CN110505444A - 基于大数据的安防监控*** - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于大数据的安防监控***,包括数据源层、Hadoop集群服务层;所述数据源层将实时数据通过接入网关发送至所述Hadoop集群服务层;所述Hadoop集群服务层包括若干个集群节点以及分布式计算单元;所述实时数据分布保存在集群节点内;所述分布式计算单元对分布存储在不同集群节点的实时数据进行分解,以就近原则进行并行计算得到数据元,发送至客户端。本发明采用分布式存储架构、利用节点分布式计算架构,可以并行进行大量视频分析计算利用节点分布式计算架构,可以并行进行大量视频分析计算,对于安防监控的大数据存储与处理更加高效。

Description

基于大数据的安防监控***
技术领域
本发明涉及安防监控技术领域,特别涉及一种基于大数据的安防监控***。
背景技术
安防视频监控数据有两个典型的特征——海量和非结构化。视频监控数据量规模庞大,并且随着超高清化的趋势加强,视频监控数据规模将以更快的指数级别增长。与结构化数据不同,视频监控业务产生的数据绝大多数以非结构化的视音频及图片类数据为主,这给传统的数据管理和使用机制带来了极大的挑战。高清视频安防监控目前存在如下问题:
1、海量数据存储和扩展问题。高清视频监控***视频数据流量更大,传统集中存储模式下,需要基于现状并考虑未来一段时间扩展需求进行部署,这样的结果是前期投入空置资源较多,而后期扩展需求不定,导致***规划设计困难。
2、海量数据智能计算和分析问题。海量视频数据智能分析的有效性将是未来大型安防监控***的重要指标。对于地铁、机场及平安城市等公共安全监控***,一旦发生事故,成千上万的摄像机录像需要检索或者回放,即使常态下未发生事故时,也需要对视频数据进行分析、提取及信息挖掘。传统集中存储及串行分析的模式下,效率较低,耗时较多而无法满足事故发生后快速调研判断的需求。
3、***高可靠性和冗余问题。海量视频存储,尤其是金融及其他重要应用,存储周期较长,而一旦发生事故,要求视频录像数据保证可用,这要求视频数据的存储备份具有高可靠性。传统视频存储利用DVR或NVR进行存储,并利用存储备份服务器进行二次备份,***架构复杂,录像回放操作效率较低。
因此,如何提供一种基于大数据的***架构简单、计算效率高的安防监控***是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
本发明针对现有技术的缺点,提供了一种基于大数据的安防监控***,采用分布式存储架构、利用节点分布式计算架构,可以并行进行大量视频分析计算利用节点分布式计算架构,可以并行进行大量视频分析计算。具体方案如下:
一种基于大数据的安防监控***,包括数据源层、Hadoop集群服务层;
所述数据源层将实时数据通过接入网关发送至所述Hadoop集群服务层;
所述Hadoop集群服务层包括若干个集群节点以及分布式计算单元;所述实时数据分布保存在集群节点内;所述分布式计算单元对分布存储在不同集群节点的实时数据进行分解,以就近原则进行并行计算得到数据元,发送至客户端。
优选的,所述数据源层包括摄像机和传感器,用于采集实时流媒体数据。
优选的,所述数据源层包括对外数据接口,用于采集非实时流媒体数据,包括从DVR、NVR或第三方***导入的媒体数据。
优选的,所述分布式计算单元连接有HDFS存储节点,所述分布式计算单元将计算得到的数据元存储至所述HDFS存储节点。
优选的,所述分布式计算单元包括任务标签单元、特征图片提取单元、特征文本生成单元;
所述任务标签单元用于对实时数据添加标签,所述标签包括车牌数据、人脸数据、行为数据、违章事件;并根据所述客户端提交的任务筛选对应的标签数据;
所述特征图片提取单元用于对不同标签的实时数据进行相应的图片特征提取,包括车牌识别、人脸识别、位置识别、动作识别、交通违章识别,获得特征图片;
所述特征文本生成单元用于生成人物特征描述、行为特征描述,或者接收手动录入的视频摘要。
优选的,所述若干集群节点均连接至命名节点,所述命名节点用于保存实时数据存储路径。根据所述客户端提交的任务调度各个集群节点存储的实时数据。
优选的,所述集群节点写入数据的步骤包括:
所述通过Web Server程序向所述命名节点发出上传文件请求;
所述命名节点接收到写入请求后,根据文件大小以及数据节点存储状况分配集群节点;
被分配的集群节点接收由客户端上传的文件;
所述命名节点更新各个文件在集群节点的目录信息。
优选的,所述集群节点以数据块的形式存储有客户端上传的文件。
优选的,所述分布式计算单元采用Hadoop MapReduce分布式计算模型进行智能视频分析,生成视频元数据,通过Hive挖掘视频元数据的特征信息,进行二次分析应用。
本发明提供了一种基于大数据的安防监控***相较现有技术具有以下有益效果:
1、基于Hadoop的分布式***架构,可以根据后期需求进行灵活扩展以满足不同阶段的需求,而不必在初期进行大量的投资,架构简单易行,***节点的添加和删除、节点任务的转移非常灵活;
2、在集群中,可灵活进行集群节点的部署,集群节点可以采用连接通用型的硬件,由分布式数据存储及计算方式提高其可靠性,避免了采用传统高端硬件的模式,大大降低投资成本;
3、上传数据存储于多个节点,利用节点分布式计算架构,可以并行进行大量视频分析计算工作,将被分解成很多较小的任务,在多个节点并行计算然后再进行输出,是的海量视频数据分析及关联挖掘更加高效。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明一种Hadoop的分布式***架构示意图;
图2为本发明一种基于大数据的安防监控***的组织结构图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本实施例提供了一种基于大数据的安防监控***,包括数据源层、Hadoop集群服务层;数据源层将实时数据通过接入网关发送至Hadoop集群服务层;数据源层包括摄像机和传感器,用于采集实时流媒体数据。还包括对外数据接口,用于采集非实时流媒体数据,包括从DVR、NVR或第三方***导入的媒体数据。Hadoop集群服务层包括若干个集群节点以及分布式计算单元;实时数据分布保存在集群节点内,可以根据情况进行数据备份数据选择(默认备份3份数据),通过HBase建立访问的索引。此时需要对传绒的NVR及专用存储设备进行重构,以纳入到分布式集群节点架构中。
分布式计算单元对分布存储在不同集群节点的实时数据进行分解,以就近原则进行并行计算得到数据元,发送至客户端。分布式计算单元采用Hadoop MapReduce分布式计算模型进行智能视频分析,生成视频元数据,通过Hive挖掘视频元数据的特征信息,进行二次分析应用。
分布式计算单元包括任务标签单元、特征图片提取单元、特征文本生成单元;
任务标签单元用于对实时数据添加标签,标签包括车牌数据、人脸数据、行为数据、违章事件;并根据客户端提交的任务筛选对应的标签数据;
特征图片提取单元用于对不同标签的实时数据进行相应的图片特征提取,包括车牌识别、人脸识别、位置识别、动作识别、交通违章识别,获得特征图片;
特征文本生成单元用于生成人物特征描述、行为特征描述,或者接收手动录入的视频摘要。视频摘要反应一个镜头的主要内容。
若干集群节点均连接至命名节点,命名节点用于保存实时数据存储路径。根据客户端提交的任务调度各个集群节点存储的实时数据。集群节点以数据块的形式存储有客户端上传的文件。对于视频数据,由于视频是非结构化数据,压缩编码方式会增加视频中帧与帧之间的关联性。集群节点写入数据的步骤包括:
通过Web Server程序向命名节点发出上传文件请求;
命名节点接收到写入请求后,根据文件大小以及数据节点存储状况分配集群节点;
被分配的集群节点接收由客户端上传的文件;
命名节点更新各个文件在集群节点的目录信息。
向集群节点读取数据的步骤包括:
通过Web Server程序向命名节点发出获取文件请求;
命名节点查找对应文件信息,并通过集群节点将文件内容发送至客户端;
客户端下载传送的文件块,并将文件块合并成一个文件。
在一个实施例中,分布式计算单元连接有HDFS存储节点,分布式计算单元将计算得到的数据元存储至HDFS存储节点。客户端可以从HDFS存储节点实时调取历史数据。
以上对本发明所提供的一种基于大数据的安防监控***进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个......”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (9)

1.一种基于大数据的安防监控***,其特征在于,包括数据源层、Hadoop集群服务层;
所述数据源层将实时数据通过接入网关发送至所述Hadoop集群服务层;
所述Hadoop集群服务层包括若干个集群节点以及分布式计算单元;所述实时数据分布保存在集群节点内;所述分布式计算单元对分布存储在不同集群节点的实时数据进行分解,以就近原则进行并行计算得到数据元,发送至客户端。
2.根据权利要求1所述的基于大数据的安防监控***,其特征在于,所述数据源层包括摄像机和传感器,用于采集实时流媒体数据。
3.根据权利要求1所述的基于大数据的安防监控***,其特征在于,所述数据源层包括对外数据接口,用于采集非实时流媒体数据,包括从DVR、NVR或第三方***导入的媒体数据。
4.根据权利要求1所述的基于大数据的安防监控***,其特征在于,所述分布式计算单元连接有HDFS存储节点,所述分布式计算单元将计算得到的数据元存储至所述HDFS存储节点。
5.根据权利要求1所述的基于大数据的安防监控***,其特征在于,所述分布式计算单元包括任务标签单元、特征图片提取单元、特征文本生成单元;
所述任务标签单元用于对实时数据添加标签,所述标签包括车牌数据、人脸数据、行为数据、违章事件;并根据所述客户端提交的任务筛选对应的标签数据;
所述特征图片提取单元用于对不同标签的实时数据进行相应的图片特征提取,包括车牌识别、人脸识别、位置识别、动作识别、交通违章识别,获得特征图片;
所述特征文本生成单元用于生成人物特征描述、行为特征描述,或者接收手动录入的视频摘要。
6.根据权利要求1所述的基于大数据的安防监控***,其特征在于,所述若干集群节点均连接至命名节点,所述命名节点用于保存实时数据存储路径。根据所述客户端提交的任务调度各个集群节点存储的实时数据。
7.根据权利要求6所述的基于大数据的安防监控***,其特征在于,所述集群节点写入数据的步骤包括:
所述通过Web Server程序向所述命名节点发出上传文件请求;
所述命名节点接收到写入请求后,根据文件大小以及数据节点存储状况分配集群节点;
被分配的集群节点接收由客户端上传的文件;
所述命名节点更新各个文件在集群节点的目录信息。
8.根据权利要求1所述的基于大数据的安防监控***,其特征在于,所述集群节点以数据块的形式存储有客户端上传的文件。
9.根据权利要求1所述的基于大数据的安防监控***,其特征在于,所述分布式计算单元采用Hadoop MapReduce分布式计算模型进行智能视频分析,生成视频元数据,通过Hive挖掘视频元数据的特征信息,进行二次分析应用。
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