分析結(jié)果。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其特征在于，進一步包括至少一個后端設(shè)備，所述至少Iv后端設(shè)備包括: 提取模塊，配置為提取出所述混合數(shù)據(jù)流中的基礎(chǔ)分析結(jié)果； 篩選模塊，配置為利用所述基礎(chǔ)分析結(jié)果和待分析視頻的視頻圖像的對應關(guān)系篩選出包含待分析對象的視頻圖像； 復雜分析模塊，配置為針對篩選出的視頻圖像對待分析對象進行復雜分析。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述至少一個前端設(shè)備和/或后端設(shè)備進一步包括: 存儲模塊，配置為存儲基礎(chǔ)分析結(jié)果和/或混合數(shù)據(jù)流。
【文檔編號】H04N7/18GK104333732SQ201410547257
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年10月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月15日
【發(fā)明者】邱嵩, 馬偉, 桑伯男 申請人:廣東中星電子有限公司, 北京中星微電子有限公司