智能感知分析儀的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種智能感知分析儀，其包括：信息采集單元，其通過一接口單元接收所述感知層發(fā)送的感知信息，并輸出所述感知信息；信息處理單元，其將所述信息采集單元輸出的所述感知信息編碼壓縮，并判斷編碼壓縮后的所述感知信息是否與預(yù)設(shè)的多個(gè)事件規(guī)則中的至少一個(gè)事件規(guī)則匹配，當(dāng)匹配時(shí)輸出相應(yīng)的事件告警通知；以及中央處理器，當(dāng)接收到所述信息處理單元輸出的所述事件告警通知時(shí)，將該事件告警通知發(fā)送至所述應(yīng)用層，并輸出相應(yīng)的告警控制指令。本發(fā)明的智能感知分析儀可以同時(shí)對成千上萬的目標(biāo)對象進(jìn)行監(jiān)控，對可疑事件進(jìn)行告警，這樣個(gè)人就可以解放出來，僅對可疑的監(jiān)控點(diǎn)進(jìn)行處理，提高事件發(fā)現(xiàn)的及時(shí)性和處理的高效性。
【專利說明】智能感知分析儀
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及通信【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種智能感知分析儀。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，國內(nèi)城市已經(jīng)建設(shè)和準(zhǔn)備建設(shè)的應(yīng)急決策指揮系統(tǒng)，主要還是基于傳統(tǒng)PSTN、無線集群通信等技術(shù)來實(shí)現(xiàn)各聯(lián)動部門之間的流程整合，而缺乏對應(yīng)急事件態(tài)勢的精確感知。隨著突發(fā)自然災(zāi)害和社會公共安全的復(fù)雜程度不斷提高，應(yīng)急事件愈加復(fù)雜，牽涉面愈加廣泛，應(yīng)急突發(fā)事件處置的難度也日益增加，這為新一代決策指揮系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提出了更高的要求:實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場事件的多元信息采集和報(bào)送，形成較完備的事件態(tài)勢圖，對公共安全的事件發(fā)展趨勢進(jìn)行動態(tài)預(yù)測，進(jìn)而為輔助決策提供科學(xué)依據(jù)。
[0003]另一方面，在規(guī)模宏大的“平安城市”建設(shè)過程中，全國城市建設(shè)了龐大的視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，一線城市大概安裝了 20?30萬只視頻攝像頭，二線城市一般也安裝了數(shù)萬只攝像頭，然而，這些物聯(lián)網(wǎng)前端感知終端設(shè)備呈離散分布狀態(tài)，無法通過一個(gè)設(shè)備或系統(tǒng)統(tǒng)一采集、感知和分析，不能與后臺的應(yīng)急決策指揮應(yīng)用層實(shí)現(xiàn)交互，從而制約了后臺系統(tǒng)發(fā)揮更大的作用。
[0004]因此，迫切需要一個(gè)連接物聯(lián)網(wǎng)前端感知層和后臺應(yīng)急指揮應(yīng)用層的中間接入設(shè)備，以加強(qiáng)現(xiàn)有系統(tǒng)之間的相互通信，充分利用“平安城市”的前端感知設(shè)備來采集信息，以實(shí)現(xiàn)基于對現(xiàn)場信息精確感知的增強(qiáng)型決策指揮。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于為了解決上述問題，提供一種智能感知分析儀，以同時(shí)對成千上萬的目標(biāo)對象進(jìn)行監(jiān)控，并將可疑事件上報(bào)，以提高事件發(fā)現(xiàn)的及時(shí)性和有效性。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0007]—種智能感知分析儀，其實(shí)現(xiàn)感知層和應(yīng)用層之間的相互通信，其中，所述智能感知分析儀包括:
[0008]信息采集單元，其通過一接口單元接收所述感知層發(fā)送的感知信息，并輸出所述感知信息；
[0009]信息處理單元，其將所述信息采集單元輸出的所述感知信息編碼壓縮，并判斷編碼壓縮后的所述感知信息是否與預(yù)設(shè)的多個(gè)事件規(guī)則中的至少一個(gè)事件規(guī)則匹配，當(dāng)匹配時(shí)輸出相應(yīng)的事件告警通知；以及
[0010]中央處理器，當(dāng)接收到所述信息處理單元輸出的所述事件告警通知時(shí)，將該事件告警通知發(fā)送至所述應(yīng)用層，并輸出相應(yīng)的告警控制指令。
[0011]前述一種智能感知分析儀，該智能感知分析儀還包括用于存儲所述編碼壓縮后的所述感知信息的信息存儲單元。
[0012]前述一種智能感知分析儀,其中，
[0013]所述信息采集單元包括用于采集音頻數(shù)據(jù)的音頻采集模塊以及用于采集視頻數(shù)據(jù)的視頻采集模塊；
[0014]所述信息處理單元包括:
[0015]將所述音頻數(shù)據(jù)和視頻數(shù)據(jù)編碼壓縮的音視頻編碼壓縮模塊，以及
[0016]音視頻分析模塊，其判斷編碼壓縮后的所述音頻數(shù)據(jù)和視頻數(shù)據(jù)是否與預(yù)設(shè)的多個(gè)事件中的至少一個(gè)事件匹配，當(dāng)匹配時(shí)向所述中央處理器輸出相應(yīng)的事件告警通知。
[0017]前述一種智能感知分析儀，其中，
[0018]所述信息采集單元還包括用于接收傳感信息的傳感信息采集模塊；
[0019]所述信息處理單元還包括傳感信息分析模塊，其用于判斷所述傳感信息是否與預(yù)設(shè)的多個(gè)事件中的至少一個(gè)事件匹配，當(dāng)匹配時(shí)向所述中央處理器輸出相應(yīng)的事件告警通知。
[0020]前述一種智能感知分析儀，其中，
[0021]所述信息采集單元還包括用于接收串口數(shù)據(jù)的串口數(shù)據(jù)采集模塊；
[0022]所述信息處理單元還包括串口數(shù)據(jù)分析模塊，其用于判斷所述串口數(shù)據(jù)是否與預(yù)設(shè)的多個(gè)事件中的某一事件匹配，當(dāng)匹配時(shí)向所述中央處理器輸出相應(yīng)的事件告警通知。
[0023]進(jìn)一步地，所述中央處理器包括根據(jù)所述信息處理單元輸出的所述事件告警通知輸出所述告警控制指令的告警處理模塊。
[0024]進(jìn)一步地，所述中央處理器還包括用于歸類、存儲和/或檢索所述信息處理單元輸出的所述事件告警通知的事件管理模塊。
[0025]進(jìn)一步地，所述中央處理器還包括用于將所述音頻數(shù)據(jù)和視頻數(shù)據(jù)傳輸至網(wǎng)絡(luò)的媒體分發(fā)模塊。
[0026]優(yōu)選地，所述中央處理器還包括用于接收所述應(yīng)用層的調(diào)度指令，并根據(jù)該調(diào)度指令控制所述媒體分發(fā)模塊的媒體調(diào)度模塊。
[0027]優(yōu)選地，所述中央處理器還包括用于提供用戶配置的系統(tǒng)管理模塊。
[0028]本發(fā)明還提供一種智能感知分析系統(tǒng)，其中，該系統(tǒng)包括感知層、應(yīng)用層以及上述的用于實(shí)現(xiàn)感知層和應(yīng)用之間的相互通信的智能感知分析儀。
[0029]綜上所述，本發(fā)明的智能感知分析儀是一種基于傳感網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用架構(gòu)的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)備，其向下接入視頻數(shù)據(jù)、音頻數(shù)據(jù)、溫感和煙感等感知信息，并對這些感知信息進(jìn)行智能分析處理，以將非結(jié)構(gòu)化的感知信息轉(zhuǎn)化成結(jié)構(gòu)化的事件信息；向上通過IP網(wǎng)絡(luò)向應(yīng)用層傳送該事件信息，以供應(yīng)用層使用。與傳統(tǒng)的人工勞動相比，人工監(jiān)控能力有限一同一時(shí)間只能監(jiān)控四到六個(gè)畫面，而且容易產(chǎn)生視覺疲勞導(dǎo)致錯(cuò)過關(guān)鍵畫面，而本發(fā)明可以同時(shí)對成千上萬監(jiān)控畫面進(jìn)行分析處理，并對可疑事件發(fā)出告警，從而可以將個(gè)人解放出來，只需要對可疑的監(jiān)控點(diǎn)進(jìn)行處理即可。本發(fā)明尤其適用于應(yīng)急決策指揮領(lǐng)域，其可以提高政府及企業(yè)應(yīng)急管理工作的信息化水平和工作效率，降低人工勞動強(qiáng)度，提高感知信息的及時(shí)性與準(zhǔn)確性，從而提升政府對應(yīng)急事務(wù)的處理能力，最大限度的保護(hù)人民的生命財(cái)產(chǎn)安全，具有重要的社會效益。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0030]圖1是基于本發(fā)明的智能感知分析儀的智能感知分析系統(tǒng)；
[0031]圖2是本發(fā)明的智能感知分析儀的電路連接圖；[0032]圖3是本發(fā)明的智能感知分析儀的結(jié)構(gòu)框圖；
[0033]圖4是本發(fā)明的音視頻分析模塊的軟件流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0034]圖1基于本發(fā)明的智能感知分析儀2的智能感知分析系統(tǒng)，其包括感知層1、智能感知分析儀2以及應(yīng)用層3。
[0035]感知層I是整個(gè)系統(tǒng)的信息源采集端，用于實(shí)現(xiàn)各類感知信息的采集和輸出，例如，該感知信息可以是視頻數(shù)據(jù)、音頻數(shù)據(jù)、傳感信息、串口數(shù)據(jù)以及其它各類物聯(lián)網(wǎng)信息。其中，視頻數(shù)據(jù)包括模擬視頻數(shù)據(jù)和數(shù)字視頻數(shù)據(jù)；傳感信息包括煙感、溫感、紅外以及濕度等傳感信息。
[0036]智能感知分析儀2接入感知層1，并對感知層I輸出的音頻數(shù)據(jù)、視頻數(shù)據(jù)、傳感信息和串口數(shù)據(jù)等感知信息進(jìn)行分析處理、存儲和上傳，當(dāng)這些感知信息觸發(fā)了預(yù)設(shè)的多個(gè)事件規(guī)則中的至少一個(gè)時(shí)，通過網(wǎng)絡(luò)4輸出對應(yīng)的事件告警通知，同時(shí)對相應(yīng)音頻數(shù)據(jù)告警事件、視頻數(shù)據(jù)告警事件、傳感器告警事件和串口告警事件進(jìn)行統(tǒng)一智能管理。
[0037]應(yīng)用層3根據(jù)智能感知分析儀2輸出的不同事件告警通知進(jìn)行不同處理。對于緊急事件，如火警等，將進(jìn)行應(yīng)急指揮管理；對于日常非緊急事件，可以進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，以提供給決策指揮人員參考。
[0038]如圖2和3所示，智能感知分析儀2主要包括信息采集單元21、信息處理單元22、中央處理器23、信息存儲單元24和接口單元25。其中，信息采集單元21通過接口單元25接收感知層I輸出的感知信息，并通過總線將該感知信息發(fā)送至信息處理單元22 ;信息處理單元22將該感知信息編碼壓縮，并通過總線發(fā)送至中央處理器23，由中央處理器23將其存儲在信息存儲單元24中；同時(shí)，信息處理單元22還需判斷該編碼壓縮后的感知信息是否與預(yù)設(shè)的多個(gè)事件規(guī)則中的至少一個(gè)事件規(guī)則匹配，當(dāng)匹配時(shí)輸出相應(yīng)的事件告警通知，然后中央處理器23將根據(jù)該事件告警通知輸出相應(yīng)的告警控制指令，并同時(shí)將該事件告警通知上傳至應(yīng)用層3。
[0039]下面對各個(gè)模塊作詳細(xì)的描述:
[0040]信息采集單元21包括音頻采集模塊211、視頻采集模塊212、傳感信息采集模塊213和串口數(shù)據(jù)采集模塊214。該視頻采集模塊212連接至攝像機(jī)以采集視頻數(shù)據(jù)；該音頻采集模塊211連接至拾音器或麥克風(fēng)以采集音頻數(shù)據(jù)；該傳感信息采集模塊213連接至煙感、溫感或濕度傳感器等以采集煙霧濃度、溫度或濕度等傳感信息；該串口數(shù)據(jù)采集模塊214通過串口連接至電表、UPS電源、門禁等設(shè)備以采集相應(yīng)的串口數(shù)據(jù)。
[0041]在本實(shí)施例中，視頻采集模塊211選用科勝訊的CX25853視頻數(shù)據(jù)解碼器，可同時(shí)進(jìn)行8路模擬視頻數(shù)據(jù)流采集，支持兩路模擬視頻數(shù)據(jù)輸出和一路數(shù)字顯示器輸出。該解碼器支持BT.656/VIP數(shù)字視頻數(shù)據(jù)接口，提供高品質(zhì)梳狀濾波器，支持NTSC/PAL制式。使用該視頻數(shù)據(jù)解碼器能夠快速鎖定低電壓的視頻數(shù)據(jù)、水平和垂直縮放，以及對色調(diào)、亮度、飽和度和對比度進(jìn)行控制，并且大幅地降低了電路板的空間需求。
[0042]信息處理單元22包括根據(jù)系統(tǒng)需要對音頻數(shù)據(jù)、視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼壓縮的音視頻編碼壓縮模塊221，其按照一定的格式將音頻數(shù)據(jù)和視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼壓縮，以適合網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)囊?。在本發(fā)明中采用的視頻數(shù)據(jù)編碼格式為H.264，音頻數(shù)據(jù)編碼格式為AMR。在本實(shí)施例中，每一個(gè)信息采集單元21可配置2個(gè)信息處理單元22。
[0043]信息處理單元22還包括音視頻分析模塊222、傳感信息分析模塊223和串口數(shù)據(jù)分析模塊224，其中，音視頻分析模塊222為核心模塊，其用于對音頻數(shù)據(jù)和視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，在本實(shí)施例中選用TI公司的C6678DSP，其采用了 TI公司最新的KeyStone多內(nèi)核架構(gòu)，可最大限度地提高片上數(shù)據(jù)流的吞吐量，消除可能出現(xiàn)的瓶頸問題。使用時(shí)，該音視頻分析模塊222首先對視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行去噪聲等預(yù)處理工作，然后自動識別視頻數(shù)據(jù)中的目標(biāo)對象并對其進(jìn)行跟蹤，當(dāng)該目標(biāo)對象的行為與預(yù)設(shè)的至少一個(gè)事件規(guī)則匹配時(shí)，向所述中央處理器23發(fā)送相應(yīng)的事件告警通知。
[0044]該音視頻分析模塊222當(dāng)前支持的智能應(yīng)用有:
[0045]a.拌線(Line Crossing):檢測是否有人、物體或者車輛突然越過預(yù)定邊界；
[0046]b.警戒區(qū)(Restricted Area):檢測是否有人、物體或車輛進(jìn)入、離開、穿越預(yù)定區(qū)域；
[0047]c.停留(Object Persistence):當(dāng)一個(gè)物體(如箱子、包裹、車輛、人物等)在敏感區(qū)域停留的時(shí)間過長，或超過了預(yù)定義的時(shí)間長度就產(chǎn)生告警，典型應(yīng)用場景包括機(jī)場、火車站、地鐵站等；
[0048]d.物品計(jì)數(shù)(Object Counting):統(tǒng)計(jì)穿越入口或指定區(qū)域的人或物體的數(shù)量,例如為業(yè)主計(jì)算某天光顧其店鋪的顧客數(shù)量；
[0049]e.逆行(Wrong Direction):對以規(guī)定方向反向運(yùn)動的人、物體或車輛進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測，用以識別在禁行方向的逆行行為，典型應(yīng)用如各種單方向流動出入口或區(qū)域；
[0050]f.聚集(Crowd Detection):通過區(qū)域內(nèi)人群的密集程度獲得擁擠的估計(jì)值,實(shí)時(shí)檢測是否有群體聚集現(xiàn)象，當(dāng)區(qū)域范圍內(nèi)人員數(shù)量超過預(yù)設(shè)值時(shí)自動預(yù)警，典型應(yīng)用如廣場、出入口、交通要道；
[0051]g.疏散(Crowd Splitting):檢測區(qū)域中的人群突然向一個(gè)或多個(gè)方向移動,移動速度和方向超過預(yù)設(shè)值時(shí)自動告警；
[0052]h.速度異常(Abnormal Speed):重點(diǎn)關(guān)注可疑人員的快速移動與突然加速等行為，實(shí)時(shí)檢測是否有人員快速奔跑、追逐，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)偷盜或搶劫等，是城市治安監(jiān)控的典型應(yīng)用；
[0053]1.跟蹤(Trajectory Tracking):記錄物體在每個(gè)畫面中的位置,并將物體的輪廓用框表不出來；
[0054]j.徘徊(Loitering):檢測是否有可疑人、物體或車輛在指定的區(qū)域內(nèi)長時(shí)間移動，當(dāng)徘徊時(shí)間超過預(yù)設(shè)值，系統(tǒng)將發(fā)出告警；
[0055]k.倒地(Fall Down):檢測行人在運(yùn)動或靜止?fàn)顟B(tài)下突然倒下來；
[0056]1.打架(Fighting):通過對視頻監(jiān)控下相關(guān)人員的運(yùn)動特征、運(yùn)動軌跡、肢體劇烈變化的自動識別，實(shí)時(shí)檢測是否有打架斗毆事件，以防事件的進(jìn)一步惡化，典型應(yīng)用如城市治安監(jiān)控；
[0057]m.尾隨(Trailing):檢測是否有人尾隨通過門禁等特殊通道，防止尾隨偷竊和搶劫行為，支持與門禁信息的對比，重點(diǎn)關(guān)注通過門禁人員的數(shù)量變化，典型應(yīng)用如各重要區(qū)域門口等；
[0058]η.人臉檢測(Face Detection):檢測畫面中的全部人臉，并用框表示出人臉的位置和大小；
[0059]ο.物品遺留(Object Left):檢測是否有車輛或物品?？炕蚍胖迷谠O(shè)定區(qū)域超過一定的時(shí)間，主要用來檢測被遺棄在公共場所的可疑物品，典型應(yīng)用如反恐；
[0060]p.物品遺失(Object Removal):檢測分析畫面中不同位置上的物品，當(dāng)物體消失時(shí)，自動產(chǎn)生告警信息；
[0061]q.火焰檢測(Flame Detection):檢測畫面中是否存在火焰，如發(fā)現(xiàn)則告警；
[0062]r.煙霧檢測(Smoke Detection):檢測畫面中是否存在煙霧，如發(fā)現(xiàn)則告警。
[0063]在本實(shí)施例中，該音視頻分析模塊222采用的智能視頻分析算法由背景建模和對象檢測兩大模塊完成，以實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)的檢測及跟蹤。其中，背景建模模塊通過背景差的方式檢測出運(yùn)動物體，并更新背景。對象檢測對背景建模檢測到的物體進(jìn)一步分析，根據(jù)物體的特征，過濾掉誤檢的物體，并將物體的信息反饋到背景建模的背景更新部分，從而實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確、穩(wěn)定、長時(shí)間的檢測目標(biāo)的功能。
[0064]目標(biāo)檢測通過Adaboost算法、矩形特征和級聯(lián)分類器實(shí)現(xiàn)。該檢測方法包括訓(xùn)練和檢測兩部分，軟件處理流程如圖4所示，其中，左邊流程為訓(xùn)練部分，右邊流程為檢測部分。
[0065]訓(xùn)練部分:收集目標(biāo)樣本和非目標(biāo)樣本構(gòu)成訓(xùn)練樣本集,從樣本集中提取所有的矩形特征，計(jì)算矩形特征值，矩形特征值作為訓(xùn)練過程的輸入，訓(xùn)練過程依據(jù)Adaboost算法展開，訓(xùn)練生成一個(gè)級聯(lián)分類器。
[0066]檢測部分:按比例逐層縮小待檢測信息，形成信息金字塔，在金字塔信息中遍歷所有背景建模得到的待檢測子窗口，利用訓(xùn)練得到的層疊分類器對每個(gè)子窗口進(jìn)行檢測，確定是否為真正目標(biāo)，并進(jìn)行后處理，最后得到檢測目標(biāo)。
[0067]級聯(lián)分類器:實(shí)際檢測中，面臨的最大問題就是計(jì)算量。對于分辨率為320x240的信息，所有可能的檢測子窗口將在10萬之上，為了降低運(yùn)算量，提高檢測速度，本實(shí)施例中采用了級聯(lián)分類器。級聯(lián)分類器每一級對應(yīng)一個(gè)由Adaboost訓(xùn)練的強(qiáng)分類器，檢測時(shí)子窗口只有通過所有層，才能判斷為真正的目標(biāo)，否則即為非目標(biāo)。由于第一級分類器面對所有的待檢測子窗口，為了控制檢測速度，需要對第一級分類器的數(shù)量進(jìn)行限制，當(dāng)達(dá)到上限時(shí)，即使虛警率沒有達(dá)到預(yù)設(shè)指標(biāo)，也強(qiáng)制進(jìn)入下一級分類器。本實(shí)施例中設(shè)定的上限為7。
[0068]后處理策略:由于檢測是按比例逐層縮小的，因此多尺度下進(jìn)行的檢測，會出現(xiàn)同一目標(biāo)在不同比例下多次被檢測到的現(xiàn)象，同時(shí)在結(jié)果中也存在著一些誤判的虛警目標(biāo)。經(jīng)過觀察發(fā)現(xiàn)，真正的目標(biāo)通常會有多個(gè)檢測窗口重疊，而大部分誤檢的虛警目標(biāo)僅有一到兩個(gè)檢測窗口。據(jù)此，在合并重疊的檢測窗口時(shí)，可以去除誤檢的虛警窗口，提高檢測的準(zhǔn)確率。
[0069]在本實(shí)施例中，信息存儲單元24選用支持SATA的芯片Sil3114，采用176-pinTQFP單芯片封裝形式，提供4組SATA接口，能夠以RAID0、RAID1、RAID0+1、RAID5等多種方式工作。其提供數(shù)據(jù)的本地存儲、檢索及訪問功能，具體實(shí)現(xiàn)方式有以下幾種:
[0070]1.采用預(yù)分配空間存儲方式。每個(gè)新硬盤在開始存儲之前都要先進(jìn)行預(yù)初始化，按照指定的大小預(yù)先創(chuàng)建若干空文件，進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲時(shí)按需從空文件池中得到一個(gè)文件句柄然后開始進(jìn)行寫入操作。這樣每一個(gè)文件的簇鏈表在數(shù)據(jù)寫入前就確定下來，寫入操作只改寫數(shù)據(jù)，不影響簇鏈表的結(jié)構(gòu)，當(dāng)異常斷電時(shí)只是丟失當(dāng)前正在寫盤的數(shù)據(jù)，文件的一致性得以保留，不會造成文件的損壞。
[0071]2.采用連續(xù)文件存儲方式。每個(gè)文件在創(chuàng)建時(shí)分配一組物理上連續(xù)的簇，這樣可以防止產(chǎn)生磁盤碎片，縮減硬盤尋道時(shí)間，加快硬盤讀寫速度。創(chuàng)建固定大小的連續(xù)文件是比較耗費(fèi)時(shí)間的一項(xiàng)操作，因此應(yīng)放在后臺完成，這樣可以避免影響到關(guān)鍵任務(wù)的執(zhí)行。
[0072]3.采用幀索引方式。對視頻數(shù)據(jù)的關(guān)鍵幀(I幀)進(jìn)行索引，記錄每一個(gè)I幀的位置、時(shí)間、長度，這樣可以對視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行精確的定位、回放和控制。
[0073]4.采用文件索引方式。對每一個(gè)硬盤建立一個(gè)文件索引表，記錄每個(gè)文件中的信息(文件索引號、錄像類型、錄像時(shí)間段個(gè)數(shù)等等)以及文件中的每個(gè)錄像時(shí)間段的信息(數(shù)據(jù)位置及長度、幀索引位置及長度、起止時(shí)間等等)，并且在內(nèi)存中維持一個(gè)文件索引表的鏡像，這樣可以對所有硬盤上的文件進(jìn)行快速的查找、檢索，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了文件系統(tǒng)對單個(gè)硬盤的獨(dú)立性。
[0074]在本實(shí)施例中，接口單元25提供豐富的接口，主要包括:
[0075]I) 16路BNC (Bayonet Nut Connector，刺刀螺母連接器)視頻輸入接口 2501，其提供模擬視頻輸入源，能夠同時(shí)滿足多種視頻分析的需求；
[0076]2)2路BNC視頻輸出接口 2502，其提供模擬視頻輸出，用于視頻本地顯示或本地配
置界面顯示；
[0077]3)1路VGA (Video Graphic Array，視頻圖形陣列)視頻輸出接口 2503，其滿足本地高清晰輸出顯示的需求；
[0078]4)1 路 BNC 音頻輸入接口 2504 和 I 路 RCA (Radio Corporation of American,蓮花插座)音頻輸入接口 2505，其提供本地音頻采集，用于實(shí)現(xiàn)雙向語言對講；
[0079]5)1路BNC音頻輸出接口 2506和I路RCA音頻輸出接口 2507，其將聲音傳輸?shù)接性匆繇懮希?br> [0080]6) I個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口 2508，其支持IOM/100M/1000M自適應(yīng)，用于滿足多種網(wǎng)絡(luò)通信需求；
[0081]7) 16路告警輸入接口 2509，其連接各種開關(guān)量告警發(fā)生器，采集各類開關(guān)量告警信息，提供給主機(jī)做告警分析；
[0082]8) 4路告警輸出接口 2510可連接本地告警輸出設(shè)備(如警燈，警鈴等)，其實(shí)現(xiàn)本地告警功能實(shí)時(shí)提醒；
[0083]9)1個(gè)擴(kuò)展的串口(RS485)2511，其用于實(shí)現(xiàn)PTZ控制和模擬信號采集:當(dāng)控制帶PTZ功能的云臺和球機(jī)時(shí)，在RS485總線方式下，每條總線最多可以掛31個(gè)RS485接口的云臺和球機(jī)；當(dāng)用于采集模擬信號時(shí)，可采集各種模擬量輸入信號(例如溫度、壓力、電壓、電流等變量);
[0084]10) I個(gè)USB接口 2512，其選用USB2.0標(biāo)準(zhǔn)，支持掛載通用U盤等存儲設(shè)備，同時(shí)支持導(dǎo)出告警信息和錄像視頻；
[0085]11) I個(gè)RS232調(diào)試串口 2513，其供用戶開發(fā)調(diào)試和工程調(diào)試；
[0086]12) RTC芯片2514，其作為實(shí)時(shí)時(shí)鐘連接到中央處理器23，
[0087]整個(gè)智能感知分析儀2的硬件采用12伏直流供電。
[0088]在本實(shí)施例中，中央處理器23選用ARM公司Cortex系列的Cortex_A8芯片。Cortex系列屬于ARMv7架構(gòu)，比純32位代碼少使用31 %的內(nèi)存，減小了系統(tǒng)開銷，能將DSP和信息處理能力提高近4倍，并支持改良的浮點(diǎn)運(yùn)算，滿足海量視頻數(shù)據(jù)處理的應(yīng)用需求。本發(fā)明的中央處理器23包括媒體分發(fā)模塊231、事件管理模塊232、告警處理模塊233、媒體調(diào)度模塊234及系統(tǒng)管理模塊235。
[0089]媒體分發(fā)模塊231的功能是將音頻數(shù)據(jù)和視頻數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)發(fā)到網(wǎng)絡(luò)4上。在本實(shí)施例中，其采用基于終端的QoS控制策略，提供“盡力而為”的分發(fā)服務(wù)，具體功能如下:
[0090]1.為每路媒體提供獨(dú)立的發(fā)送隊(duì)列。每一路媒體源擁有獨(dú)立的發(fā)送緩存，緩存大小可以自由指定，碼流數(shù)據(jù)需要傳輸時(shí)只要將其放入相應(yīng)的發(fā)送隊(duì)列中即可。
[0091]2.為每路媒體提供獨(dú)立的媒體隊(duì)列。每一個(gè)媒體發(fā)送隊(duì)列配備有相應(yīng)的重傳隊(duì)列，隊(duì)列的大小可以自由指定，發(fā)送隊(duì)列中每發(fā)送完成一個(gè)數(shù)據(jù)包就將其放入對應(yīng)的重傳隊(duì)列中供丟包重傳時(shí)使用。通過控制重傳隊(duì)列的大小，可以在傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性與可靠性之間找到平衡點(diǎn)。
[0092]3.為媒體發(fā)生任務(wù)提供獨(dú)立的發(fā)送線程。由于引進(jìn)了媒體發(fā)送隊(duì)列，為了保證媒體數(shù)據(jù)采集及智能分析任務(wù)不受網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)發(fā)送的影響，采用獨(dú)立的媒體發(fā)送線程進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)發(fā)送。該線程采取“盡力而為”的工作模式，盡量多地從發(fā)送隊(duì)列中讀取數(shù)據(jù)進(jìn)行發(fā)送，并將發(fā)送完成的數(shù)據(jù)放入重傳隊(duì)列中。
[0093]事件管理模塊232的功能是將信息處理單元22上傳的事件告警通知進(jìn)行歸類、存儲并上傳至應(yīng)用層3，同時(shí)提供事件檢索功能。其中，事件告警通知分為當(dāng)前告警和歷史告警:當(dāng)前告警通知指的是未經(jīng)過用戶確認(rèn)的告警通知，歷史告警通知指的是經(jīng)過用戶確認(rèn)的告警通知。
[0094]事件管理模塊232還支持豐富的事件查詢條件，可根據(jù)時(shí)間、事件主體、事件類型、事件歸類等索引進(jìn)行查詢，也可單獨(dú)查詢系統(tǒng)的當(dāng)前告警通知或歷史告警通知。當(dāng)前告警通知和歷史告警通知可關(guān)聯(lián)到告警發(fā)生時(shí)的歷史視頻，方便用戶進(jìn)行歷史視頻回放。
[0095]告警處理模塊233可針對不同的事件告警通知輸出預(yù)定義的相應(yīng)告警控制指令，以控制相應(yīng)告警聯(lián)動模塊進(jìn)行聯(lián)動處理，即，當(dāng)其收到事件告警通知后，將控制告警聯(lián)動模塊一一執(zhí)行聯(lián)動信息庫中配置的聯(lián)動動作列表。通常，告警處理模塊233支持的聯(lián)動動作包括:單點(diǎn)攝像頭預(yù)置位調(diào)用、多點(diǎn)攝像頭預(yù)置位調(diào)用、物體追蹤、告警開關(guān)量輸出、短信通知、郵件通知以及錄像等。
[0096]在本實(shí)施例中，媒體調(diào)度模塊234可以用于接收和處理應(yīng)用層3輸出的調(diào)度指令，例如，根據(jù)該調(diào)度指令通知媒體分發(fā)模塊231從音視頻壓縮編碼模塊221中獲取實(shí)時(shí)視頻數(shù)據(jù)或者從信息存儲模塊24中獲取歷史視頻數(shù)據(jù)，該實(shí)時(shí)視頻數(shù)據(jù)或者歷史視頻數(shù)據(jù)經(jīng)過封裝和協(xié)議轉(zhuǎn)換后通過網(wǎng)絡(luò)4上傳至應(yīng)用層3。
[0097]在本實(shí)施例中，系統(tǒng)管理模塊235主要實(shí)現(xiàn)的功能包括:系統(tǒng)用戶的配置、事件規(guī)則的預(yù)定義配置、告警聯(lián)動規(guī)則的配置、系統(tǒng)資源(中央處理器23的占用率、內(nèi)存占用率、網(wǎng)絡(luò)占用率)的檢測及上傳。該模塊面向系統(tǒng)管理員，系統(tǒng)管理員通過網(wǎng)絡(luò)管理客戶端進(jìn)
行統(tǒng)一管理。
[0098]下面以視頻的處理為例，描述本發(fā)明的智能感知分析儀的操作過程:
[0099]首先，由視頻采集模塊212采集攝像機(jī)拍攝的視頻數(shù)據(jù)，并通過系統(tǒng)總線輸出至音視頻編碼壓縮模塊221以進(jìn)行編碼壓縮，然后將編碼壓縮后的視頻數(shù)據(jù)發(fā)送給音視頻分析模塊222，該音視頻分析模塊222自動檢測視頻數(shù)據(jù)中的目標(biāo)對象并進(jìn)行跟蹤，當(dāng)目標(biāo)對象的行為與預(yù)定義的事件規(guī)則匹配時(shí)，將產(chǎn)生事件告警通知并通過內(nèi)部總線將該事件告警通知上傳至中央處理器23的事件管理模塊232 ;事件管理模塊232 —方面通過網(wǎng)絡(luò)4將該事件告警通知上傳給應(yīng)用層3，另一方面通知告警處理模塊233按照預(yù)定義的控制規(guī)則輸出相應(yīng)告警控制指令，以觸發(fā)相應(yīng)的告警聯(lián)動模塊；應(yīng)用層3在接收到事件管理模塊232發(fā)送的事件相關(guān)信息后，通知媒體調(diào)度模塊234將事件相關(guān)的實(shí)時(shí)視頻數(shù)據(jù)或歷史視頻數(shù)據(jù)上傳；然后該媒體調(diào)度模塊234通知媒體分發(fā)模塊231從音視頻壓縮編碼模塊221中獲取實(shí)時(shí)視頻或從信息存儲模塊24中獲取歷史視頻，經(jīng)過封裝和協(xié)議轉(zhuǎn)換后再通過網(wǎng)絡(luò)4上傳至應(yīng)用層3。
[0100]綜上所述，智能感知分析儀2可以用于實(shí)現(xiàn)感知層I和應(yīng)用層3之間的相互通信，其通過疊加分布式部署在系統(tǒng)中，可以對分散在城市各個(gè)角落的感知終端設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一監(jiān)控。
[0101]以上所述的，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非用以限定本發(fā)明的范圍，本發(fā)明的上述實(shí)施例還可以做出各種變化。即凡是依據(jù)本發(fā)明申請的權(quán)利要求書及說明書內(nèi)容所作的簡單、等效變化與修飾，皆落入本發(fā)明專利的權(quán)利要求保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種智能感知分析儀，其實(shí)現(xiàn)感知層和應(yīng)用層之間的相互通信，其特征在于，該智能感知分析儀包括: 信息采集單元，其通過一接口單元接收所述感知層發(fā)送的感知信息，并輸出所述感知信息； 信息處理單元，其將所述信息采集單元輸出的所述感知信息編碼壓縮，并判斷編碼壓縮后的所述感知信息是否與預(yù)設(shè)的多個(gè)事件規(guī)則中的至少一個(gè)事件規(guī)則匹配，當(dāng)匹配時(shí)輸出相應(yīng)的事件告警通知；以及 中央處理器，當(dāng)接收到所述信息處理單元輸出的所述事件告警通知時(shí)，將該事件告警通知發(fā)送至所述應(yīng)用層，并輸出相應(yīng)的告警控制指令。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能感知分析儀，其特征在于，該智能感知分析儀還包括用于存儲所述編碼壓縮后的所述感知信息的信息存儲單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能感知分析儀，其特征在于， 所述信息采集單元包括用于采集音頻數(shù)據(jù)的音頻采集模塊以及用于采集視頻數(shù)據(jù)的視頻采集模塊； 所述信息處理單元包括: 將所述音頻數(shù)據(jù)和視頻數(shù)據(jù)編碼壓縮的音視頻編碼壓縮模塊，以及 音視頻分析模塊，其判斷編碼壓縮后的所述音頻數(shù)據(jù)和視頻數(shù)據(jù)是否與預(yù)設(shè)的多個(gè)事件中的至少一個(gè)事件匹配，當(dāng)匹配時(shí)向所述中央處理器輸出相應(yīng)的事件告警通知。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的智能感知分析儀，其特征在于， 所述信息采集單元還包括用于接收傳感信息的傳感信息采集模塊； 所述信息處理單元還包括傳感信息分析模塊，其用于判斷所述傳感信息是否與預(yù)設(shè)的多個(gè)事件中的至少一個(gè)事件匹配，當(dāng)匹配時(shí)向所述中央處理器輸出相應(yīng)的事件告警通知。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的智能感知分析儀，其特征在于， 所述信息采集單元還包括用于接收串口數(shù)據(jù)的串口數(shù)據(jù)采集模塊； 所述信息處理單元還包括串口數(shù)據(jù)分析模塊，其用于判斷所述串口數(shù)據(jù)是否與預(yù)設(shè)的多個(gè)事件中的某一事件匹配，當(dāng)匹配時(shí)向所述中央處理器輸出相應(yīng)的事件告警通知。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任何一項(xiàng)所述的智能感知分析儀，其特征在于，所述中央處理器包括根據(jù)所述信息處理單元輸出的所述事件告警通知輸出所述告警控制指令的告警處理模塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的智能感知分析儀，其特征在于，所述中央處理器還包括用于歸類、存儲和/或檢索所述信息處理單元輸出的所述事件告警通知的事件管理模塊。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的智能感知分析儀，其特征在于，所述中央處理器還包括用于將所述音頻數(shù)據(jù)和視頻數(shù)據(jù)傳輸至網(wǎng)絡(luò)的媒體分發(fā)模塊。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的智能感知分析儀，其特征在于，所述中央處理器還包括用于接收所述應(yīng)用層的調(diào)度指令，并根據(jù)該調(diào)度指令控制所述媒體分發(fā)模塊的媒體調(diào)度模塊。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的智能感知分析儀，其特征在于，所述中央處理器還包括用于提供用戶配置的系統(tǒng)管理模塊。
11.一種智能感知分析系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括感知層、應(yīng)用層以及權(quán)利要求1-5中任何一項(xiàng)所述的實(shí)現(xiàn)感知層和應(yīng)用之間的相互通信的智能感知分析儀。
【文檔編號】H04N7/18GK103973653SQ201310041793
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2013年2月1日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月1日
【發(fā)明者】陳春東, 張文江, 楊新, 童梅, 鄭榕, 蘇靜 申請人:上海迪愛斯通信設(shè)備有限公司