TW200948080A - Content aware storage of video data - Google Patents

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200948080 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本揭示描述一種視訊成像系統，其智慧性地辨識視訊 資料之内容、降低系統儲存容量需求、並延長視訊資料大 量儲存單元之運作壽命。 【先前技術】 諸如網路監視攝影系統或Ip攝影系統之網路攝影系統 (network Camera system)已存在多年，但獲得工業界採納之 進展極其緩慢。相較於傳統之類比式攝影系統，網路攝影 系統提供諸如易使用性、整合性、低安裝成本、擴充性、 以及升級至更高解析度視訊之能力等優點。然@，網路攝 影機產生的資料需要大量之頻寬及儲存容量。 網路攝影系統牽連之頻寬問題導致更複雜之攝影網 路其包3更多數目之交換器（switch)以及某些情況下， 完全不同於傳統之資料路徑。網路攝影系統相關之儲存I 題隨著視訊解析度以及系統内攝影機數目之增加而更加』 重。舉例而言，使用刪G_4塵縮而運作於每秒％個圖才 ⑽nd;簡稱⑽之—標準m解析度攝影❺ 月“要3 60十億位元組（gigabyte ; Gb)之錯存空間以存放_ 個月之視訊資料。一個包含1〇〇〇 將需要36"命、γ 攝影機之攝影系統因Λ 將需要360兆位疋組⑽心㈣之儲存 月之資料❶此等實例顯示網路攝影& 儲存持續一崔 灵U顯不網路攝影系統所面 以及設備管理挑戰性，特別是在需 白萬像素級解析度以

更換儲存裝置之需要即變成重要之關注事項及維護議題。 近來，-些網路攝影系統已建立視訊分析處理（ν— 200948080 及需要六個月或一整年視訊資料儲存空間之應用。基於以 上所指出之問題，多數網路視訊資料並非以最高之品質錄 製，而是錄製於較低之解析度和圖框速率（frame rate)。由 於典型之南解析度攝影機在極短之時間内產生需要大量儲 存資源之視訊資料’故要此等典型之攝影機包含内建之儲 存單元，諸如可以儲存大量視訊資料之硬碟機，係不切實 際的。 網路攝影系統之典型儲存架構係以類似傳統類比系統 之方式配置。此架構包含處於中心位置之數位視訊錄影機 (digital video recorder; DVR)或網路視訊錄影機（netw〇rk video recorder ; NVR)經由一網路連接至Ip攝影機。基於許 多原因，此種典型架構係有所不足的。舉例而言，多數dvr 及NVR並未包含開放式平台’此使得系統在將來之更換及 升級方面被限制於單一品牌。此外，多數DVR及nvr就系 統彈性、備用.性、以及視訊資料之長期歸檔而言並不符合 IT之標準。另-方面，典型網路攝影系統通常缺乏儲存擴 充性，此使得當網路攝影系統擴充之時，儲存系統需要”堆 高機"式之升級（"forklift" upgrade)。 典型視訊資料儲存架構之另一問題在於許多_ Μ 儲存裝置持續性地運作。此等持續性之運作致使儲存裝置 在五或六年之運作後即失去作用。除非有歸樓或備用性地 儲存’否則將遺失失去作用之健存裝置上之資料。因此， 5 200948080 analytics processing)以在重要事件（諸如物體之移動）被視 訊攝影機拍攝到之時進行辨識。視訊分析主要係用以對可 能之有害事件做出安全性警示。多數視訊分析係由一多個 攝影機共用之中央處理器執行，但某些視訊攝影機具有内 建之視訊分析功能。然而，此等具有内建分析功能之視訊 攝影機並未包含大容量之儲存空間，因為攝影機產生之視 訊資料㈣存需求極為龐大。料，-些未内建視訊分析 功能但具有内建小型儲存容量之攝影機並不足以作為傳統 DVR和NVR之替代品。 因此，其有需要提出一種網路攝影***，其產生高品 質視訊資料、需要較小之儲存容量及網路頻寬、符合Η: 準、易於擴充、並可以在不更換儲存裝置下仍能 ： 之時間。 贫 L赞明内容】 ☆較佳實施例實施由一視訊攝影機產生之視訊資 谷知覺（content aware)储存方法及系統，其包含 ' era housing)並用以連接至一網路通信系統。料^ 生之視訊資料代表視訊攝影機觀 "等彦 析和，健存單元内含於攝影機 ;斤"並Γ見訊分析對視訊攝影機產生之視訊資料進：八 斤並偵測是否有令人關注事件之發生。代表 刀 觀測下之景象之監看範圍被儲存於大量訊攝影機 儲存之視％杳Μ & Α Λ* 1之内。被 視訊身科包含一第一品質之視訊資料以 一： 乐一品 200948080 質之視訊資料。第一品質表示視訊分析在監看範圍中偵測 =令人關注事件之發生，而第二品質表示視訊分析在監看 範圍中偵測到令人關注事件未曾發生。藉由將視訊資料儲 存於包含於攝影機外殼中或構成其一部分之大量儲存單元 内，網路頻寬需求得以降低，因為視訊資料不需要因儲存 之目的串流於網路之間。 上述實施方式降低一分散式網路視訊監視系統之視訊 資料儲存及網路頻寬需求，該分散式網路視訊監視系統包 ❹含介於網路視訊影像裝置及網路視訊資料貯存（network video data store)間之網路通信路徑。在該監視系統内，網 路視訊影像裝置產生代表該視訊影像裝置觀測下景象監看 範圍内之視訊資料，而該網路視訊資料貯存將對應至該網 路視Λ影像裝置產生之視訊資料之視訊資訊進行儲存。多 個網路視訊影像裝置中之每一影像裝置均連結至一内容知 覺視訊資料儲存系統，該儲存系統具有針對其連結之網路 視訊影像裝置產生之視訊資料之選擇性儲存能力。此内容 0 知覺視訊資料儲存系統包含分析視訊資料内容之視訊分析 以及依據該視訊分析之分析結果儲存部分視訊資料之本地 端視訊資料貯存。對應該部分視訊資料之視訊資料經由網 路通信路徑被遞送至網路視訊資料貯存以提供代表一特定 品質等級之景象監看範圍之一控制數量之視訊資料。該控 制數量之視訊資料實質上比缺少前述視訊分析之分析時將 該網路視訊影像裝置於該特定品質等級產生之視訊資料傳 送至網路視訊儲存處消耗較少之網路頻寬及較少之資料儲 7 200948080 存資源。雖然特別著重於視訊監視之應用，但上述方法適 用於為數眾多之視訊應用。 較佳實施例實施當使用於視訊資料儲存應用時用以延 長硬碟機記憶體運作壽命之方法。一固態記憶體（s〇Hd state memory)用以作為—視訊攝影機產生之視訊資料之一儲存 緩衝器。該視訊資料表示該視訊攝影機觀測下之景象。硬 碟機》己it體正常運作於__歇電（pQwered dQwn)狀態。當視訊 攝影機產生該視訊資料’該視訊資料於一第一時間間隔被 儲存於儲存緩衝器。硬碟機係運作於一供電（p〇Wered-up)狀 態。儲存於儲存緩衝器内之一部分視訊資料於一第二時間 間隔被轉移並儲存於處於供電狀態之硬碟機記憶艘内，該 第-時間間隔實質上短於該第一時間間隔。在完成視訊資 料之轉移後，硬碟機記憶體返回歇電狀態，在硬碟機記憶 體之運作壽命範圍巾’就相當於該第二時間間隔總和之二 總硬碟_存時間和相當於該第—時間間隔總和之一總緩 衝器儲存時間而言，耗用在傳送及儲存—部分視訊資料至 硬碟機記憶體之總硬碟機储存時間實質上小於耗用在儲存 視訊資料於料緩衝區t之總緩衝器儲存時間。此 得硬碟機記憶體之運作壽命得以延長。因此，—摄 系統之網路邊緣裝置（netw〇rk edge，諸 ^ 機，可以包含無須大量維修和維護成本之硬碟機/攝影 經由以下較佳實施例之詳細說明’本發明之 及優點將趨於明顯，其將配合所附之圖式進行。 、 200948080 【實施方式】 以下詳述之内容知覺儲存系統之每一實施例中，具有 相同參考編號之系統組件執行相同之功能。 圖1係一圖解示意圖，其描繪一網路攝影系統100之 實施例，網路攝影系統1 〇〇使用於具有本地端校園建物及 遠端場所之應用。網路攝影系統100並不限於視訊監視或 所描繪之應用’而是可以使用於任何網路通信系統。網路 攝影系統100包含網路攝影機102，其透過一網路1〇6連接 ❹ 至一中央監視站（central monitoring station)104，網路 106 包含一廣域網路（wide area network ; WAN)108和一校園區 域網路（campus local area network ; LAN) 110。網路 106 可 以同時亦包含一無線網路112,其包含具有無線通信功能之 網路攝影機102’。網路106建立多重網路通信路徑。以下 對於網路攝影機102之描述同時亦適用於網路攝影機 102’。網路1〇6並不限於此處所描繪之架構，而是可以包含 各種不同架構及形式之網路。一遠端使用者114可以亦經 ® 由wan 108連接至網路攝影機102β網路攝影機1〇2可以 連接至遠端儲存單元116(意即一網路資料貯存”網路攝 影機系統100可以同時亦包含各種交換器118以及路由器 (router)120以辅助經由網路1〇6進行通信。 、在運作時，網路攝影機102拍攝各種不同之監看範圍 並產生表示該監看範圍之資料。某些應用可能需要使網路 攝影機102大致上持續性地運作。資料傳送至中央監視站 ’使用者可以於此處觀看產生自該等資料而描繪監看範 9 200948080 圍之影像。同時，該等資料可以傳送至遠端使用者ιι4以 產生監看㈣之㈣1等㈣可㈣存於遠端儲存單元 Π6以待使用者進行後續之存取。 以下將參照囷2進一步詳述網路攝影機如。網路攝影 機102包3 -影像系統202、一視訊處理***2〇4、一資料 儲存系統2G6(意即-本地端f料貯存）、—電源系統2〇8、 以及-輸入/輸出介面及控制系統21〇。網路攝影機ι〇2包 含一攝影機外殼；且系統202、2〇4、施、2〇8、及21〇之 部分或全部均可以包含於該外殼之内。影像系統2〇2可以 包含眾多單元，用以拍攝監看範圍並用以產生包含數位資 料及類比信號之視訊資訊。舉例而言，影像系統2〇2可以 產生符合NTSC/PAL格式及百萬像素（mega_pixel)格式之資 訊。影像系統202可以包含可程式影像感測器、高傳真影 像感測器、無/低光線感測器、以及對特定光譜特別敏感之 專業影像感測器。影像系統202可以包含一可調式視訊編 解碼器，諸如MPEG-4 SVC ’以及其他視訊壓縮功能，諸如 H.264壓縮。電源系統208可以包含用以接收及分送電力至 網路攝影機102各個系統之任何系統。電源可以是直流（DC) 電源，包含乙太網路供電（Power over Ethernet ; p〇E)，戍交 流（AC)電源。輸入/輸出介面及控制系統210包含各種輔助 多種通信方式之硬體及軟體架構，該等通信方式包含網際 網路（Internet);乙太網路（Ethernet);通用序列匯流排 (universal serial bus ; USB);無線通信；非同步傳輸模式 (asynchronous ti^nsfer mode ; ATM);同步光纖網路封包 200948080 (Packet over SONET/SDH ; p〇s);上下、左右轉動及放大 縮小攝影功能（pan、zoom、tilt ; Ρζτ);以及音訊資訊。輸 入/輸出介面及控制系統210可以實施為硬體及軟體以允許 使用者構建網路攝影機1〇2之運作。 在另一實施例令，如圖ί所描繪，一視訊伺服器122 可用以取代網路攝影機1〇2，其中多個拍攝不同監看範圍之 影像系統202均連接至視訊伺服器122。於一伺服器外殼之 内，視訊伺服器122包含視訊處理系統2〇4、資料儲存系統 ® 206、電源系統208、以及輸入/輸出介面及控制系統2丨〇。 為了清楚起見’以下說明將以網路攝影機1〇2為例，但此 等說明亦適用於多個影像系統202連接至視訊伺服器122 之情況。 内容知覺儲存 第一實施你丨 以下將參照圖3進一步詳述網路攝影機1〇2之一第一 實施例。視訊處理系統204包含一規則式引擎（rules based 〇 engine)302、視訊分析304、以及一儲存管理系統3〇6，其 中之某些部分或全部可以以軟體之方式實施。視訊分析304 包含運作於一視訊分析處理器中之視訊分析軟體。雖然以 下實施例所述之視訊分析及其他視訊處理係由視訊處理系 統204執行’但視訊資料亦可以由網路攝影機1〇2供應至 一連接至網路之視訊處理器，諸如一視訊伺服器（未顯示於 圖中），其執行以下所述之視訊分析及其他視訊處理之全部 或部分。換言之，視訊分析和處理可以是分散於網路攝影 200948080 機系統100中之各處進行。視訊處理***2〇4同時亦可以 包含視訊加密功能以防止未經授權之視訊資訊觀看。影像 系統202拍攝—監看範圍並產生代表該監看範圍之視訊資 料。影像系統202可以是可程式的且可以具有產生多種品 質等級之視訊資料之能力，包含較高品質（higher· qUality; 以下簡稱HiQ)視訊資料以及較低品f (1。而q滅…以下 簡稱LowQ)視訊資料。品質等級牵涉到許多參數，包括解 析度、圖框速率、位元率（bit叫、以及壓縮品質。舉例而 言，HiQ視訊資料可以代表以每秒3〇個圖框（3〇fps)錄製之❹ D1解析度視訊’而L〇wQ視訊資料可以代表以5 fps錄製之 CIF解析度視訊。帥和LqwQ視訊資料並不限於上述之參 數。HiQ視訊資料可以代表以一較低圖框速率，例如1 $ fps ’錄製之D 1解析度視訊。概括而言，視訊資料係表 不比LowQ視訊資料具有較高品質視訊之視訊資料。視 訊資料之特徵在於大量之儲存需求，而LowQ視訊資料之特 徵在於小量之儲存需求。影像系統2〇2可以產生超過二種 品質等級之視訊資料。影像系、统2〇2可以具有在一視訊圖❹ 框内針對監看範圍之不同部分產生不同品質等級視訊資料 之此力。舉例而言，影像系統2〇2可以產生HiQ品質視訊 貝料代表該監看範圍中的一個人，而同時產生L〇wQ視訊資 j代表該監看範圍中背景景象的影像。舉例言之，圖8以 同解析度描繪一隻鳥停駐於禽鳥餵食器之上，同時其背景 景像則以低解析度顯示 影像系統202傳送視訊資料至視訊分析3〇4。視訊分析 12 200948080 304經由視訊分析引擎分析影像系統2G2產生之視訊資料以 偵測是否有預先定義之關注事件或物體正被影像系統2〇2 :攝取在較佳實施例中，視訊分析所分析之視訊資 料係HiQ視訊資料。視訊分析產生詮釋資料 (etadata)，其描述視訊資料之内容。視訊分析所產生 之發釋資料可以是視訊内容之文字及語意描述。 關主之事件及物體可以由一使用者程式設定並具體指 定於一 ΧΜί定義檔案之中。上述之定義檔案及視訊分析304 可乂週期性地更新，且定義檔案可以由網路攝影機系統】⑽ 内之不同網路攝影機1〇2之視訊分析3〇4共用。不同網路 攝影機102之視訊分析304可以具有不同之分析功能。其 可以疋義多個關注事件，且在—特定時間可以同時發生超 過-個關注事件。並且事件之未發生仍保留一第二事 件發生之可能性。該詮釋資料可以提供予資料儲存系統2〇6 和遠端儲存單元116以進行儲存。代表任一圖框n之詮釋 資料可以連結至代表圖框n之視訊資料。因此，該詮釋資 β料係可以搜尋的以允許使用者對視訊播案有效率地進行搜 尋以及進行語意上之瀏覽。 視訊分析304所偵測到之關注事件可以係單純之監看 範圍内之運動。視訊分析3〇4亦可以實施斑塊偵測（bl〇b detection ;例如，偵測一群移動之像素作為可能之移動物 體，而不辨識物體之類型）、光亮變化調整、以及依據監看 範圍中之物體大小進行幾何校準（ge〇metric calibrati〇n)以 依據其類型區別物體。舉例而言，視訊分析3〇4可以能將 13 200948080 一物體分類為人類、父通工具、或其他類型之物體，且可 以在一物體出現於網路攝影機102之監看範圍内之任何部 分時，辨認出該物體。此外，視訊分析3〇4可以具有辨認 一物艎之特定之可識別特徵之能力，諸如，舉例而言，人 矾訊为析304可以辨認出影像系 臉以及交通工具之牌 統202正在拍攝一新物體並指派一獨有之物體⑴給該新物 體。視訊分析304可以辨認一物體移動之速度以及軌道。 視訊分析304可以辨認諸如陣地入侵、特定方向之物體移 動、物體接近另-物雜、位於—特定區域内之數個物體、 落後之物鱧、以及物體之移除。視訊分析3〇4同時亦可以 辨認監看範圍内一關注事件或物體（或物體及事件之結合， 由一規則定義之）正被拍攝之特定位置或座標。 當視訊分析304在視訊資料中偵測到一關注事件或物 體之時，視訊分析304即產生對應至_注事件或物體之 證釋資料並將該證釋資料提供予規則式引擎3.規則式引 擎302包含將關注事件或物體連結至待執行之特定動作之 規則’其具體指明於上述之给釋資料中。舉例而言，此等

連結於規則之動作可以執行一或多個以下項目：儲存HiQ

或L〇WQ視訊資料於資料儲存系統咖中、儲存呵或L =訊資料於遠端儲存單元116中、將HiQ^owQ視訊資 料串流至中央監視站104或遠端使用者114、產生及傳送關 注事件之簡短視訊片段播宏$ 士士砂 u # 1月段播案至令央監視站104或遠端使用 者114、傳送一警示（例 產生可看見之顯示及/或可聽聞 之聲曰）至中央監視站104或遠端使用者114、錯存χ個時 200948080 ::段之視訊資料於資料儲存*** 者可以定義如下之規之中例如，使用 於資料料以2。6儲/Λ 定範圍内之時， 6儲存代表該入侵動作 料’對中央監…。4警…侵動：作之:= 之-短視訊片段並傳i生該入侵動作 储存代表該人侵央監視站心以及 中。或者，使用者可 訊資料於遠端儲存單元116 物俨姑減主 以定義如下之規則：當無關注事件或 Ο 不傳送視訊資存Lgwq視訊資料且 17 &監視站lG4°由於視訊分析304可以 種不同之物體及事件，因此使用者可以μ為數眾 規則，且每-規則可以具有不同之儲存品質設定。並 且，因為多個關注事件可以同時發生，故一規則可以對應 至多個事件之結合。 ‘、 ❹ 儲存管理系統306可以控制視訊資料之儲存於資料儲 存系統206以及遠端儲存單元116中。儲存管理系統3〇6 係由產生於視訊分析304中之詮釋資料以 ^擎地中之規則所智慧性地驅動。儲㈣理系義統 仃規則所定義之動作。舉例而言，儲存管理系統3〇6通知 影像系統202產生HiQ及/或LowQ視訊資料儲存於資料儲 存系統206及遠端儲存單元116之中。由於視訊分析3〇4 了以在關注之事件或物體被拍攝處之監看範圍内指定位置 或座標，故儲存管理系統306可以通知影像系統2〇2監看 範圍内的哪個部分以HiQ視訊資料（對應至事件或物體的部 分）以及LowQ視訊資料（剩餘之部分）表示。例如，圖8描 15 200948080 緣一隻烏停駐於禽烏餘食器上之景象。視訊分析304可以 辨認該隻烏以及該禽烏餵食器之部分係此影像争最重要之 特徵或者說關注物體。該隻烏和禽烏饒食器，作為關注物 鍾’被顯示為HiQ影像，同時背景影像則被顯示為 影像。並且’影像系統2〇2彳以被控制成建立僅顯示監看 範圍中對應至該事件或物體之部分之視訊資料，以產生關 注事件或物體Π窗景像"。由於呵及LqwQ視訊資料可 以智慧性地依據内容產生，因此關注之事件或物體可以被 ❹ 拍攝並储存為HiQ視訊資料，同時整體之儲存需求亦藉由 產生LowQ㈣資料來表示無關注事件或物體被攝取之景 象而得以降低。 ' 在另-實施例中，影像系統2〇2產生一品質等級之視 訊資料儲存於資料儲存系統2〇6之中。網路攝影機ι〇2包 含一可調式視訊編解碼器’諸如刪G_4svc。在視訊資料 被視訊分析304分析並儲存於資料儲存㈣裏中之後 部分之視訊資料可以利用該可調式視訊編解碼器加以處理 〇 以產生-第二品質等級（多個品質等級可以利肖SVC產 生）。例如，網路攝影機102產生而資料儲存系統2〇6儲存 叫視訊資料。經過—段時間之後（例如，數分鐘、數小時、 或數日之後），代表未發生關注事件之_視訊資料部分之 品質等級被降低成LowQ。 儲存管理系統306同時亦可以實施依據内容指定視訊 資料中多長之部分被儲存於資料储存系統鳩内之儲存管 理滚略。舉例而言，儲存管理系、统3〇6可以控制資料儲存 16 200948080 系統206，使得重要之事件被保留較長之時間，而較不重要 之視訊資料則在短暫時間内即被新的視訊資料所取代。儲 存管理系統306同時亦控制如下所述之介於資料儲存系統 206之次儲存單元（sub-storage unit)間之視訊資料通信。儲 存管理單元306的目的之一係在於將從一第一次儲存單元 到一第二次儲存單元之寫入動作之頻率最小化。 由於網路攝影機102所產生之視訊資料係儲存於網路 攝影機102之攝影機外殼内之資料儲存系統2〇6中，該等 〇 視訊資料可能較容易被破壞或遭竊。舉例而言，若一侵入 者竊取網路攝影機1〇2,該侵入者同時亦擁有該等視訊資 料。由於網路攝影機1 〇2包含視訊分析3〇4和資料儲存系 統206 ’許多功能可以實施於系統1〇〇内以確保視訊資料之 安全，並在網路攝影機1〇2被竊取時免於資料遺失或未經 授權之觀看。舉例而言，當一關注事件（例如，偵測到一侵 入者）被視訊分析304偵測到之時，代表該關注事件之視訊 資料可以立即被串流至（或者以視訊檔案之形式被傳送至） 遠端儲存單元116，或是至另一網路攝影機1〇2，以進行備 用儲存。並且，在偵測到關注事件之後，可以隨即在網路 攝影機102受損之前將代表該關注事件之警示和視訊片段 檔案傳送至中央監視站104或遠端使用者114。為了防止侵 入者觀看網路攝影機102所拍攝之影像，儲存於資料儲= 系統206内之視訊資料被加密以使得侵入者無法播放該視 訊資料。並且，自網路攝影機102以資料流形式串流而出 或以視訊檔案傳送之視訊資料亦可以被加密以防止未經授 17 200948080 權之觀看。

影像系統202、視訊分析304、規則式引擎3〇2、儲存 管理系統306、以及資料儲存系統2〇6彼此合作以建立—内 容知覺儲存系統。此内容知覺儲存系統提供許多傳統之攝 影系統所沒有的獨特優點（雖然傳統攝影系統包含某些形式 之視訊分析或小容量儲存）。利用此内容知覺儲存系統所 需之儲存容量可以藉由視訊内容之智‘慧㈣識及分類而大 幅降低。即使在需要網路攝影機102大致持續性運作之應 用中，所需之儲存容量亦可以大幅降低。舉例而言，當拍 攝到一關注事件之時，此内容知覺儲存系統可以以等 級記錄該事件。當未拍攝到關注事件之時，内容知覺儲存 系統可以以LOWQ等級記錄視訊資料。被儲存資料之品質等 級因此可以匹配其内容之重要性。

由於無關注事件或物體被拍攝到時可以儲存l〇wQ , 訊資料，資料儲存系統施可以包含例如8〇 GB之實際肩 存容量而仍足以儲存跨越長時間（例如，一或二個月）之^ :料。相較之下’一個不具有内容知覺儲存之傳統⑴糾 又3〇邙8系統一個月可能需要超過36〇GB之儲存空間。§ =傳統視訊攝影機無法包含一可以儲存跨越長時間視, 之大量儲存單元。並且，由於網路攝影機包含， 或=系統206,因此即使網路故障或是網路因為系統升$ ,遵而關閉時’視訊資料仍可以被儲存。其不再需要』 1’= =機而設置另外之網路；網路攝影機可以安裝力 、特疋場所之同一資料網路上，節省安裝費用和後* 18 200948080 之維護成本。此外，由於網路攝影機1G2包含資料儲存系 統寫’是以遠端儲存單元116之容量可以大幅降低而“ 儲存早兀116主要可以作為重要事件之備份或歸檔性之儲 存。資料儲存系統206同時亦排除在網路攝影機系統ι〇〇 内包含傳統之DVR及NVR。 此外，由於網路攝影機102包含資料儲存系統2〇6，網 路頻寬需求可以大幅降低，因為網路攝影機1〇2不需要持 續地透過網路106供應視訊資料至遠端儲存單元116。反 © 之’網路攝影機1〇2可以提供一控制數量之視訊資料至遠 端儲存單元116。舉例而言，網路攝影機1〇2可以僅在拍攝 到一關注事件或物體之時才透過網路i 〇6提供HiQ或 視訊資料。舉例言之，在典型攝影系統中，拍攝到關注之 事件或物體可能僅佔百分之十或更少之時間。在其他 之時間中，使用者可以選擇僅透過網路1〇6傳送L〇wQ視訊 資料，或者是完全不傳送視訊資料。就無線網路112而言， 纟力網路頻寬之需求較低，&其可以加入更多無線網路攝 影機102'至無線網路112之中。 由於視訊分析304可以偵測一關注事件或物體何時正 被拍攝，故與該關注事件或物體相關聯之資料及詮釋資料 了以自動地歸標於遠端儲存單元丨16之中以提供額外之備 份和錯誤容忍度。對於中央監視站1〇4或遠端使用者ιΐ4 之警示資訊及視訊資料傳輸亦可以依據視訊内容之重要性 賦以優先順序。 此外，基於此内容知覺儲存系統，使用者可以藉由指 200948080 派優先數值對不同之關注事件或物趙進行分類。關聯至關 注事件或物體之視訊資料可以依據該優先數值而智慧性地 於資料儲存系統206中被儲存預定之時間長度。舉例而言， 較不重要之事件可以在一個月<後刪&，而較為重要之事 :牛則：以儲存三個月、六個月、或一年。當結合影像系統 之可調式視訊編解碼器功能時，視訊資料可以保存於資 料儲存系統206内，但依據隨視訊内容而異之解析度和圖 框速率減少之，以使得視訊資料佔據較小之空間。 ❹ ❹ 由於視訊分析304產生可以儲存於資料儲存系統2〇6 及遠端储存單元116中之證釋資料，對於儲存在資料儲存 系統206及遠端儲存單& 116内之視訊資料之存取可以: 據其内容加以控制。對於實況視訊資料之存取亦可以在對 應於該視訊資料之設釋資料建立後進行控制。如同圖4所 描繪，視訊處理系統204可以包含一存取控制管理單元 402,其在較佳實施例中係以軟體之方式實施。依據規則式 引擎302中之規則，不同之内容安全性等級被指派予不^ 之關注事件或物體，以使得對視訊資料之存取可以依 内容進行控制。此外，$同使用者被指派以—或多個安全 性等級·對應於-或多個内容安全性等級之安全性等級。: 取控制管理單A 4〇2控制對儲存視訊資料之存取使得一 使用者僅能存取包含對應於該使用者安全性等級之内容 全性等級之視訊資料。舉例而言，安全管理者可以存 不為破壞安全或威脅安全之視訊資料’但可以被禁止存取 關於業務或行銷目的之視訊資料。同樣地，行鎖人員可以 20 200948080 存取指定為他們所用之視訊資料，但不可以存取視訊安全 性資料。對於視訊加密之策略亦可以依據内容進行控制。 此内容知覺儲存系統亦可以智慧性地分散儲存之視訊 資料以最大化可用之儲存容量。舉例而言，為了滿足其儲

存需求’一第一網路攝影機102可能僅需要其資料儲存系 統206容量之一半，而一第二網路攝影機1〇2可能需要超 過其資料儲存系統206容量之儲存容量。來自該第二網路 攝影機102之視訊資料可以透過網路丨〇6提供至第一網路 攝影機102以儲存於該處。由於一網路攝影機之資料儲存 系統206可以儲存另一網路攝影機之資料，因此系統ι〇〇 内之總儲存容量可以被最大化且重要資料之備用儲存可以 分散於系統1 00各處。最大化總儲存容量以及分散重要資 料之備用儲存使得重要資料更能免於盜用及故障之影響。 此外’儲存之轉移可以在每日之低頻寬時段進行。 此内容知覺儲存系統同時亦使得網路攝影機系統100 易於調整。在傳統之系統中，當攝影機之數目增加時必 須藉由多加入裝置至遠端儲存設備以增加儲存容量。此 外’其亦必須藉由多加人裝置至中央處理設備以增加處理 能力。利用-内容知覺储存系統，當加入網路攝影機102 至網路攝影機系統100 _，遠端儲存及處理設備不需要弁 級。取而代之的是，每-網路攝影機102包含其本= ，(經由資料儲存系，统206)以及處理能力(經由視訊處 理系統204)。因此’當一網路攝影機1〇2被加入網路攝影 機系統100時，其儲存容量及處理能力即同時増加。^ 21 200948080 第二實施例 以下配合圖5說明攝影機102之一第二實施例，其包 含影像系統202、視訊處理系統204’、以及資料儲存系統 206。此第二實施例之視訊處理系統204’包含視訊分析304 以及一影像處理單元502。影像處理單元502產生待傳送至 中央監視站104並儲存於資料儲存系統206及遠端儲存單 元116中之視訊資料。影像處理單元502可以具有依據 H.264/AVC標準以30 fps壓縮D1解析度視訊資料之能力。 舉例而言，影像處理單元 502可以是一 Freescale 〇 Semiconductor® i.MX27多媒體應用處理器。視訊分析304 對資料進行分析以判定該資料是否包含特定形式之内容。 視訊分析304可以具有執行MPEG4/CIF編碼之能力。視訊 分析304亦可以傳送視訊資料至一 PAL/NTSC監視器（未顯 示於圖中）。例如，視訊分析 304可以實施為一 Texas Instruments DaVinci™ DM6437數位視訊發展平台。此夕卜， 影像處理單元502及視訊分析304可以經由一處理器中介 橋接器（inter-processor bridge)506 彼此通信。 Ο 影像系統202產生之視訊資料被提供至影像處理單元 502和視訊分析304。視訊資料所代表之視訊中之每一圖框 接收一時間戳記，其係由一時間戳記區塊508加入，時間 戳記區塊508位於影像系統202及影像處理單元502以及 視訊分析304之間。 以下將參照圖6進一步詳述影像處理單元502。影像處 理單元502包含一第一編碼器602、一第二編碼器604、串 22 200948080 流及歸構控制單元（streaming and archive c〇ntr〇1 unit)606、規則式引擎3〇2、存取控制管理單元4〇2、以及 儲存管理系統306。串流及歸檔控制單元6〇6、規則式引擎 302、存取控制管理單元4〇2、以及儲存管理系統3〇6可以 以軟體之方式實施。第一及第二編碼器6〇2和6〇4可以實 施為諸如特殊應用積體電路（appHcati〇n specific integrated

circuitry)之硬體或是以軟艎之方式實施。第一及第二編碼 器602和604接收影像系統202產生之視訊資料。第一及 ® 第二編碼器602和604以二種不同之品質等級對視訊資料 進行編碼。如前所述，品質等級牵涉到許多視訊處理參數， 包括解析度、圖框速率、位元率、以及視訊壓縮品質。第 一編碼器602以一 HiQ等級對視訊資料進行編碼以產生mQ 視訊資料，而第二編碼器604以一 L〇wQ等級對視訊資料進 行編碼以產生LowQ視訊資料。 雖然圖6所描繪之實例包含二編碼器，但影像處理單 元502可以包含超過二個編碼器以產生多種品質等級之數 個串流視訊資料，或者編碼器6〇2及6〇4之品質等級可以 依據視訊分析304偵測到之事件形式而改變。在較佳實施 例中，編碼器602及604可以同時對視訊資料進行編碼。 舉例而言，編碼器604對視訊資料持續性地進行編碼而編 碼器602僅在楨測到一關注事件時方對視訊資料進行編 碼，此使得當偵測到一關注事件時，編碼器6〇4對該事件 以LowQ等級編碼，同時編碼器6〇2對該事件以呵等級 編碼。此等LowQ視訊資料之持續性錄製以及呵視訊資 23 200948080 料之間歇性錄製具體地降低儲存資源之需求。舉例而言， 段2 4小時長之時段内可以包含大約五小時於其中有谓 測到關注事件。若網路攝影機1〇2使用H 264壓縮方式以 15 fps錄製五小時之D1解析度視訊，該五小時將需要大約 0.86GB之儲存空間。若網路攝影機1〇2亦使用H 264壓縮 方式以每秒五個圓框之速率錄製24小時之cif解析度視 訊，該24小時將需要大約〇4 GB之儲存空間，合計總共需 要每日1.26 GB之儲存空間。假設網路攝影機1〇2之資料儲 存系統206包含80 GB之儲存空間，則資料儲存系統2〇6 〇 可以錄製大約二個月的視訊。相較之下，使用MpEG4壓 縮格式以15 fpS持續錄製D1解析度視訊之一典型攝影機每 日大約需要5.4 GB之儲存空間。因此，一典型之16頻道視 訊系統二個月内大約需要5 TB之儲存空間。 在視訊分析304漏失關注事件發生之情況，以L〇wQ連 續錄製係有其必要的。該等L〇wQ視訊資料可以由使用者重 新檢視以觀看視訊分析3〇4所漏失之事件。因此，其可以 持續錄製LowQ視訊資料以確保沒有漏失任何東西，同時在 〇 視訊分析304偵測到重要事件時仍以HiQ錄製視訊資料。 取決於視訊内容以及規則式引擎3〇2所定義之規則，

HiQ或L〇wQ視訊資料之資料流其中之一或二者被提供至 資料儲存系統206和串流及歸檔控制單元6〇6。串流及歸檔 控制單元606輔助實況HiQ和l〇wQ視訊資料、儲存於資 料儲存單元206内之視訊資料 '和代表關注事件之視訊片 段檔案之傳送，以及對中央監視站1〇4、遠端儲存單元116、 24 200948080 和遠端使用者114 <警示。舉例而言，在拍攝到一關注事 件並儲存於資料儲存系'统鹰之中後，儲存於資料储存系 統206之中代表該關注事件之mQ視訊資料可以經由串流 及歸檔控制單元606傳送至遠端儲存單元116，以作為該關 注事件之備用儲存。

❹ 規則式5丨擎302接收視訊分析304所產生之證釋資料 並從該詮釋資料判定HiQ或。叫視訊資料是否要儲存於 資料儲存系統206之中及/或傳送至中央監視站1〇4、遠端 错存單元116、以及遠端使用者114。 存取控制管理單元402控制有關實況及已儲存視訊資 料之存取。存取控制管理單元4〇2允許建立多個使用者帳 戶，該等帳戶依據視訊資料内容具有對應之存取部分視訊 資料之許可。 儲存管理系統306係由視訊分析304產生之詮釋資料 以及定義於規則式引擎302中之規則所智慧性地驅動。儲 存管理系統306同時亦控制介於資料儲存系統2〇6之次儲 存單元間之視訊資料通信。

系統運作時’影像系統202拍攝監看範圍之影像並產 生視訊資料。視訊資料之圖框於時間戳記區塊5〇8中被加 入時間戳記，以使得視訊分析304所產生之詮釋資料可以 與影像處理單元502產生之視訊資料同步。視訊分析3〇4 對影像系統202產生之視訊資料進行分析，並依據視訊資 料之内容產生詮釋資料。第一編碼器6〇2以及第二編碼器 604亦接收影像系統2〇2所產生之視訊資料並分別產生HiQ 25 200948080 視訊資料和LowQ視訊資料β 該等詮釋資料經由處理器中介橋接器5〇6被傳送至規 則式引擎302,且規則式引擎302判定其是否已違反一規則 (意即，視訊分析304偵測到之一關注事件或物體是否需要 處理）。依據該詮釋資料以及規則式引擎3〇2之規則，儲存 管理系統306控制第一編碼器6〇2及第二編碼器6〇4供應 H!Q視訊資料及/或Lgwq視訊f料至f料儲存系統2〇6。部 分HiQ及LowQ視訊資料可以被分割成視訊片段檔案。儲 存管理系、统306同時亦控制是否經由串流及歸播控制單元 606傳送HiQ或L〇wq視訊f料至中央資料儲存單元ιΐ6。

舉例而言，若詮釋資料指出在網路攝影機1〇2之監肩 範圍内並無關注物體或事件被拍_，則其可以傳送一賴 則至儲存管理系統3〇6以控制第—及第二編碼胃6〇2和 6〇4 ’使得LowQ視訊資料被供應至資料儲存系統細而無 視訊資料被供應至遠端儲存單元116。在另—實例中，若兮 釋資料指出在網路攝影機3〇6之監看範圍内發生一關注物 體或事件’則其可以傳送—規則至儲存管理***鄕以控 制第-及第二編碼器6〇2和6〇4，使得代表該物體或事件之 H!Q及L〇WQ視訊資料被供應至資料儲存系統由於 H!Q及LowQ視訊資料均儲存於資料儲存系統_之中該 關注^件可以用較高之頻寬或較低之頻寬模式被播放。並 :，二拍攝到-關注事件之時，一儲存於資料儲存系統2〇6 單元件之視訊片段播案可以經由串流及歸播控制 送至中央監視站104。視訊片段檔案可以是儲 26 200948080 ::資：儲存系統206中之該關注事件之一簡短呵視訊 :。-視訊片段檔案可以是相當於七秒鐘之視訊其中 私鐘係***發生之前，而五秒鐘係該事件被偵測到 視訊片段之持續時間可以被設定成任何長度。視訊 片段樓案可以被播放多:欠、經由電子郵件轉送至其他使用 者、或者儲存於-可移除之磁碟上及傳送1，舉例而言， 執法單位。如第-實施例所述，制者可以依躲釋資料 疋義待執行之任意組合之動作，諸如儲存mQ視訊資料於 資料儲存系統206及遠端健存單元116中，同時將[。叫視 訊資料串流至中央監視站104。使用者亦可以定義一規則， 其使得當偵測到一關注事件或物體時，經由電子郵件傳送 一警示至中央監視站104或遠端使用者114。舉例而言，遠 端使用者114可以以諸如行動電話或個人數位助理 (personal digital assistant; PDA)之行動裝置接收一警示， 以及一可以在該行動裝置上播放之視訊片段。 ❹ 雖然以如上之實施例說明本發明，但網路攝影機1〇2 並不限於此二實施例。網路攝影機1〇2可以包含任何可以 分析視訊資料之内容以偵測運動或其他關注事件以及可以 產生不只一種品質等級視訊資料之攝影系統。 資料儲存系統 以下將參照圖7說明資料儲存系統2〇6。資料儲存系統 206可以包含於網路攝影機102之令，或者資料儲存系統 206可以位於網路攝影機102外部且可以透過網路1〇6與網 路攝影機1〇2進行通信。資料儲存系統2〇6係作為一大量 27 200948080 -GB，最好是80 GB或以上，之儲 206包含一固態記憶體緩衝器單元 儲存單元，其包含至少一 存容量。資料儲存系統2 702以及一硬碟機儲存單元7〇4。 記憶體緩衝器單元702可以包含非揮發性及揮發性記 憶體’諸& NAND .决閃記憶體以及隨機存取記憶體。若使 用揮發性記憶體作為記憶體緩衝器單元702，則網路攝影機

取个π丄CiB之記憶體大小。記憶體緩衝器單元7〇2之記憶 區（sectors)可以分派給不同種類的資料，如區域7〇6、、 以及710所示。舉例而言，區域7〇6代表5〇%之記憶體被 分派以儲存影像系統202所拍攝之最新視訊資料。區域7〇8 代表40%之記憶體被分派以儲存影像系統2〇2所拍攝之最 新之關注事件或物體。區域71〇代表1〇%之記憶體被分派 以儲存視訊分析304所產生之詮釋資料。記憶體之配置並 不限於上述之例子，而是可以調整以符合特定應用之需 ◎ 要。此外，區域706、708 '及710可以週期性地輪換使之 對應至記憶體緩衝器單元702之不同記憶區以延長記憶體 緩衝器單元702之記憶區之運作壽命。 硬碟機儲存單元704可以是任意形式之大量儲存裝 置’包含硬碟機以及大容量固態記憶體裝置。為了簡化說 明’硬碟機儲存單元704將以硬碟機為例，但以下所述之 許多特性同時亦適用於大容量固態記憶體裝置。硬碟機儲 28 200948080 2單元704之料容量可以是任意大小，但在較佳實施例 ^該儲存容量係80 GB或更多。硬碟機儲存單元7〇4包 含一讀/寫頭以及一儲存記憶體磁碟。 β系統運作時，在一第一時間間隔期間，記憶體緩衝器 皁凡702自影像系、统2〇2或視訊處理***2〇4，接收視訊資 料並依照儲存管理系統3〇6之命令依據視 儲 ❹ 該視訊資料於區域鳩或谓之中。記憶體緩衝器單元^ 同時亦接收視訊分_ 3G4所產生之㈣資料並將該證釋資 料儲存於區域71〇卜由於該㈣資料_步於視訊資料， 該視訊資料可以藉由參照該詮釋資料依據内容被迅速地搜 尋。在視訊資料及證釋資料被儲存於記憶體緩衝器單元7〇2 内之大部分時間，硬碟機儲存單元7〇4係處於一歇電狀態。 歇電狀態包含許多狀態’諸如電源完全切斷狀態或者是 Hitachi之強化適應性電池壽命延長（^^如^八心州〜 Battery Life Extender ; ABLEra )技術中所述之閒置（id⑷、 待命（standby)、或休眠（sleep)狀態中之一。舉例而言在一 歇電狀態中’讀/寫頭可以是處於一不執行讀/寫指令之"負 載(1〇aded)·，或啟動狀態而儲存記憶體磁碟轉動中、讀/寫頭 可X是處於負載或啟動狀態而儲存記憶體磁碟不轉 動讀/寫頭可以疋處於一"卸載（unl〇aded广或不啟動狀態而 儲存記憶體磁碟轉動中、或者讀/寫頭可以是處於一”卸載,， 或不啟動狀態而儲存記憶體磁碟不轉動。一般而言，歇電 狀態之特徵在於其電力等級小於供電狀態之電力等級。總 記憶體緩衝器儲存時間相當於上述第—時間間隔之總和。 29 200948080 在儲^管理系統306所決定之一第二時間間 硬碟機儲存單元704被啟動其電源供應(意即，讀/寫=’ 啟動狀態以執行讀/耷扣人 ’、碩處於 矾仃謂/寫私令且儲存記憶體磁碟轉 自-或多個區域70…08之視訊資料 ： 單元-傳送至硬碟機餘存單…储存於硬:::器 二7。…。來自…。之_料亦可二： 第一時間間隔内祐值这A 攻之 、硬碟機儲存單元704。儲存管理 統306決定供雇Β理系 憶體緩衝器單元观而寫入硬碟 存單元704之資姐始县. 、機儲 〇 賣枓t量。在該第二時間間隔期間，t .1# # 緩衝器單元7〇2可w M祕& 。己憶體 以避免視訊資料及詮釋資料計& 金釋資枓 束時(例如，在-特定斷。第二時間間隔結 隹特疋數量之記憶體緩衝器單元702資料姑 寫入硬碟機儲存單元7〇4 破 L . 早兀704之後），記憶體緩衝器單元7〇2技 止供應資料至硬碟機健在 _ 亭 進入碟機儲存早兀7〇4且硬碟機儲存單元7〇4 隔之總和。傳送IS :間相當於上述第二時間間 704 m X 、 子邛刀視訊貝料於硬碟機儲存單元 〇 Μ心之總硬碟機儲存時間實質上小於儲存視訊資料於 4體緩衝器單元繼用去之總記憶體緩衝器錯存時間4於 件滿306可以在任何時間’諸如當一特定條 單元’制從記憶體緩衝器單元702到硬碟機儲存 是當區域4二寫二動作：舉例而言’其中之一特定條件可以 708、或710中之一之容量將用魅夕吐机/ 寫入動作。或者，MU 7 執行 以在—〜一 在诸如車用攝影機之行動應用中，其可 仃動感測器、加速度測量儀（acceier〇meter)、或位於 30 200948080 車内之其他感測器指示該車係靜止不動時執行一寫入動 作，以使其免於傷害硬碟機儲存單元7G4或排除納入具有 吸收強震之硬碟機之需要。上述之行動感測器、加速度測 量儀、或其他感測器可以包含於攝影機外殼之内。—感測 器包含-車輛啟動/熄火開關。舉例而言，當車輛 ， 0 車用電池可以保持資料儲存系統細處於供電狀態，以使 得視訊資料在車輛處於媳火狀態期間視訊資料仍可以自士己 憶趙緩衝器單元702傳送至硬碟機健存單元7〇4理論 上，車輛處於媳火狀態時係靜止不動的。此寫入動作可: 在來自-或多個區域7〇6、观、及71〇之所有資料均已寫 入硬碟機儲存單元7G4之後或者諸如車輛移動等其他條件 ^之時停止。此外’當使用者請求取得館存於硬碟機储 存^ 7〇4内之視訊資料時，儲存管理系統306可以控制 硬碟機儲存單&綱進入供電狀態。硬碟_存單元704 將被恢復供電以供應視訊資料至視訊處理系統2〇4(204，）， 此使得視訊資料可以透過網路1〇6傳予使用者。 在行動式應用中，單—資料儲存系統206可以配合一 交通工具上之多個影像系統2〇2(例如，一輛公共汽車上之 機)運作’或者一硬碟機儲存單元7〇4可以配合其 作。當交f 多個影像系 >统202運 …备父通工具停止時’硬碟機儲存單元，被供予 並藉由將介於（一或多個） 儲存單*遍μ 从㈣緩衝11単兀702及硬碟機 子單兀704間之通信速度最佳化以 入速度之硬碟機储存單元7。4(例如，大約每㈣二 31 200948080 更快）’使資料自（―或多個）記憶體緩衝器單元702迅速轉 移。此外’當交通工具包含多個影像系統2。2 <時資料 傳輸可以藉由降低每-影像系統202 <圖框速率而迅速完 成且不致於巨幅犧牲視訊品質。舉例而言，若一交通工具 已a八具以7.5 fps運作之攝影機，此八具攝影機產生之視 訊資料將等同於運作於3〇 fps之二具攝影機產生之資料。 〇 藉由將視訊資料储存於記憶髏緩衝器單元而之中以 及週期性地啟動硬碟機储存單元704 t電源供應，硬碟機 儲存單元704之運作壽命得以延長，因為硬碟機儲存單元 704並未一直處於供電之狀態。舉例而言，若m解析度之 視訊資料以30 fps錄衡祐枯田A/rnrn 、裂並使用MPEG-4壓縮格式壓縮，則 具有500 MB儲存容晉夕F β，以必 重之£域706將可以錄製大約一小時之 D1解析度視訊資料。取決於記憶體緩衝器單元702及硬碟 :儲存單A 704之資料傳輸速率，其可以在四分鐘或更短 門之内將500 MB之資料自記憶體緩衝器單元7〇2傳送至 碟機儲存單疋704。因此，在一小時之中，硬碟機儲存單 〇 疋僅需進人供電狀態四分鐘。此相當於ι/ΐ5之比例。 硬碟機儲存w之供電比例並不限於ι/ΐ5，而是可以 較大或較小或隨時間改變’取決於視訊資料之内容。舉例 而言’使用者可以選擇餘存低於最高圖框速率之視訊，則 硬碟機儲存早& 7G4被開啟供電之頻率每小時可以小於— 2°在較佳實㈣巾，平均供電持續時时f上將小於平 廊電持續時間。相較之下，一持續處於供電狀態之典型 '機可以具有大約五年之使用壽命。藉由使硬碟機储存 32 200948080 單元704 —小時中啟動供電四分鐘，舉例而言，硬碟機儲 存單元704之使用壽命可以延長為超過持續運轉之典型硬 碟機之使用壽命之十倍。因此，藉由降低硬碟機儲存單元 704之供電時數，硬碟機儲存單元7〇4之使用壽命得以延長。 由於硬碟機儲存單元704重覆性地循環於電源之供電 和歇電狀態之間，一硬碟機儲存單元7〇4之較佳實施例包 含一耐磨損硬碟機，其開關週期之數目不會巨幅降低硬碟 機儲存單το 704之使用壽命。耐磨損硬碟機包含在一或多 ® 個歇電狀態下實質停駐儲存記憶體磁碟之讀/寫頭（意即，” 卸載"），使得該讀/寫頭在供電狀態或歇電狀態期間不接觸 儲存記憶體磁碟。舉例而言，硬碟機儲存單元7〇4可以實 施 Hitachi 之斜面載卸技術（ramp 1〇ad/unl〇ad ， 該技術描述於其Travelstar⑧硬碟機之相關文件中。 在傳統之接觸啟動停止式（contact start-stop ;簡稱 CSS)硬碟機中，其讀/寫頭於不工作狀態期間直接停留於儲 ❹存記憶體磁碟上。當該CSS硬碟機啟動電力之後，其讀/寫 頭與儲存記憶體磁碟維持於接觸之狀態，直到儲存記憶體 磁碟旋轉而產生之空氣方使得讀/寫頭離開儲存記憶體磁 碟。由於儲存記憶體磁碟旋轉之時，讀/寫頭和儲存記憶體 磁碟係彼此接觸，故css硬碟機之讀/寫頭及儲存記憶體磁 碟易遭磨損。舉例而言，—CSS硬碟機在失效之前僅可以 承受50,000次開/關周期。若一 css硬碟機每一小時經歷一 次開關周期’該CSS硬碟機將僅維持五或六年。 相較之下，一耐磨損硬碟機可以承受，舉例而古， 33 200948080 300,000次開/關周期’或較佳之_，刪次開/關周期或更 多換0之，若該較佳之耐磨損硬碟機每一小時經歷—次 開關周期’則該硬碟機將維持約6()年或更久。因此，藉由 在較佳實施例中使用耐磨損硬碟機，則開/關周期之次數將 不會實質降低硬碟機儲存單& 7〇4之使用壽命。由於資料 儲存系統206之使用壽命相當地長，故資料儲存系統2〇6 僅需極少之維護或升級。因此，一網路邊緣裝置，諸如網 路攝影機102，實務上可以包含資料儲存系統2〇6。相對而 5,若未實施上述之壽命延長特徵，一提供眾多大量儲存 ◎ 單元於網路邊緣裝置之網路攝影機系統將需要極大之維修 和維護成本。此係由於該等大量儲存單元將頻繁地發生故 障且分布於難以維修之處（諸如位於長竿之頂端卜具有上述 之壽命延長特徵，則大量儲存單元可以置入網路邊緣裝置 中而不需要頻繁的置換。 前述實施例之細節可以在未脫離本發明之基本原理下 進行許多修改，此對於熟習本項技術者將係顯而易見的。 本發明之範疇因此應由以下之申請專利範圍所界定。 ❹ 【圖式簡單說明】 圖1描螬一網路攝影系統之一實施例。 圖2係一圖1之網路攝影機之高階功能方塊圖。 圖3係一功能方塊圊，其依據一第一實施例描繪圖2 之影像系統、視訊處理系統、以及資料儲存系統。 圖4係一功能方塊圖，其描繪運作於圖3之第一實施 34 200948080 例之視訊處理系統中之一存取控制管理單元。 圖5係一功能方塊圖，其描繪圖2之影像系統、視訊 處理系統、及資料儲存系統之一第二實施例。 圖6係一功能方塊圖，其描繪第二實施例之視訊處理 系統之部分。 圖7係一功能方塊圖，其表示資料儲存系統之一記憶 體緩衝器單元和一硬碟機儲存單元。 圖8係一隻鳥停駐於禽鳥餵食器上之影像，在影像之 © 中，該鳥和餵食器均以高品質影像顯示，而背景影像則以 低品質顯示。 【主要元件符號說明】 100 網路攝影機系統 102 網路攝影機 102' 網路攝影機 104 中央監視站

106 網路 108 廣域網路 110 區域網路 112 無線網路 114 遠端使用者 116 遠端儲存單元 118 交換器 120 路由器 35 200948080 122 視訊伺服器 202 影像系統 204 視訊處理系統 206 資料儲存系統 208 電源系統 210 輸入/輸出介面及控制系統 302 規則式引擎 304 視訊分析 306 儲存管理系統 402 存取控制管理單元 204' 視訊處理系統 502 影像處理單元 506 處理器中介橋接器 508 時間戳記區塊 602 第一編碼器 604 第二編碼器 606 串流及歸檔控制單元 702 記憶體緩衝器單元 704 硬碟機儲存單元 706 記憶區域 708 記憶區域 710 記憶區域 36

Claims (1)

1. 200948080 七、申請專利範圍： 1.-種在視訊攝影機實施視訊儲存之方法，該視訊攝影 機產生代表該視訊攝影機觀測到之一景象之一監看範圍之 視訊資料，該視訊攝影機包含一攝影機外殼且適合於用以 連接至一網路通信系統，該方法包含： 定義-關注事件，其藉由該視訊攝影機產生之視訊資 料之分析而被摘測之； ❹ 提供該視訊攝影機視訊分析及大量健存單元該視訊 分析及大量儲存單元包含於該攝影機外殼令或構成其 分； 使該視訊分析對該視訊攝影機產生之該視訊資料進行 分析並偵測該關注事件是否發生；以及 將代表該視訊攝影機觀測到之該景象之該監看範圍之 =視訊資料儲存於該大量儲存單元之令，被儲存之該視訊 :料^ 3帛⑽質之視訊資料以及-第二品質之視訊資 料、β第質代表該視訊分析在該監看㈣中偵測到該 關;主事件發生，该第二品質代表該視訊分析在該監看範圍 中偵測到該關注事件未發生。 2.如中凊專利範圍第1項所述之方法，其中代表該監看 圍之該視訊資料之储存包含當該視訊分析傾測到該關注 件發生之時’對該第-品質之視訊資料及該第二品質之 視訊資料進行選擇性之儲存。 *申吻專利範圍第1項所述之方法，其中代表該監看 B之該視訊資料之储存包含當該視訊分析谓測到該闕注 37 200948080 發生之時，儲存該第二品質之視訊資料，而當該視 二：析偵測到該關注事件發生之時’儲存該第一品質之視 訊資料及該第二品質之視訊資料。 爐：如：請專利範圍第1項所述之方法，其中該關注事件 構成一第一關注事件，其中兮篦一 具中該第關注事件之未發生包含 ::二關注事件’且其中代表該監看範圍之該視訊資料之 f子包含依據該視訊分析摘測到之該第—及第二關注事件 之發生儲存該視訊資料。 ❹ ，5·如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該第一品質 之視訊資料比該第二品質之視訊資料具有較高之品 級。 寸 6·如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該網路通信 系統匕3遠端儲存單元用以進行視訊資料之歸檔儲存， 且該方法更包含自該視訊攝影機供應該第一品質之視訊資 料至該遠端儲存單元。 7·如申請專利範圍第6項所述之方法，其中該視訊攝影 ㈣成該網路通信系統之一第一視訊攝影機，且該網路通〇 U統更包3 一第二視訊攝影機，該第二視訊攝影機内含 該遠端儲存單元。 8·如申請專利範圍第i項所述之方法，其中該網路通信 系統包含-中央監視站，且該方法更包含依據該視訊分析 福測到之該關注事件之發生自該視訊攝影機傳送一警示至 該中央監視站。 申請專利範圍第1項所述之方法，其中該網路通信 38 200948080 系統包含一中央監視站’且該方法更包含，依據該視訊分 析Li之該關注事件之發生’自該視訊攝影機供應代表 該關注事件之一視訊片段檔案至該中央監視站。 10.如申請專利範圍第！項所述之方法，更包含對至少 一些儲存於該大量儲存單元内之視訊資料進行加密以防止 未經授權之播放。 11.如申請專㈣圍第i項所述之方法，其中該關注事

   件之發生與未發生構成多個關注事件中之二事件，且該方 法更包含： Λ 定義多個Ν容安全性等級，其中該多個Θ容安全性等 級中之一或多個係連結至該多個關注事件中之每一事件； 以及 ' 分派給該網路通信系統之每一使用者一或多個使用者 安全性等級’每-使用者安全性等級對應至—或多個該内 容安全性等級，以使得當連結至一關注事件之一内容安全 性等級符合分派給一使用纟之叫吏用者安全性等級之時， 該使用者可以存取代表該關注事件之一段視訊資料。 12.如申請專利範圍冑i項所述之方法，其中該關注事 件之發生與未發生構成多個關注事件令之二事件，且該方 法更包含： Λ 依據該多個關注事件定義多個視訊資料保存策略，使 得該多個關注事件中之某些或其組合被保存於該大量儲存 單元中對應長度之時間。 如申清專利範圍第1項所述之方法，其中該關注事 39 200948080 件包含在該視訊攝影機之該監看範圍内所偵測到之運動。 14.如申請專利範圍帛i項所述之方法，其中該關注事 件包含在該視訊攝影機之該監看範圍内所偵測到之一斑塊 之運動。 15·如申請專利则i項所述之方法，其中該關注事 件包含辨識一預先定義之物體以及追蹤該預先定義物體之 移動。 16.如申請專利範圍第15項所述之方法，其中該視訊分 析使用幾何校準以在該物體移動至該監看範圍之各個部分 時辨認該物體。 17·如申請專利範圍帛！項所述之方法，其中該視訊分 析對光亮及景象變化進行補償以精確地偵測該關注事件是 否正被拍攝。 18.如申請專利範圍第丨項所述之方法’其中該視訊資 料係以一第二位元率被持續性地編碼，且當該關注事件被 偵測到之時，同時以一第一位元率和該第二位元率被進行 編碼。 19·如申請專利範圍第丨項所述之方法，其中該大量儲 存單70包含一硬碟機記憶體，其中該視訊攝影機更被提供 固態記憶體以作為該視訊攝影機所產生之視訊資料之一儲 存緩衝器，且該方法更包含： 使該硬碟機記憶體正常運作於一歇電狀態； 當該視訊資料由該視訊攝影機產生時，儲存該視訊資 料於該儲存緩衝器，該視訊資料於該儲存緩衝器之儲存係 200948080 於一第一時間間隔中進行； 使該硬碟機記憶體運作於一供電狀態； 將儲存於該儲存緩衝器中之一部分該視訊資料於該供 電狀態傳送至並儲存於該硬碟機記憶體中’該部分視訊資 料於該硬碟機記憶體之儲存係於一第二時間間隔進行，該 第二時間間隔實質上短於該第一時間間隔； 在完成該視訊資料之傳送之後，將該硬碟機記憶體回 復至該歇電狀態；以及 在該硬碟機記憶體之一運作壽命範圍中，就相當於該 第二時間間隔總和之一總硬碟機儲存時間和相當於該第一 時間間隔總和之-總緩衝器儲存時間*言，㈣在傳送及 儲存一部分該視訊資料至該硬碟機記憶體之該總硬碟機儲 存時間實質上小於耗用在储存該視訊資料於該儲存緩衝區 中之該總緩衝器儲存時間。 20. —種降低分散式網路視訊監視系統之視訊資料儲存 及網路頻寬需求之方法，該分散式網路視訊監視系統包含 介於網路視訊影像裝置與網路視訊資料貯存間之網路通信 路徑，該網路視訊影像裝置產生代表該視訊影像裝置觀測 下之景象之監看範圍之視訊資料，且該網路視訊資料貯存 將對應至該網路視訊影像裝置產生之視訊 進行儲存，財法 將多個該網路視訊影像裝置中之每一個連結於一内容 知覺視訊資料儲存系統，該内容知覺視訊資料儲存系統具 有選擇性儲存其連結之網路視訊影像裝置所產生視訊資料 200948080 ，力，該内容知覺視訊資料储存系統包含視訊分析以及 本地端視崎料时，㈣騎㈣該視訊資料之内容進 仃分析，而該本地端視訊資料貯存依據該視訊分析之分析 鍺存部分該視訊資料；以及 自該多個網路視訊影像裝置中每—裝置之該内容知覺 ，訊資料储存系統，經由該網路通信路徑，傳送對應至健 本地端視訊資料貯存内之該部分視訊資料之視訊資 料至該網路視訊資料貯存，^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ 入万' 特疋品質等級提供代表 “景象之該監看範圍之一控制數量之視訊資料，該控制數 量之視訊資料較之缺少該視訊分析之分析下於該特定品質 等級傳送該網路視訊影像裝置產生之視訊資料至該網路視 訊資料貯存實質上消耗較小之網路頻寬及較少之儲存資 源〇 1如甲請專利範圍第2G項所述之方心其中該網心 讯影像裝置中每-裝置均包含—外殼且連結於每_網路孝 机影像裝置之該内容知覺視訊資料儲存系統係包含於該夕 殼内或構成其一部份。 而延長硬碟機記憶體 ❹

   22.—種使用於視訊資料儲存應用 運作壽命之方法，包含： 提供固態記憶體作為-視訊攝影機產生之視訊資料之 -儲存緩衝器，該視訊資料代表該視訊攝影機觀測下之一 景象， 提供硬碟機記憶體，其正常運作於一歇電狀態； 當該視訊資料由該視訊攝影機產生時，儲存該視訊資 42 200948080 料於該儲存緩衝器，該視訊資料於該儲存緩衝器之儲存係 於一第一時間間隔中進行； 使該硬碟機記憶體運作於一供電狀態； 將儲存於該儲存緩衝器中之一部分該視訊資料於該供 電狀態傳送至並儲存於該硬碟機記憶體中，該部分視訊資 料於該硬碟機記憶體之儲存係於一第二時間間隔進行，該 第二時間間隔實質上短於該第一時間間隔； 在完成該視訊資料之傳送之後，將該硬碟 β 復至該歇電狀態；以及 在該硬碟機記憶體之一運作壽命範圍中，就相當於該 第二時間間隔總和之一總硬碟機儲存時間和相當於該第一 時間間隔總和之一總緩衝器儲存時間而言，耗用在傳送及 儲存一部分該視訊資料至該硬碟機記憶體之該總硬碟機儲 存時間f質上小於耗用纟儲存該視訊資料於該儲存緩衝區 中之該總緩衝器儲存時間。 23. 如申請專利範圍第22項所述之方法，其中該硬碟機 ® 記憶體包含一讀/寫頭，且其中該供電狀態係確立於該讀/ 寫頭之啟動而該歇電狀態係確立於該讀/寫頭之不啟動。 24. 如申請專利範圍第22項所述之方法，其中該硬碟機 記憶體包含一儲存記憶體磁碟，且其中該供電狀態係確立 於該儲存記憶體磁碟之轉動，而該歇電狀態係確立於該儲 存記憶體磁碟之不轉動》 25. 如申請專利範圍第22項所述之方法，其中該視訊储 存應用包含視訊監視，且其中視訊資料之儲存於該儲存緩 43 200948080 衝器及部分該視訊資料之傳送和儲存於該硬碟機記憶體 彼此協調運作以於監視應用中防止產生自該視訊攝影機之 該視訊資料之儲存中斷。 26.如申請專利範圍第22項所述之方法，其中該儲存緩 衝器包含固態NAND快閃記憶體。 如申請專利範圍第22項所述之方法其中該儲存緩 衝器匕含固態隨機存取記憶體，且一輔助性電源供應被提 供於其中以在該固態隨機存取記憶鱧遭遇一主要電源電力 喪失之時供應電力予該固態隨機存取記憶體。 幻 28.如申請專利範圍第以項所述之方法其中該視訊攝 影機包含-攝影機外殼，且其中該硬碟機記憶體係包含於 該攝影機外殼之内或構成其一部份。 29·如申請專利範圍第22項所述之方法，其中該視訊攝 影機包含視訊分析’該視訊分析包含於一攝影機外殼之内 或構成其一部份’該視訊分析執行該視訊資料之分析以使 得一特定關注事件被偵測。 30.如申請專利範圍第22項所述之方法，更包含一視訊❹ 飼服器’肖視訊飼服器具有一飼服器外殼並於運作時連結 ，於:亥視訊攝影機以產生提供予該儲存緩衝器之該視訊資 ^ 其中該硬碟機記憶體係包含於該伺服器外殼之内或 構成其一部份。 •如申凊專利範園第22項所述之方法，其中該視訊攝 影機係-網路攝影系統之多個視訊攝影機之一，且其中該 硬碟機記憶體係連結於該網路攝影系統十該多個視訊攝影 44 200948080 機之多個硬碟機記憶體之一。 32. 如申請專利範圍帛31項所述之方法，其中該館存緩 衝器係連結於該多個視訊攝影機之多個儲存緩衝器之— 且該多個視訊攝影機包含第-及第二視訊攝影機，其中館 存於連結該第-視訊攝影機之一儲存緩衝器中之視訊資料 被傳送至並儲存於連結該第二視訊攝影機之一硬碟機記憶 體之中。 〜 ❹ 33. 如申請專利範圍第22項所述之方法，其中該視訊攝 影機係—網路攝影系統之多個視崎影機之―，且其十該 多個視訊攝影機中每-攝影機所產生之視訊資料均於該第 Λ -時間間隔期間被儲存於該儲存緩衝器之中，且於該第二 時間間隔期間被儲存於該硬碟機記憶體之中。 如f請專利範圍第22項所述之方法，其中—感測器 ::視訊攝影機、儲存緩衝器、和硬碟機記憶體被提師 通工具之内，且其中該第二時間間隔對應至該感測器 感测到-該交通工具係處於靜止狀態之時刻。 35. 如申請專利範圍第34項所述之 Π:提供於該交通工具内之多個視訊攝影機I S 一瞎訊攝影機中每一攝影機所產生之視訊資料均於該第 時間問瞌地n 仔縵衝15之中，且於該第二 期間被儲存於該硬碟機記憶體之中。 36. 如申請專利範圍第34項所述之 影機係提供於該交通工具内之多個視 嫩中該視訊攝 存緩衝器係提供於該交通工個=機之一且該儲 Ο您多個儲存緩衝器之一， 45 200948080 該多個儲存緩衝器中每一緩衝器均連結於一或多個該多個 視訊攝影機，且其中儲存於該多個儲存緩衝器中每一緩衝 器之視訊資料均於該第二時間間隔期間被傳送至並儲存於 該硬碟機記憶體之中。 八、圖式： (如次頁） Ο

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