CN109756706A - 一种分布式视频监控分析***及数据传输方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种分布式视频监控分析***，包括一个或多个分布在不同位置的高清智能球机和/或网络摄像头，一个或多个分布在区域的交换机和/或路由器，一个或多个存储装置以及包括一个或多个服务器和一个或多个客户端的控制中心；其中，所述高清智能球机和/或网络摄像头通过通信网络与所述交换机和/或路由器连接，并通过所述交换机和/或路由器将采集的视频和/或图像数据传输到所述控制中心；所述一个或多个服务器与所述一个或多个存储装置连接。

Description

一种分布式视频监控分析***及数据传输方法

技术领域

本发明涉及监控安防技术领域，特别涉及一种分布式视频监控分析***及数据传输方法。

背景技术

随着摄像头以及视频编码技术以及处理器的不断发展，尤其是4K高清视频编码技术的兴起，带视频拍摄功能的高清摄像头的应用相当广泛，与此同时，用户的需求也逐渐向多功能多模式转变，不单纯是获取视频数据，还需要一种灵活的视频编码及传输方法。

申请公布号为CN 106507041 A，题目为“视频数据分析方法”的发明专利申请文件公开了一种视频数据分析方法，包括以下步骤：通过视频采集终端采集视频数据；并将采集到的视频数据以xml数据分别存储于数据库和存储服务器；通过资源服务器获取被检测项对比数据；通过视频分析服务器将采集到的视频数据与被检测项对比数据进行分析匹配；将分析匹配结果以xml数据发送至数据采集程序；数据采集程序通过分析匹配结果的xml数据从采集到的视频数据中提取被匹配的图片和视频片段数据。本发明通过视频分析服务器可对采集到视频数据进行检测是否为疑似危险物品、检测物品是否被盗、检测是否有物品遗留、检测是否有火焰、检测是否人群聚集、检测是否人群奔跑、检测是否入侵周界等方面的应用。

然而，该专利仅公开了视频数据的分析方法，没有与之匹配的视频传输方法，若在恶劣天气下或在环境光线不足以获取清晰的视频图像时，其仅能获取一些模糊的视频或图像数据，不能满足实际的视频和图像数据获取需求。

发明内容

本发明针对现有技术存在的只有视频数据分析方法，没有与之匹配的视频传输方法，在恶劣天气下或在环境光线不足以获取清晰的视频图像时，仅能获取一些模糊的视频或图像数据，不能满足实际的视频和图像数据获取需求的问题，提出了一种分布式视频监控分析***及数据传输方法。

首先，本发明提出一种分布式视频监控分析***，包括一个或多个分布在不同位置的高清智能球机和/或网络摄像头，一个或多个分布在区域的交换机和/或路由器，一个或多个存储装置以及包括一个或多个服务器和一个或多个客户端的控制中心；其中，

所述高清智能球机和/或网络摄像头通过通信网络与所述交换机和/或路由器连接，并通过所述交换机和/或路由器将采集的视频和/或图像数据传输到所述控制中心；

所述一个或多个服务器与所述一个或多个存储装置连接。

进一步，在本发明提出的上述分布式视频监控分析***中，所述高清智能球机和/或网络摄像头包括：控制装置，存储装置，路由器、红外线收发装置，光强检测装置；其中，

所述控制装置与所述存储装置、高清摄像装置、存储装置、路由器、红外线收发装置以及光强检测装置连接，用于发送、接收和运行控制指令；

所述存储装置与所述控制装置、高清摄像装置连接，用于存储由所述路由器获取的高清视频数据和/或图像数据，以及存储控制所述高清摄像装置、路由器以及红外线收发装置的控制指令；

所述路由器与所述控制装置及存储装置连接，用于将所述高清摄像装置获取的高清视频数据和/或图像数据发送到管理平台，并具有至少一个LAN接口、至少一个WAN接口和至少一个无线信号接收模块，其中，所述LAN接口用于接收和发送有线信号以及通过用于将通过以太网接收电能，所述无线信号接收模块用于接收和发送无线信号；

所述红外线收发装置与所述控制装置连接，用于红外线成像及收发红外线信号；

所述光强检测装置与所述控制装置连接，用于检测所述高清智能球机周围环境的光线强度。

进一步，在本发明提出的上述分布式视频监控分析***中，所述高清智能球机和/或网络摄像头还包括：

PM2.5颗粒物检测模块，有害气体检测模块以及火焰检测模块，其中，

所述PM2.5颗粒物检测模块与所述控制装置连接，用于检测高清智能球机周围环境的PM2.5浓度；

所述有害气体检测模块与所述控制装置连接，用于检测高清智能球机周围环境的有害气体浓度；

所述火焰检测模块与所述控制装置连接，用于检测高清智能球机周围环境是否产生火焰。

进一步，在本发明提出的上述分布式视频监控分析***中，所述服务器和/或客户端包括存储模块及鉴权模块，所述存储模块用以存储视频图像数据及身份权限信息；所述鉴权模块用于将从身份识别模块中获取的身份识别信息与预先存储在所述存储模块中的身份权限信息进行对比。

具体地，在本发明提出的上述分布式视频监控分析***中，所述服务器运行Linux***，所述视频流媒体服务端程序为Live555服务端程序。

具体地，在本发明提出的上述分布式视频监控分析***中，所述Live555服务端程序提供格式为H.265的RTSP视频协议服务。

进一步，在本发明提出的上述分布式视频监控分析***中，还包括智能视频数据分析服务器，所述智能视频数据分析服务器包括，控制模块，规则定义模块，动作检测模块，图像检测模块及报警模块；其中，

所述控制模块与所述规则定义模块、动作检测模块、图像检测模块及报警模块连接，用于接收来自上述模块的数据并向上述模块发送控制指令；

所述规则定义模块与所述控制模块连接，用于设置和存储触发所述报警模块报警的阈值数据；

所述动作检测模块与所述控制模块连接，其中存储有动作特征数据，用于将获取连续的视频数据分解成帧数据，并将帧数据与所述动作特征数据进行对比，并将对比结果发送到控制模块；

所述图像检测模块与所述控制模块连接，其中存储有图像特征数据，用于将获取的图像数据与所述图像特征数据进行对比，并将对比结果发送到控制模块；

报警模块与所述控制模块连接，用于发出报警信号。

进一步，在本发明提出的上述分布式视频监控分析***中，所述智能视频数据分析服务器还包括存储模块及鉴权模块，所述存储模块用以存储视频图像数据及身份权限信息；所述鉴权模块用于将从身份识别模块中获取的身份识别信息与预先存储在所述存储模块中的身份权限信息进行对比。

其次，本发明提出一种数据传输方法，包括以下步骤：

S100)通过高清摄像装置获取视频和/或图像数据，并以4K的分辨率进行编码并传输；

S200)检测环境光强度和环境PM2.5浓度，若环境光强度大于第一阈值且PM2.5浓度值低于第三阈值，则保持高清摄像装置启动，并以4K的分辨率进行编码并传输数据，若环境光强度低于第一阈值且大于第二阈值，则使用高清摄像装置获取视频数据，并启动红外线收发装置获取图像数据，对获取的视频进行压缩并以不高于1080P的分辨率进行编码并传输数据，并每隔第一时间使用红外线收发装置获取图像数据并传输；若环境光强度低于第二阈值或PM2.5浓度值高于第三阈值，则关闭高清摄像装置，启动红外线收发装置获取视频和/或图像数据；

S300)将视频和/或图像数据保存在存储装置中并显示在显示装置上。

最后，本发明提出一种使用分布式视频监控分析***的数据传输装置，包括一个或多个分布在不同位置的高清智能球机和/或网络摄像头，一个或多个分布在区域的交换机和/或路由器，一个或多个存储装置以及包括一个或多个服务器和一个或多个客户端的控制中心；其中，所述高清智能球机和/或网络摄像头通过通信网络与所述交换机和/或路由器连接，并通过所述交换机和/或路由器将采集的视频和/或图像数据传输到所述控制中心；

所述一个或多个服务器与所述一个或多个存储装置连接。

其中所述使用分布式监控***的数据传输装置还包括控制器，所述控制器用于执行上述的方法。

本发明的有益效果是：通过提出的分布式视频监控分析***及数据传输方法，既能实时分析视频和图像数据，根据预设条件进行警报，并能够实时根据周围的环境来选择获取和传输视频和/图像数据的信息，有利于该监控***在恶劣天气下获取清晰的视频数据。

附图说明

图1所示为本申请所提出的一种分布式视频监控分析***及数据传输方法的第一实施例网络拓扑图；

图2所示为本申请所提出的一种分布式视频监控分析***及数据传输方法的第二实施例结构示意图；

图3所示为本申请所提出的一种分布式视频监控分析***及数据传输方法的鉴权过程的流程图；

图4所示为本申请所提出的一种分布式视频监控分析***及数据传输方法的鉴权过程的数据流向图；

图5所示为本申请所提出的一种分布式视频监控分析***及数据传输方法的服务器鉴权过程的数据流向图；

图6所示为采用ONVIF标准传输视频的数据流向图；

图7所示为本申请所提出的一种分布式视频监控分析***及数据传输方法的第三实施例的流程图；

图8所示为本申请所提出的一种分布式视频监控分析***及数据传输方法的第四实施例的流程图；

图9所示为本申请所提出的一种分布式视频监控分析***及数据传输方法使用gSOAP工具生成ONVIF代码框架示意图；

图10所示为本申请所提出的一种分布式视频监控分析***及数据传输方法的数据传输方法的流程图。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本发明的目的、方案和效果。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。附图中各处使用的相同的附图标记指示相同或相似的部分。

需要说明的是，如无特殊说明，当某一特征被称为“固定”、“连接”在另一个特征，它可以直接固定、连接在另一个特征上，也可以间接地固定、连接在另一个特征上。此外，本申请中所使用的上、下、左、右等描述仅仅是相对于附图中本申请各组成部分的相互位置关系来说的。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

此外，除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与本技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例，而不是为了限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的组合。

应当理解，尽管在本申请中可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种元件，但这些元件不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的元件彼此区分开。例如，在不脱离本申请范围的情况下，第一元件也可以被称为第二元件，类似地，第二元件也可以被称为第一元件。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”。

参照图1所示为本申请所提出的一种分布式视频监控分析***及数据传输方法的第一实施例网络拓扑图；所述分布式视频监控分析***包括一个或多个分布在不同位置的高清智能球机和/或网络摄像头，一个或多个分布在区域的交换机和/或路由器，一个或多个存储装置以及包括一个或多个服务器和一个或多个客户端的控制中心；其中，所述高清智能球机和/或网络摄像头通过通信网络与所述交换机和/或路由器连接，并通过所述交换机和/或路由器将采集的视频和/或图像数据传输到所述控制中心；所述一个或多个服务器与所述一个或多个存储装置连接。进一步，在本发明提出的上述分布式视频监控分析***中，还包括智能视频数据分析服务器，所述智能视频数据分析服务器包括，控制模块，规则定义模块，动作检测模块，图像检测模块及报警模块；其中，所述控制模块与所述规则定义模块、动作检测模块、图像检测模块及报警模块连接，用于接收来自上述模块的数据并向上述模块发送控制指令；所述规则定义模块与所述控制模块连接，用于设置和存储触发所述报警模块报警的阈值数据；所述动作检测模块与所述控制模块连接，其中存储有动作特征数据，用于将获取连续的视频数据分解成帧数据，并将帧数据与所述动作特征数据进行对比，并将对比结果发送到控制模块；所述图像检测模块与所述控制模块连接，其中存储有图像特征数据，用于将获取的图像数据与所述图像特征数据进行对比，并将对比结果发送到控制模块；报警模块与所述控制模块连接，用于发出报警信号。进一步，在本发明提出的上述分布式视频监控分析***中，所述智能视频数据分析服务器还包括存储模块及鉴权模块，所述存储模块用以存储视频图像数据及身份权限信息；所述鉴权模块用于将从身份识别模块中获取的身份识别信息与预先存储在所述存储模块中的身份权限信息进行对比。

具体地，图中示出了由N个具有若干高清球机和/或网络摄像头IPC的区域组成的监控区、控制中心以及报警中心，其中，每个区域中，高清球机和/或网络摄像头IPC通过汇聚交换机连接到核心交换机，并传输数据，所述核心交换机与监控区的汇聚交换机和控制中心的汇聚交换机连接，控制中心的分析服务器，客户端，服务器(包括视频数据服务器)以及数据库通过以太网或其他连接方式连接起来，并连接到汇聚交换机，另外，控制中心的汇聚交换机还连接报警中心的计算机，出现报警情况时，控制中心通过汇聚交换机向报警中心发送报警指令。另外，报警中心也可以是外部的呼叫中心，例如警用的报警平台，此时，需要通过互联网连接到外部报警平台。

具体地，根据不同的分析算法，视频数据分析***可以延伸出多种不同的功能应用，具体的智能视频监控***功能分类如下：

◆人脸识别；

◆照片比对；

◆入侵检测；

◆PTZ目标跟踪；

◆人数统计；

◆AB门防尾随检测；

◆非法停车检测；

◆交通流量统计；

◆物体消失侦测；

◆可疑物出现侦测；

◆人脸检测与捕捉；

◆人群密度检测。

具体地，可以通过行为特征分析技术和静态侦测技术实现上述的功能。

具体地，行为特征分析技术是在视频画面内物体的运动路线形成后，根据运动轨迹对物体的行为或性质做进一步分析和确认。一方面它可与前景物体检铡相结合，剔除树叶、云影等产生的误警，増强场景的适应性；另一方面通过检铡物体运动轨迹的检测，可以有效实现拥挤场景下的逆行检测、行人异常加速、打架斗殴、人群聚集等等。

具体地，静态侦测技术忽视一切动态的物体，专注于静态物体的分析。由于用户可以自定义侦测时间，所以能针对不同的目的和环境设定必要的侦测时间。此外，用户还能自主设定目标物体的外形、大小。

具体地，参照图2，述高清智能球机和/或网络摄像头包括：控制装置，存储装置，路由器、红外线收发装置，光强检测装置；其中，所述控制装置与所述存储装置、高清摄像装置、存储装置、路由器、红外线收发装置以及光强检测装置连接，用于发送、接收和运行控制指令；所述存储装置与所述控制装置、高清摄像装置连接，用于存储由所述路由器获取的高清视频数据和/或图像数据，以及存储控制所述高清摄像装置、路由器以及红外线收发装置的控制指令；所述路由器与所述控制装置及存储装置连接，用于将所述高清摄像装置获取的高清视频数据和/或图像数据发送到管理平台，并具有至少一个LAN接口和/或至少一个WAN接口和/或至少一个无线信号接收模块，其中，所述LAN接口用于接收和发送有线信号以及通过用于将通过以太网接收电能，所述无线信号接收模块用于接收和发送无线信号；所述红外线收发装置与所述控制装置连接，用于红外线成像及收发红外线信号；所述光强检测装置与所述控制装置连接，用于检测所述高清智能球机周围环境的光线强度。

进一步，在本发明提出的上述分布式视频监控分析***中，所述高清智能球机和/或网络摄像头还包括：PM2.5颗粒物检测模块，有害气体检测模块以及火焰检测模块。其中，所述PM2.5颗粒物检测模块与所述控制装置连接，用于检测高清智能球机周围环境的PM2.5浓度；所述有害气体检测模块与所述控制装置连接，用于检测高清智能球机周围环境的有害气体浓度；所述火焰检测模块与所述控制装置连接，用于检测高清智能球机周围环境是否产生火焰。

高清智能球机可以通过其内部的路由器，与所述控制中心中的服务器建立网络连接，优选为局域网连接，这样可以节省互联网的网络资源，并尽可能支持高分辨率的视频图像的传输；图中，其他设备可以通过网络接入及访问高清智能球机，并对其进行管理及配置或获取网络图像，所述其他设备是具有信息发送和接收能力的终端设备，例如手机，笔记本电脑，平板电脑，台式机电脑等，所述网络接入的方式可以多种多样，例如可以台式机电脑、笔记本电脑通过有线接入，也可以通过手机终端，平板电脑等终端通过无线的方式接入。

具体地，所述的无线接入方式至少包括以下一种：2G，3G，4G，5G和Wi-Fi。

具体地，所述存储装置为高速稳定的存储装置，并且存储控制指令的存储装置可以与存储视频和/或图像数据的存储装置具有不同的类型，例如，存储控制指令的存储装置可以为DDR存储器，存储视频和/或图像数据的存储装置可以为各种非易失性存储器，如SSD，HDD，SD卡，TF卡等。

具体地，所述服务器中同样具有存储装置至少可用来存储视频数据。

进一步，参照图2，在本发明提出的上述高清智能球机，还可包括身份识别模块，所述身份识别模块至少包括以下装置中的一个：指纹识别器，声音特征识别器，瞳孔间距检测器，面部特征检测器，身份识别卡识别器，手机识别号码识别器，NFC信号识别器，WIFI信号识别器，蓝牙信号识别器，RFID信号识别器；有了这些识别模块，有管理权限的用户可以接入访问高清智能球机，对高清智能球机进行配置，改变其工作模式，或直接获取高清智能球机的所获取的实时视频和/或图像数据。

进一步，所述服务器，还包括鉴权模块，并且相关的权限信息存储在服务器的存储装置中。

更进一步，若外部设备希望通过互联网访问高清智能球机，为了安全起见，需要经过鉴权的过程，具体的流程见图3所示的本申请所提出的一种分布式视频监控分析***及数据传输方法的鉴权过程的流程图，该鉴权流程包括以下步骤：

S201)事先将有权限操作的人员身份信息保存在存储器中；

S202)接收访问高清智能球机的请求；

S203)提取请求中的身份识别信息；

S204)对比请求中的身份识别信息与存储器中事先存储的身份信息是否一致，若一致，则验证通过，允许访问，若不一致，则提示错误。

进一步，参照图4所示的本申请所提出的一种分布式视频监控分析***及数据传输方法的鉴权过程的数据流向图；图中示出了一个请求访问高清智能球机的数据流向，第一步，请求人通过包括2G、3G、4G、Wi-Fi、NFC在内的通信装置，向包括事先存储有授权人员身份信息的身份信息识别器发送访问路由器的请求，控制模块收到所述请求后，将请求人身份识别信息发送到鉴权模块，鉴权模块向存储模块发送身份识别信息请求并收到来自存储模块发送的身份识别信息后，鉴权模块将请求人的身份信息与授权的身份识别信息进行对比，若一致，则向控制模块发送验证通过指令，若不一致，则向控制空开发送验证不通过指令，若控制模块接收到验证通过指令，则允许访问高清智能球机，若控制模块接收到验证不通过指令，则报错。

进一步地，请求人通过了鉴权的过程，就允许访问高清智能球机，另一方面，若是请求人是***管理员，则可以对服务器进行访问，进行远程操作和控制，但同样需要先鉴权，鉴权的步骤参照图5所示的本申请所提出的一种分布式视频监控分析***及数据传输方法的服务器鉴权过程的数据流向图，包括以下步骤：

S401)客户端使用通信方法向服务器发送访问请求；

S402)服务器接收客户端发来的访问请求并判断访问请求是否包含授权信息，若不包含，则向客户端发送带有服务器生成的第一认证数据的未授权信息，若包含，则允许客户端访问服务器；

S403)客户端收到发自服务器的未授权信息并提取所述第一认证数据，采用第一算法，以及第一认证数据，服务器用户名和服务器密码生成第二认证数据，并将第二认证数据发送至服务器和/数据库；

S404)服务器收到发自客户端的第二认证数据后，采用第一算法以及第一认证数据，服务器用户名和服务器密码产生第三认证数据，并判断第三认证数据是否与第二认证数据一致，如一致，则允许客户端访问服务器，如不一致，则拒绝访问请求。

具体地，所述第一算法为消息摘要算法。

具体地，所述消息摘要算法为以下算法的至少一种：MD算法，SHA算法及MAC算法。

进一步，所述第一认证数据为服务器和/数据库生成的随机数据。

进一步，在本发明提出的上述方法中，所述通信方法至少包括以下一种：有线通信方法，无线通信方法。

进一步，在本发明提出的上述方法中，所述无线通信方法至少包括以下一种：2G，3G，4G，5G和Wi-Fi。

具体地，当所述高清智能球机具有PM2.5传感器时，能实时获得周围环境的PM2.5传感器颗粒浓度，并将数据传输到控制装置，控制装置对所获得的数据进行判断，能够在空气质量非常差，能见度很低的情况下，开启红外线收发装置，以获取红外线视频和/或图像数据，这样使得本发明的高清智能球机在恶劣的环境下还能获得清晰的视频和/或图像数据。

具体地，当所述高清智能球机具有有害气体传感器以及PM2.5传感器以及火焰传感器时，能够实时获取周围的环境信息，高清智能球机就成了分布式的环境检测装置，可以同时进行视频图像监控和环境监控，进一步提高监控环境的安全系数，适用但不限于工厂、学校或家庭环境。

具体地，所述有害气体传感器能检测以下有害气体中的至少一种：一氧化碳，硫化氢、二氧化硫、氯气及二氧化氮。

具体地，火焰是由各种燃烧生成物、中间物、高温气体、碳氢物质以及无机物质为主体的高温固体微粒构成的。火焰的热辐射具有离散光谱的气体辐射和连续光谱的固体辐射。不同燃烧物的火焰辐射强度、波长分布有所差异，但总体来说，其对应火焰温度的1～2μm近红外波长域具有最大的辐射强度。火焰传感器基于此原理对发生火焰进行检测。

进一步，在本发明提出的上述高清智能球机，所述路由器运行openWRT***。

具体地，openWRT可以被描述为一个嵌入式的Linux发行版，(主流路由器固件有dd-wrt,tomato,openWRT三类)而不是试图建立一个单一的、静态的***。openWRT的包管理提供了一个完全可写的文件***，从应用程序供应商提供的选择和配置，并允许自定义的设备，以适应任何应用程序。

对于开发人员，openWRT是使用框架来构建应用程序，而无需建立一个完整的固件来支持；对于用户来说，这意味着其拥有完全定制的能力，可以用前所未有的方式使用该设备。

进一步，根据本发明上述的门禁***，所述服务器运行Linux***，所述视频流媒体服务端程序为Live555服务端程序。

具体地，根据本发明上述的门禁***，所述Live555服务端程序提供格式为H.265的RTSP视频协议服务。

具体地，H.265采用了从64×64～8×8像素的自适应块划分，并基于这种块划分结构采用一系列自适应的预测和变换等编码技术。编码单位可以选择从最小的8×8到最大的64×64。信息量不多的区域(颜色变化不明显，比如天空的灰色部分)划分的宏块较大，编码后的码字较少，而细节多的地方(细节变化较多，比如大楼部分)划分的宏块就相应的小和多一些，编码后的码字较多，这样就相当于对图像进行了有重点的编码，从而降低了整体的码率，编码效率就相应提高了。

进一步，根据本发明上述的门禁***，所述服务器还运行gSOAP程序及符合ONVIF标准的视频监控客户端，所述gSOAP程序读取ONVIF协议中的WSDL文件，并且调用并运行以下函数中的至少一个：设备发现服务函数，设备服务入口函数，以使得所述视频监控客户端能够接收到高清智能球机发来的RTSP视频流。

具体地，ONVIF规范描述了网络视频的模型、接口、数据类型以及数据交互的模式。并复用了一些现有的标准，如WS系列标准等。ONVIF规范的目标是实现一个网络视频框架协议，使不同厂商所生产的网络视频产品(包括摄录前端、录像设备等)完全互通。

ONVIF规范中设备管理和控制部分所定义的接口均以Web Services的形式提供。ONVIF规范涵盖了完全的XML及WSDL的定义。每一个支持ONVIF规范的终端设备均须提供与功能相应的Web Service。服务端与客户端的数据交互采用SOAP协议。ONVIF中的其他部分比如音视频流则通过RTP/RTSP进行。

具体地，参照图6所示的采用ONVIF标准传输视频的数据流向图；ONVIF标准里包括了三种设备，分别是中心管理单位CMU，如图中的管理中心，监控前端单元PU，如图中的高清智能球机以及监控***的监控客户端单元CU，如图中的服务器，通信流程如下：

1.设备上线后，向CMU发送HELLO消息。

2.CMU需要搜寻设备时，向PU发送PROBE消息。

3.CMU与PU进行信令交互，请求能力集，获取配置。

4.CU上线，向CMU注册，建立连接。

5.CMU与CU进行信令交互，传输设备列表。

6.在CMU的协调下，CU同PU建立连接传输码流。

采用ONVIF标准有以下好处，使得PU与CMU的交互方式发生了改变，CMU不再与PU保持长连接；遵循ONVIF规范，信令以及消息内容有了统一的标准。

ONVIF规范向视频监控引入了Web Service的概念。设备的实际功能均被抽象为了Web Service的服务，视频监控***的控制单元以客户端的身份出现，通过Web请求的形式完成控制操作。

ONVIF规范能给视频监控***带来的好处是：

(1)抽象了功能的接口。统一了对设备的配置以及操作的方式；

(2)控制端关心的不是设备的型号，而是设备所提供的Web Service规范了视频***中Web Service范围之外的行为；

(3)ONVIF提供了各个模块的WSDL，拥有效率非常髙的开发方式。

参照图7所示的本申请所提出的一种分布式视频监控分析***及数据传输方法的第三实施例的流程图，包括以下步骤：

S301)创建开发环境；

S302)通过gSOAP去读取ONVIF的WSDL文件，生成代码框架；

S303)RTSP视频对接；

S304)运行live555MediaServer服务器；

S305)启动Onvif Device Manager测试。

其中，WSDL指网络服务描述语言(Web Services Description Language)。WSDL是一种使用XML编写的文档。这种文档可描述某个Web service。它可规定服务的位置，以及此服务提供的操作(或方法)。

具体地，通过gSOAP去读取ONVIF的WSDL文件，生成的代码框架，如图9所示为本申请所提出的一种分布式视频监控分析***及数据传输方法使用gSOAP工具生成ONVIF代码框架示意图，代码框架由自动生成的一些远程调用需要的文件组成。

具体地，参照图8所示的本申请所提出的一种分布式视频监控分析***及数据传输方法的第四实施例的流程图；步骤S303RTSP视频对接还包括以下几个子步骤：

S3031)管理中心CMU发现设备；

S3032)设备发现成功后，监控前端单元PU发送获取设备端能力集等请求；

S3033)监控前端单元PU发送获取音视频源信息及音视频编解码信息；

S3034)监控前端单元PU发送获取流媒体URL信息。

其中，运行live5555MediaServer的服务器，完成RTSP功能。

参照图10所示为本申请所提出的一种分布式视频监控分析***及数据传输方法的流程图，包括以下步骤：

S100)通过高清摄像装置获取视频和/或图像数据，并以4K的分辨率进行编码并传输；

S200)检测环境光强度和环境PM2.5浓度，若环境光强度大于第一阈值且PM2.5浓度值低于第三阈值，则保持高清摄像装置启动，并以4K的分辨率进行编码并传输数据，若环境光强度低于第一阈值且大于第二阈值，则使用高清摄像装置获取视频数据，并启动红外线收发装置获取图像数据，对获取的视频进行压缩并以不高于1080P的分辨率进行编码并传输数据，并每隔第一时间使用红外线收发装置获取图像数据并传输；若环境光强度低于第二阈值或PM2.5浓度值高于第三阈值，则关闭高清摄像装置，启动红外线收发装置获取视频和/或图像数据；

S300)将视频和/或图像数据保存在存储装置中并显示在显示装置上。

具体地，第一阈值、第二阈值及第三阈值以及第一时间可以根据实际的环境需要进行设定，也可以由***设置默认值。

上述方法的目的是，使得在光线充足时，使用高清摄像装置以4K高清分辨率拍摄视频，当环境光线降低到第二阈值时，这时环境的光线不足，影响到正常的视频的拍摄，此时高清分辨率的视频意义不大，可以将视频分辨率降低并进行压缩后传输，以节约带宽资源，同时，由于在低光环境下可能存在的视频模糊不清晰的情况，因此，每隔一定时间，开启红外收发装置获取图像，作为视频数据的额外补充，必要时可作为补充证据，图像的分辨率可以自由预先设定，当环境光线进一步降低，高清摄像装置不能捕捉到有效的视频和图像数据时，则开启红外线收发装置进行摄像。

具体地，服务器还运行流媒体播放软件，用以将所述高清智能球机传输的视频数据显示在显示器上，优选为VLC视频器。

具体地，服务器中的存储模块为非易失性存储器。优选为SSD固态硬盘。

最后，本发明提出一种使用分布式视频监控分析***的数据传输装置，包括一个或多个分布在不同位置的高清智能球机和/或网络摄像头，一个或多个分布在区域的交换机和/或路由器，一个或多个存储装置以及包括一个或多个服务器和一个或多个客户端的控制中心；其中，

所述高清智能球机和/或网络摄像头通过通信网络与所述交换机和/或路由器连接，并通过所述交换机和/或路由器将采集的视频和/或图像数据传输到所述控制中心；所述一个或多个服务器与所述一个或多个存储装置连接；其中所述使用分布式监控***的数据传输装置还包括控制器，所述控制器用于执行上述的方法。

应当认识到，本发明的实施例可以由计算机硬件、硬件和软件的组合、或者通过存储在非暂时性计算机可读存储器中的计算机指令来实现或实施。所述方法可以使用标准编程技术包括配置有计算机程序的非暂时性计算机可读存储介质在计算机程序中实现，其中如此配置的存储介质使得计算机以特定和预定义的方式操作-根据在具体实施例中描述的方法和附图。每个程序可以以高级过程或面向对象的编程语言来实现以与计算机***通信。然而，若需要，该程序可以以汇编或机器语言实现。在任何情况下，该语言可以是编译或解释的语言。此外，为此目的该程序能够在编程的专用集成电路上运行。

进一步，该方法可以在可操作地连接至合适的任何类型的计算平台中实现，包括但不限于个人电脑、迷你计算机、主框架、工作站、网络或分布式计算环境、单独的或集成的计算机平台、或者与带电粒子工具或其它成像装置通信等等。本发明的各方面可以以存储在非暂时性存储介质或设备上的机器可读代码来实现，无论是可移动的还是集成至计算平台，如硬盘、光学读取和/或写入存储介质、RAM、ROM等，使得其可由可编程计算机读取，当存储介质或设备由计算机读取时可用于配置和操作计算机以执行在此所描述的过程。此外，机器可读代码，或其部分可以通过有线或无线网络传输。当此类媒体包括结合微处理器或其他数据处理器实现上文所述步骤的指令或程序时，本文所述的发明包括这些和其他不同类型的非暂时性计算机可读存储介质。当根据本发明所述的方法和技术编程时，本发明还包括计算机本身。

本文描述了本公开的实施例，包括发明人已知用于执行本发明的最佳模式。在阅读了上述描述后，这些所述实施例的变化对本领域的技术人员将变得明显。发明人希望技术人员视情况采用此类变型，并且发明人意图以不同于如本文具体描述的方式来实践本公开的实施例。因此，经适用的法律许可，本公开的范围包括在此所附的权利要求书中叙述的主题的所有修改和等效物。此外，本公开的范围涵盖其所有可能变型中的上述元素的任意组合，除非本文另外指示或以其他方式明显地与上下文矛盾。

尽管本发明的描述已经相当详尽且特别对几个所述实施例进行了描述，但其并非旨在局限于任何这些细节或实施例或任何特殊实施例，而是应当将其视作是通过参考所附权利要求考虑到现有技术为这些权利要求提供广义的可能性解释，从而有效地涵盖本发明的预定范围。此外，上文以发明人可预见的实施例对本发明进行描述，其目的是为了提供有用的描述，而那些目前尚未预见的对本发明的非实质性改动仍可代表本发明的等效改动。

因此，应以说明性意义而不是限制性意义来理解本说明书和附图。然而，将明显的是：在不脱离如权利要求书中阐述的本申请的更宽广精神和范围的情况下，可以对本申请做出各种修改和改变。

其他变型在本申请的精神内。因此，尽管所公开的技术可容许各种修改和替代构造，但在附图中已示出并且在上文中详细描述所示的其某些实施例。然而，应当理解，并不意图将本申请局限于所公开的一种或多种具体形式；相反，其意图涵盖如所附权利要求书中所限定落在本申请的精神和范围内的所有修改、替代构造和等效物。

Claims (10)

1.一种分布式视频监控分析***，其特征在于，包括一个或多个分布在不同位置的高清智能球机和/或网络摄像头，一个或多个分布在区域的交换机和/或路由器，一个或多个存储装置以及包括一个或多个服务器和一个或多个客户端的控制中心；其中，

所述高清智能球机和/或网络摄像头通过通信网络与所述交换机和/或路由器连接，并通过所述交换机和/或路由器将采集的视频和/或图像数据传输到所述控制中心；

所述一个或多个服务器与所述一个或多个存储装置连接。

2.根据权利要求1所述的分布式视频监控分析***，其特征在于，所述高清智能球机和/或网络摄像头包括：控制装置，存储装置，路由器、红外线收发装置，光强检测装置；其中，

所述控制装置与所述存储装置、高清摄像装置、存储装置、路由器、红外线收发装置以及光强检测装置连接，用于发送、接收和运行控制指令；

所述存储装置与所述控制装置、高清摄像装置连接，用于存储由所述路由器获取的高清视频数据和/或图像数据，以及存储控制所述高清摄像装置、路由器以及红外线收发装置的控制指令；

所述路由器与所述控制装置及存储装置连接，用于将所述高清摄像装置获取的高清视频数据和/或图像数据发送到管理平台，并具有至少一个LAN接口、至少一个WAN接口和至少一个无线信号接收模块，其中，所述LAN接口用于接收和发送有线信号以及通过用于将通过以太网接收电能，所述无线信号接收模块用于接收和发送无线信号；

所述红外线收发装置与所述控制装置连接，用于红外线成像及收发红外线信号；

所述光强检测装置与所述控制装置连接，用于检测所述高清智能球机周围环境的光线强度。

3.根据权利要求2所述的分布式视频监控分析***，其特征在于，所述高清智能球机和/或网络摄像头还包括：

PM2.5颗粒物检测模块，有害气体检测模块以及火焰检测模块，其中，

所述PM2.5颗粒物检测模块与所述控制装置连接，用于检测高清智能球机周围环境的PM2.5浓度；

所述有害气体检测模块与所述控制装置连接，用于检测高清智能球机周围环境的有害气体浓度；

所述火焰检测模块与所述控制装置连接，用于检测高清智能球机周围环境是否产生火焰。

4.根据权利要求1所述的分布式视频监控分析***，其特征在于，所述服务器和/或客户端包括存储模块及鉴权模块，所述存储模块用以存储视频图像数据及身份权限信息；所述鉴权模块用于将从身份识别模块中获取的身份识别信息与预先存储在所述存储模块中的身份权限信息进行对比。

5.根据权利要求1所述的分布式视频监控分析***，其特征在于，所述服务器运行Linux***，所述视频流媒体服务端程序为Live555服务端程序。

6.根据权利要求5所述的分布式监控***，其特征在于，所述Live555服务端程序提供格式为H.265的RTSP视频协议服务。

7.根据权利要求1所述的分布式视频监控分析***，其特征在于，还包括智能视频数据分析服务器，所述智能视频数据分析服务器包括，控制模块，规则定义模块，动作检测模块，图像检测模块及报警模块；其中，

所述控制模块与所述规则定义模块、动作检测模块、图像检测模块及报警模块连接，用于接收来自上述模块的数据并向上述模块发送控制指令；

所述规则定义模块与所述控制模块连接，用于设置和存储触发所述报警模块报警的阈值数据；

所述动作检测模块与所述控制模块连接，其中存储有动作特征数据，用于将获取连续的视频数据分解成帧数据，并将帧数据与所述动作特征数据进行对比，并将对比结果发送到控制模块；

所述图像检测模块与所述控制模块连接，其中存储有图像特征数据，用于将获取的图像数据与所述图像特征数据进行对比，并将对比结果发送到控制模块；

报警模块与所述控制模块连接，用于发出报警信号。

8.根据权利要求7所述的分布式视频监控分析***，其特征在于，所述智能视频数据分析服务器还包括存储模块及鉴权模块，所述存储模块用以存储视频图像数据及身份权限信息；所述鉴权模块用于将从身份识别模块中获取的身份识别信息与预先存储在所述存储模块中的身份权限信息进行对比。

9.一种数据传输方法，其特征在于，包括以下步骤：

S100)通过高清摄像装置获取视频和/或图像数据，并以4K的分辨率进行编码并传输；

S200)检测环境光强度和环境PM2.5浓度，若环境光强度大于第一阈值且PM2.5浓度值低于第三阈值，则保持高清摄像装置启动，并以4K的分辨率进行编码并传输数据，若环境光强度低于第一阈值且大于第二阈值，则使用高清摄像装置获取视频数据，并启动红外线收发装置获取图像数据，对获取的视频进行压缩并以不高于1080P的分辨率进行编码并传输数据，并每隔第一时间使用红外线收发装置获取图像数据并传输；若环境光强度低于第二阈值或PM2.5浓度值高于第三阈值，则关闭高清摄像装置，启动红外线收发装置获取视频和/或图像数据；

S300)将视频和/或图像数据保存在存储装置中并显示在显示装置上。

10.一种使用分布式视频监控分析***的数据传输装置，其特征在于，包括一个或多个分布在不同位置的高清智能球机和/或网络摄像头，一个或多个分布在区域的交换机和/或路由器，一个或多个存储装置以及包括一个或多个服务器和一个或多个客户端的控制中心；其中，

所述高清智能球机和/或网络摄像头通过通信网络与所述交换机和/或路由器连接，并通过所述交换机和/或路由器将采集的视频和/或图像数据传输到所述控制中心；

所述一个或多个服务器与所述一个或多个存储装置连接。

其中所述使用分布式监控***的数据传输装置还包括控制器，所述控制器用于执行如权利要求9所述的方法。