智能視頻質(zhì)量診斷系統(tǒng)說明

智能視頻質(zhì)量診斷系統(tǒng)智能視頻質(zhì)量診斷系統(tǒng)北京立天洋網(wǎng)絡(luò)科技有限公司2011年7月目錄概述視頻質(zhì)量診斷系統(tǒng)是一種智能化視頻故障分析與預(yù)警系統(tǒng)，對(duì)視頻圖像出現(xiàn)的雪花、滾屏、模糊、偏色、畫面凍結(jié)、增益失衡、云臺(tái)失控、視頻信號(hào)丟失等常見攝像頭故障、視頻信號(hào)干擾、視頻質(zhì)量下降進(jìn)行準(zhǔn)確分析、推斷和報(bào)警。系統(tǒng)按照診斷預(yù)案自動(dòng)對(duì)攝像頭進(jìn)行檢測(cè)，并記錄所有的檢測(cè)結(jié)果。用戶可通過Web網(wǎng)頁對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)控，接收?qǐng)?bào)警，處理報(bào)警，查詢歷史信息，并可依照攝像頭所在區(qū)域、品牌、故障類型、故障嚴(yán)峻程度等不同屬性進(jìn)行多種統(tǒng)計(jì)分析。利用視頻質(zhì)量診斷系統(tǒng)，用戶能夠有效預(yù)防因視頻采集設(shè)備、視頻傳輸?shù)拳h(huán)節(jié)導(dǎo)致的圖像質(zhì)量問題及所帶來的損失，并及時(shí)發(fā)覺破壞監(jiān)控系統(tǒng)的不法行為。在設(shè)備、傳輸發(fā)生問題后，能夠迅速進(jìn)行處理，保障監(jiān)控系統(tǒng)有效運(yùn)行。系統(tǒng)亦有利于關(guān)心用戶快速掌握前端設(shè)備運(yùn)行情況，輕松維護(hù)大型監(jiān)控安防系統(tǒng)。設(shè)計(jì)原則結(jié)合當(dāng)前視頻診斷的技術(shù)進(jìn)展趨勢(shì)和項(xiàng)目實(shí)際需求，提供高性價(jià)比的最優(yōu)設(shè)計(jì)方案，是本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想，也是系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)的差不多動(dòng)身點(diǎn)和追求目標(biāo)。在設(shè)計(jì)中，遵循以下原則：先進(jìn)性：在系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面，在系統(tǒng)有用性的前提下，采納領(lǐng)先的視頻圖像處理算法與數(shù)字通訊技術(shù)，確保系統(tǒng)在國內(nèi)的領(lǐng)先地位。系統(tǒng)具有完備的功能，易于升級(jí)擴(kuò)展，具有較長的使用周期，能夠在較長的時(shí)刻段內(nèi)滿足應(yīng)用需求。可行性：系統(tǒng)與用戶以及上級(jí)治理部門的需求和治理制度相適應(yīng)；與建設(shè)規(guī)模方面的實(shí)際情況相吻合。系統(tǒng)具有較高的有用效能可靠性：系統(tǒng)能夠長期穩(wěn)定、安全可靠地運(yùn)行。在故障發(fā)生時(shí)，不阻礙其它系統(tǒng)的運(yùn)行。標(biāo)準(zhǔn)性：系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，所采納的技術(shù)手段遵循業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)，特不是提供了標(biāo)準(zhǔn)接口，使系統(tǒng)具有良好的兼容性，能夠與其它系統(tǒng)連接，同時(shí)可適應(yīng)今后的升級(jí)或擴(kuò)展?？蓴U(kuò)展性：系統(tǒng)采納模塊式結(jié)構(gòu)。假如用戶需要接入更多處理單元，或者實(shí)現(xiàn)更多功能，能夠方便地升級(jí)和擴(kuò)展。安全性：具有多級(jí)安全級(jí)不操縱、操作人員權(quán)限操縱、數(shù)據(jù)傳輸安全操縱，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)安全保障等。經(jīng)濟(jì)性：在保證系統(tǒng)功能完善、先進(jìn)、可靠的基礎(chǔ)上，盡量降低系統(tǒng)建設(shè)成本。易用性原則：系統(tǒng)功能強(qiáng)大，界面友好，軟件設(shè)計(jì)人性化，易于被一般用戶掌握、操作和使用。開放性：為了保證系統(tǒng)的擴(kuò)展和與不同廠商設(shè)備、系統(tǒng)的互聯(lián)，系統(tǒng)提供第三方接口。自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)：系統(tǒng)擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，可按照用戶需求進(jìn)行定制開發(fā)和升級(jí)換代，滿足用戶業(yè)務(wù)持續(xù)增長時(shí)的需求。系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖系統(tǒng)采納分布式結(jié)構(gòu)。從監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)獵取視頻信號(hào)（支持模擬視頻信號(hào)/DVR、流媒體等數(shù)字視頻信號(hào)）后，系統(tǒng)利用視頻診斷服務(wù)器完成視頻診斷功能，利用Web服務(wù)器完成用戶交互，利用數(shù)據(jù)庫服務(wù)器存儲(chǔ)診斷結(jié)果和系統(tǒng)配置。依據(jù)用戶網(wǎng)絡(luò)狀況和部署規(guī)模、需求，上述各個(gè)服務(wù)能夠采納一臺(tái)或多臺(tái)服務(wù)器實(shí)現(xiàn)，能夠集中部署在監(jiān)控中心，或分布在各個(gè)分中心。視頻診斷服務(wù)器使用視頻采集卡接入模擬視頻信號(hào)，使用互聯(lián)網(wǎng)接入數(shù)字視頻信號(hào)。視頻診斷服務(wù)器將診斷結(jié)果通過Web服務(wù)器發(fā)送給用戶，并在數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中記錄有關(guān)信息。用戶能夠通過Web頁面監(jiān)控系統(tǒng)狀態(tài)，進(jìn)行信息查詢、統(tǒng)計(jì)，設(shè)置診斷預(yù)案，維護(hù)設(shè)備信息，進(jìn)行系統(tǒng)治理等各種操作。3.2模塊設(shè)計(jì)系統(tǒng)模塊框圖系統(tǒng)采納高度模塊化設(shè)計(jì)，對(duì)視頻質(zhì)量診斷分析過程、業(yè)務(wù)處理應(yīng)用和系統(tǒng)治理進(jìn)行功能劃分，設(shè)計(jì)各個(gè)功能模塊。系統(tǒng)包含用戶交互層、業(yè)務(wù)邏輯層和視頻數(shù)據(jù)源三層。用戶交互層實(shí)現(xiàn)各種用戶交互操作，包括用戶登錄、系統(tǒng)治理、攝像頭治理、信息分析查詢、視頻診斷治理、故障處理等多個(gè)模塊。業(yè)務(wù)邏輯層實(shí)現(xiàn)視頻質(zhì)量診斷，業(yè)務(wù)邏輯操縱、視頻數(shù)據(jù)接入、分析結(jié)果存儲(chǔ)、Web服務(wù)等功能，包括Web服務(wù)、中央操縱、邏輯操縱模塊、視頻質(zhì)量診斷模塊、視頻切換模塊、數(shù)據(jù)庫等。視頻數(shù)據(jù)源提供用于進(jìn)行視頻質(zhì)量診斷的視頻數(shù)據(jù)。系統(tǒng)功能4.1視頻診斷功能表視頻診斷功能列表功能描述視頻診斷視頻清晰度異常檢測(cè)檢測(cè)由于聚焦不當(dāng)、鏡頭損壞、異物遮擋或人為蒙蔽引起的視野主體部分圖像模糊/遮擋視頻亮度異常檢測(cè)檢測(cè)由于攝像頭故障、增益操縱紊亂、照明條件異?；蛉藶閻阂庹趽醯染壒室鸬漠嬅孢^暗、過亮等視頻噪聲干擾或雪花干擾檢測(cè)檢測(cè)由于線路老化、傳輸故障、接觸不良、電磁干擾等因素造成的視頻圖像疊加噪聲，或者出現(xiàn)雪花、條狀、帶狀條紋干擾等現(xiàn)象視頻偏色檢測(cè)檢測(cè)由于線路接觸不良、外部干擾或攝像頭故障等緣故造成的視頻畫面偏色畫面凍結(jié)檢測(cè)檢測(cè)由于視頻傳輸、攝像頭故障引起的畫面凍結(jié)視頻信號(hào)缺失檢測(cè)檢測(cè)因前端攝像機(jī)工作異常、損壞、人為惡意破壞或視頻傳輸環(huán)節(jié)故障而引起的間發(fā)性或持續(xù)性的視頻缺失現(xiàn)象視頻畫面抖動(dòng)、滾屏檢測(cè)檢測(cè)由于干擾造成的圖像上下抖動(dòng)、畫面滾動(dòng)等現(xiàn)象PTZ操縱檢測(cè)檢測(cè)部分PTZ操縱功能是否有效視頻數(shù)據(jù)接入狀況檢測(cè)檢測(cè)系統(tǒng)打開、傳輸視頻數(shù)據(jù)的狀況DVR錄像診斷（可選）檢測(cè)DVR的錄像結(jié)果是否正常系統(tǒng)利用先進(jìn)的圖像處理技術(shù)，提取圖像時(shí)空特征，并從人眼感知的角度來進(jìn)行定性，實(shí)現(xiàn)視頻故障/異常診斷、故障/異常嚴(yán)峻性評(píng)判。視頻故障的典型示例如下。對(duì)焦發(fā)生異常增益過高或過低偏色亮度過高噪聲、偏色、刺狀復(fù)合干擾雪花干擾折疊帶滾屏干擾畫面抖動(dòng)4.2系統(tǒng)應(yīng)用表應(yīng)用功能列表功能描述用戶登陸登錄/退出實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的登錄和退出操作。登錄后可依照用戶權(quán)限查詢不同區(qū)域攝像頭的診斷記錄，做診斷統(tǒng)計(jì)分析攝像頭治理攝像頭信息差不多信息設(shè)備差不多信息：生產(chǎn)廠家、型號(hào)、序列號(hào)、配置信息；設(shè)備應(yīng)用信息：參數(shù)配置、安裝位置、安裝時(shí)刻、所屬管轄區(qū)域、監(jiān)控場(chǎng)景；設(shè)備維護(hù)信息：維護(hù)單位/人員聯(lián)系信息供應(yīng)商信息供應(yīng)商名稱、聯(lián)系方式、服務(wù)/保修條款維護(hù)記錄設(shè)備維修時(shí)刻、內(nèi)容等信息數(shù)據(jù)批量導(dǎo)入/導(dǎo)出從數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)文件中批量導(dǎo)入攝像頭信息；或?qū)z像頭信息批量導(dǎo)出到數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)文件中攝像頭分組按所屬區(qū)域分級(jí)、分組治理攝像頭視頻診斷治理自動(dòng)預(yù)案依照位置、時(shí)刻、巡檢次數(shù)、巡檢項(xiàng)目、設(shè)備優(yōu)先級(jí)等要素設(shè)置預(yù)案，系統(tǒng)依據(jù)預(yù)案自動(dòng)巡檢攝像頭手動(dòng)操縱手動(dòng)選擇某些攝像頭，進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)視頻診斷算法參數(shù)設(shè)置可設(shè)置并存儲(chǔ)多套閾值參數(shù)、靈敏度，可針對(duì)每個(gè)攝像頭設(shè)置不同的參數(shù)診斷結(jié)果顯示將視頻診斷結(jié)果及抓拍畫面實(shí)時(shí)顯示在用戶界面上故障處理故障報(bào)警以多種方式通知用戶攝像頭發(fā)生故障。包括語音、電子郵件、短信（可選）報(bào)警，并顯示故障畫面故障處理故障確認(rèn)、維修任務(wù)派發(fā)信息分析查詢信息查詢對(duì)診斷歷史記錄進(jìn)行查詢，查詢條件包括時(shí)刻、攝像頭所屬區(qū)域、品牌、型號(hào)、供應(yīng)商、故障次數(shù)、故障類型、故障嚴(yán)峻程度等統(tǒng)計(jì)分析結(jié)合攝像頭所屬區(qū)域、品牌、型號(hào)、供應(yīng)商、故障次數(shù)、故障類型、故障嚴(yán)峻程度等要素，統(tǒng)計(jì)分析某段時(shí)刻內(nèi)（例如天、周、月、季度、年等）的攝像頭故障次數(shù)、故障率，相應(yīng)統(tǒng)計(jì)圖表報(bào)表生成將分析查詢結(jié)果生成報(bào)表，并導(dǎo)出為用戶需求格式系統(tǒng)治理用戶治理增加、修改、刪除用戶；用戶權(quán)限治理；用戶資料信息系統(tǒng)設(shè)置視頻診斷服務(wù)器、Web服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的配置日志維護(hù)系統(tǒng)日志、用戶操作日志的查詢、治理系統(tǒng)應(yīng)用功能如上表所示，分為用戶登陸、攝像頭治理、視頻診斷治理、故障處理、信息分析查詢和系統(tǒng)治理六個(gè)部分。用戶登陸操縱用戶進(jìn)入/離開系統(tǒng)。攝像頭治理實(shí)現(xiàn)攝像頭信息的手動(dòng)填寫/刪除或批量導(dǎo)入/導(dǎo)出，用戶依照權(quán)限維護(hù)信息的準(zhǔn)確性。視頻診斷治理用于視頻診斷方式選擇、視頻診斷算法參數(shù)設(shè)置和診斷結(jié)果的顯示。故障處理在攝像頭發(fā)生故障時(shí)進(jìn)行報(bào)警，并實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的故障確認(rèn)、維修任務(wù)派發(fā)。信息分析查詢用于對(duì)歷史診斷記錄的查詢，對(duì)歷史診斷結(jié)果的統(tǒng)計(jì)分析。通過分析結(jié)果，用戶能夠全面了解設(shè)備的運(yùn)行情況，依照實(shí)際情況制定維護(hù)打算。系統(tǒng)治理實(shí)現(xiàn)用戶治理、系統(tǒng)設(shè)置、日志維護(hù)等工作。用戶登錄登錄/退出：用戶使用Web客戶端登錄系統(tǒng)，需要輸入用戶名和密碼。登錄后可進(jìn)行權(quán)限內(nèi)的各項(xiàng)操作。攝像頭治理攝像頭信息治理：對(duì)攝像頭的差不多信息、供應(yīng)商信息、設(shè)備維護(hù)記錄進(jìn)行治理。支持所有信息數(shù)據(jù)的批量導(dǎo)入/導(dǎo)出。當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到有故障設(shè)備時(shí)，用戶利用這些信息能夠方便地安排設(shè)備維護(hù)。同時(shí)故障、維護(hù)信息的記錄為信息查詢和統(tǒng)計(jì)分析提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。攝像頭分組治理：攝像頭可依照所屬區(qū)域進(jìn)行分級(jí)和分組治理，為攝像頭的治理、查詢提供更直觀、方便的途徑。例如依據(jù)監(jiān)控中心/分局/派出所/街道等因素對(duì)攝像頭進(jìn)行分組治理。視頻診斷治理自動(dòng)預(yù)案：系統(tǒng)依照用戶設(shè)置好的預(yù)案，自動(dòng)按照預(yù)案規(guī)則對(duì)攝像頭進(jìn)行診斷。手動(dòng)操縱：用戶能夠直接選擇目標(biāo)攝像頭進(jìn)行診斷。診斷算法參數(shù)設(shè)置：對(duì)診斷算法參數(shù)、靈敏度進(jìn)行設(shè)置。依照預(yù)案，能夠設(shè)置對(duì)應(yīng)的參數(shù)。也可依照用戶需要對(duì)某個(gè)攝像頭進(jìn)行單獨(dú)設(shè)置。例如關(guān)于某些工作年限較長的攝像頭，用戶能夠降低檢測(cè)的靈敏度；關(guān)于工作在光線較弱環(huán)境或時(shí)段下的攝像頭，用戶能夠下調(diào)“過暗”的判不標(biāo)準(zhǔn)等等。診斷結(jié)果顯示：將診斷結(jié)果實(shí)時(shí)顯示到登陸用戶Web頁面上。故障處理故障報(bào)警：除了Web頁面上的報(bào)警提示外，還可通過多種方式通知用戶故障信息。包括語音、電子郵件，短信（可選）等。故障處理：用戶接到故障報(bào)警后對(duì)故障進(jìn)行確認(rèn)，并派發(fā)維護(hù)任務(wù)給有關(guān)人員。信息分析查詢信息查詢：對(duì)歷史診斷記錄進(jìn)行查詢。統(tǒng)計(jì)分析：結(jié)合多種因素分析設(shè)備運(yùn)行狀況。報(bào)表生成：將查詢分析結(jié)果生成報(bào)表輸出。系統(tǒng)治理用戶治理：對(duì)用戶進(jìn)行查詢、添加、編輯、刪除等操作。對(duì)用戶權(quán)限進(jìn)行設(shè)置。系統(tǒng)設(shè)置：視頻診斷服務(wù)器、Web服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的配置。日志維護(hù)：系統(tǒng)日志、用戶操作日志的查詢、治理。系統(tǒng)部署與運(yùn)行系統(tǒng)采納分布式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。依據(jù)用戶網(wǎng)絡(luò)狀況和部署規(guī)模、需求，系統(tǒng)能夠部署在一臺(tái)服務(wù)器上，也可部署在不同區(qū)域的多臺(tái)服務(wù)器上。作為已有監(jiān)控系統(tǒng)功能的完善和擴(kuò)充，質(zhì)量診斷系統(tǒng)只需要從原有監(jiān)控系統(tǒng)中獵取視頻數(shù)據(jù)即可，可不能對(duì)已有系統(tǒng)的運(yùn)行造成阻礙。視頻診斷系統(tǒng)的擴(kuò)展也極為容易。隨著診斷路數(shù)、診斷任務(wù)的變化，只需要調(diào)節(jié)業(yè)務(wù)處理服務(wù)的數(shù)量即可。每個(gè)業(yè)務(wù)處理服務(wù)支持的診斷數(shù)量依照并發(fā)診斷數(shù)量和服務(wù)器硬件配置而不同。在通常的業(yè)務(wù)模式和正常網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，采納一臺(tái)高性能服務(wù)器，一個(gè)業(yè)務(wù)處理服務(wù)可支持超過2400路/小時(shí)的視頻診斷任務(wù)。用戶能夠依照需要靈活設(shè)計(jì)診斷任務(wù)。例如能夠幸免白天繁忙的業(yè)務(wù)時(shí)段，在早晨6點(diǎn)到8點(diǎn)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的攝像頭/DVR進(jìn)行診斷。在8點(diǎn)職員上班后，即可查詢?cè)\斷結(jié)果，對(duì)有問題攝像頭/DVR進(jìn)行檢修?；蛘咴谙挛缦掳嗪髨?zhí)行診斷任務(wù)，在系統(tǒng)閑時(shí)安排檢修。系統(tǒng)特點(diǎn)視頻質(zhì)量診斷系統(tǒng)具備以下特點(diǎn)：高準(zhǔn)確度針對(duì)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的視頻信號(hào)進(jìn)行深入分析，設(shè)計(jì)先