[發(fā)明專利]一種異常事件報(bào)警高清視頻智能處理器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410447901.5
• 申請(qǐng)日: 2014-09-04
• 公開（公告）號(hào): CN104159089A
• 公開（公告）日: 2014-11-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高潔;劉治紅;程虹霞;陳偉;呂衛(wèi)強(qiáng);雷雨能;陳陽(yáng);章百寶
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 四川省綿陽(yáng)西南自動(dòng)化研究所
• 主分類號(hào): H04N7/18
• 分類號(hào): H04N7/18
• 代理公司: 中國(guó)工程物理研究院專利中心 51210
• 代理人: 翟長(zhǎng)明;韓志英

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明適用于公共安全及反恐防暴領(lǐng)域，具體涉及一種異常事件報(bào)警高清視頻智能處理器。本發(fā)明可對(duì)1080P及以上的高清視頻流進(jìn)行采集、編碼、智能分析、報(bào)警、壓縮、網(wǎng)絡(luò)化傳輸?shù)裙δ堋?/p>

背景技術(shù)

隨著高速數(shù)字信號(hào)處理（DSP）性能的增強(qiáng)，視頻智能分析算法可以由CPU處理轉(zhuǎn)到DSP實(shí)時(shí)處理，智能視頻分析實(shí)現(xiàn)平臺(tái)由純軟件視頻分析逐漸往嵌入式方向發(fā)展，嵌入式視頻分析可以在前端直接對(duì)視頻信息進(jìn)行處理，具有高實(shí)時(shí)性。目前采用DSP和圖像處理算法實(shí)現(xiàn)嵌入式視頻分析是主流方法，應(yīng)用中具有代表性的是DM642、DM643X等系列DSP平臺(tái)。但是，隨著智能視頻分析應(yīng)用環(huán)境越來(lái)越復(fù)雜，其算法的復(fù)雜性越來(lái)越高，而目前DSP的處理能力有限，已經(jīng)不能滿足某些復(fù)雜圖像處理算法的需要。而更具智能的行為識(shí)別和理解更是需要大量的計(jì)算機(jī)資源，進(jìn)行圖像處理結(jié)果、模型、數(shù)據(jù)庫(kù)保存數(shù)據(jù)之間的大量計(jì)算，從而對(duì)異常行為作出智能判斷。因此，DSP的處理能力已成為瓶頸，難以開發(fā)功能強(qiáng)、性能高的DSP智能視頻分析產(chǎn)品。

國(guó)內(nèi)出現(xiàn)了專門從事智能視頻分析技術(shù)的公司或智能視頻監(jiān)控產(chǎn)品，如，中佳天威的ATM機(jī)智能監(jiān)控系統(tǒng)、智安邦的倉(cāng)庫(kù)安防智能監(jiān)控系統(tǒng)、北京富尼泰達(dá)的哨兵管控系統(tǒng)、漢王智能視頻分析系統(tǒng)等等，都針對(duì)不同的領(lǐng)域，制定了相應(yīng)的解決方案。但由于智能分析產(chǎn)品的環(huán)境適應(yīng)性是一個(gè)制約產(chǎn)品工程化應(yīng)用的瓶頸問(wèn)題，而目前大部分智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的核心算法技術(shù)仍然掌握在美國(guó)以及歐洲地區(qū)等先進(jìn)國(guó)家手中，市面上的所謂智能監(jiān)控設(shè)備缺乏針對(duì)性，不能很好解決環(huán)境適應(yīng)性問(wèn)題，實(shí)用性不強(qiáng)。

中國(guó)專利文獻(xiàn)公開號(hào)CN203482326U公開了名稱為《智能視頻監(jiān)控報(bào)警裝置》的發(fā)明專利申請(qǐng)技術(shù)，該發(fā)明專利申請(qǐng)技術(shù)的技術(shù)方案是：包括DSP模塊、無(wú)線模塊、視頻存儲(chǔ)模塊和圖像傳感器。圖像傳感器獲取視頻信號(hào)；DSP模塊控制整個(gè)裝置，并且能夠?qū)σ曨l進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，監(jiān)測(cè)異常事件；視頻存儲(chǔ)模塊存儲(chǔ)存在有異常事件的視頻段；無(wú)線模塊可以通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送圖像和報(bào)警信息給服務(wù)器，也可以向用戶手機(jī)發(fā)送報(bào)警短信。

在《智能視頻監(jiān)控報(bào)警裝置》的發(fā)明專利中采用單一的DSP模塊（常用的DM642模塊）完成整個(gè)裝置控制、視頻實(shí)時(shí)處理、監(jiān)測(cè)異常事件等多項(xiàng)工作，對(duì)復(fù)雜場(chǎng)景異常事件監(jiān)測(cè)實(shí)際計(jì)算量需求來(lái)說(shuō)，DSP處理能力有限，影響其報(bào)警準(zhǔn)確度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，針對(duì)現(xiàn)有DSP視頻分析產(chǎn)品難以適應(yīng)復(fù)雜場(chǎng)景應(yīng)用，智能視頻監(jiān)控的實(shí)現(xiàn)算法復(fù)雜、軟件體系日益龐大，提供一種異常事件報(bào)警高清視頻智能處理器。

本發(fā)明的異常事件報(bào)警高清視頻智能處理器包括視頻A/D處理單元、智能視頻分析單元DSP、H.264視頻編碼單元、中央處理單元ARM以及多個(gè)外設(shè)和總線接口，視頻A/D處理單元與智能視頻分析單元DSP相連接，智能視頻分析單元DSP分別與H.264視頻編碼單元、中央處理單元ARM相連接，H.264視頻編碼單元中央處理單元ARM相連接，異常事件報(bào)警高清視頻智能處理器數(shù)據(jù)傳輸及處理程序步驟為：

S1：高清視頻通過(guò)HD-SDI接口接入視頻A/D處理單元，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化處理，輸出數(shù)字化的視頻數(shù)據(jù)流到智能視頻分析單元DSP；

S2：智能視頻分析單元DSP實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)字圖像的分析，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)檢測(cè)和特征提取功能；

S3：H.264視頻編碼單元接收智能視頻分析單元DSP輸出的疊加了分析數(shù)據(jù)的視頻流，實(shí)現(xiàn)數(shù)字視頻的編碼壓縮；

S4：中央處理單元ARM實(shí)現(xiàn)設(shè)備各組成部分協(xié)調(diào)運(yùn)行控制、設(shè)備各類接口的管理、視頻的本地顯示、數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)化傳輸，同時(shí)結(jié)合預(yù)警規(guī)則、異常事件模型，實(shí)現(xiàn)異常事件判定。

本發(fā)明的異常事件報(bào)警高清視頻智能處理器采用分布式混合架構(gòu)模式，基于ARM+DSP硬件平臺(tái)，充分利用DSP和ARM的硬件處理特性，降低了DSP圖像處理分析壓力及對(duì)DSP的性能要求，避免了由此帶來(lái)的硬件成本大幅增加。在DSP上實(shí)現(xiàn)基本的背景建模、目標(biāo)檢測(cè)等通用算法，不同的應(yīng)用場(chǎng)合的時(shí)間判斷、預(yù)測(cè)邏輯在ARM上實(shí)現(xiàn)，這樣針對(duì)不同應(yīng)用領(lǐng)域只需定制修改ARM上的業(yè)務(wù)邏輯，使得DSP上圖像處理算法具有重用性。同時(shí)進(jìn)行基于業(yè)務(wù)規(guī)則的異常事件建模。通過(guò)深入分析反恐處突領(lǐng)域典型應(yīng)用場(chǎng)景的業(yè)務(wù)規(guī)則模型，實(shí)現(xiàn)模型的形式化語(yǔ)義表達(dá)，針對(duì)典型監(jiān)控場(chǎng)景建立豐富的先驗(yàn)知識(shí)庫(kù)，利用視頻圖像處理得到的目標(biāo)屬性語(yǔ)義化處理，實(shí)現(xiàn)模型的匹配與判定。對(duì)事件的判定結(jié)果進(jìn)行分析，總結(jié)出發(fā)展規(guī)律和趨勢(shì)，在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)對(duì)事件的預(yù)測(cè)，根據(jù)事件判斷發(fā)出報(bào)警，大大降低了誤報(bào)率。

附圖說(shuō)明