[发明专利]用于视频监视的代理视频服务器

说明书

背景技术

本发明涉及视频监视系统。更具体的是本发明涉及具有车载(on-board)视频 分析能力的代理视频服务器，以及涉及包括一个或多个代理视频服务器用以以透 明和可升级的方式提供增强的视频管理功能的视频监视系统。该新颖的代理视频 服务器管理和代理视频网络中的每个视频源来虚拟化该源以使其向视频客户端表 现为具有增强能力的“智能”视频源。这种虚拟化功能实际上对视频客户端隐藏存 储分布的复杂性和视频监视网络内的处理能力以及视频源所呈现的协议多样性。 这种新颖的代理视频服务器对具有多个视频源的分布式系统特别有优势。

视频监视系统被熟知应用于监控处于视频监视下的环境内的对象(例如一件 行李或人)的多种应用。模拟闭路电视(CCTV(analog closed circuit television)) 监控系统已经操作了很多年。这些传统的基于模拟的CCTV系统和近来可用的基 于网络的视频监视系统被用于监控和/或跟踪进入或离开建筑设施或安全门的个 体、车辆，在商店、办公楼、医院等等或可能关心居住者的健康和/或安全的其他 这样的环境中的个体。在航空工业中，视频监视系统被用于监控飞机场内关键位 置的个体的存在，比如在安全门或停车库。CCTV惯常被记录于盒式磁带录像机 (VCR(videocassette recorder))并显示于模拟视频监控器上。但作为计算机和网 络技术发展的结果，视频监视工业从传统的模拟系统转变为是模拟和数字组件的 混合物或是完全由用于传输、存储、显示和分析监视数据的数字组件和网络组成 的系统。

数字形式的视频和音频监视数据的表示已经为计算机辅助自动增强和监视数 据的解释开辟了新的机会。图像增强操作目的在于改善图像质量，包括减少图像 噪声，改善图像的清晰度，和稳定遭受振动的相机的图像。解释操作包括移动物 体的检测、对象跟踪、对象分类、对象行为分析、以及连续视频帧中感兴趣的对 象的出现或消失的检测。这种分析的结果可以用于最小化数据吞吐量和存储需要， 包括如果其内容表明监视观察中没有感兴趣的则压缩或废弃该视频数据。车载视 频分析可以在处理后的视频中识别重要性质的事件，特别是需要立即关注的那些 所检测的视频事件。

另外，这样的车载视频分析操作特别是着重考虑与可视实时监控监视视频或 是人工扫描所存储的视频记录直到发现嵌入在视频流中的期望事件为止相关的人 工成本和冗长。人工扫描以识别和直接转发相关的视频剪辑给操作者导致搜索次 数大大增加。在此所使用的词语“视频分析”应指的是视频和音频数据的自动增强 和解释。视频分析操作的输出可以是增强的视频或音频，或捕捉解释结果的元数 据。元数据是描述信息承载实体的特征以帮助识别、发现、评定和管理这些实体 的结构化的编码数据。元数据可以描述人、脸或场景中的任何其他对象，或空间 时间属性，比如对象的轨线或活动和行为。

视频分析规定，这样的元数据可以以嵌入式元数据的形式随同视频一起被传 送，或是可以以纯元数据流的形式单独地被传送。以文本形式呈现元数据的通常 手段是XML(扩展标记语言(extended Markup Language))。用于存储和搜索元数 据的通常手段是关系数据库。视频分析可以使用来自低级视频分析操作的元数据。 例如，执行行为分析(诸如检测在门口附近闲逛的人)的视频分析对由视频分析 的低级跟踪和分类阶段所产生的元数据操作，而不是直接对视频图像本身操作。

在此的图1是典型的传统数字视频监视数据管理系统100的原理方框图。视 频管理系统100包括LAN/WAN结构110，其将具有存储设备125的网络视频记 录器(NVR)120连接到多个视频源，比如IP照相机130、智能IP照相机140、 流形成器(streamer)150和模拟视频照相机160、以及本地和远程访问的用户(例 如，视频客户端170)。网络视频记录器或NVR(120)是这种传统视频管理系统 的普通组件。NVR120管理直接来自所有视频和音频源的视频数据并提供包括视 频分析、视频存储和视频显示的视频管理功能。NVR可以在单个计算机内被实现， 或在一些情况下可以以分布形式跨多个计算机来实现。这特别是对于支持很多视 频源以及使用视频数据的视频客户端的大型监视装置的情形。NVR可以通过模拟 或数字显示装置显示其视频和音频输出，或是对其他系统组件或视频客户端充当 视频源。