[發(fā)明專(zhuān)利]視頻監(jiān)控系統(tǒng)及其視頻壓縮編碼方法、聯(lián)合告警追蹤方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710692213.9
• 申請(qǐng)日: 2017-08-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107404633A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-11-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賴(lài)曉路;易金寶;肖碧濤;王永;劉元;張鐵男;王輝;任立飛;朱健
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 南京國(guó)電南自維美德自動(dòng)化有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H04N7/18
• 分類(lèi)號(hào): H04N7/18;H04N5/232;H04N5/76;G08B13/196
• 代理公司: 南京縱橫知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司32224
• 代理人: 董建林

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于海上風(fēng)電平臺(tái)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，還涉及一種應(yīng)用于所述視頻監(jiān)控系統(tǒng)的視頻壓縮編碼方法和聯(lián)合告警追蹤方法。

背景技術(shù)

海上風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目無(wú)論是工程項(xiàng)目建設(shè)階段，還是并網(wǎng)發(fā)電階段，都需要視頻監(jiān)控平臺(tái)對(duì)項(xiàng)目建設(shè)情況、設(shè)備運(yùn)行情況、工作區(qū)域安防情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。海上風(fēng)電場(chǎng)一般在在海上升壓站控制室、陸上集控中心中控室和上級(jí)調(diào)度部門(mén)(通過(guò)風(fēng)電場(chǎng)的專(zhuān)用通訊網(wǎng)絡(luò))對(duì)所屬的風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)重要場(chǎng)所和主要運(yùn)行設(shè)備實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控、遠(yuǎn)程故障和意外情況告警接收處理，以提高工程運(yùn)行和維護(hù)的安全性和可靠性，并可實(shí)現(xiàn)海上風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行的可視化監(jiān)控和調(diào)度，使發(fā)電運(yùn)行更為安全、可靠。

一個(gè)海上風(fēng)電場(chǎng)往往需要幾十個(gè)甚至是上百個(gè)攝像頭對(duì)其所在區(qū)域進(jìn)行監(jiān)控，由于海上風(fēng)電場(chǎng)大多都建在距離海岸線(xiàn)較遠(yuǎn)的離岸海上區(qū)域，只能通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信方式對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行傳輸，無(wú)線(xiàn)信道資源顯得尤為寶貴。因此一種具有良好的視頻壓縮編碼技術(shù)及圖像處理技術(shù)的視頻監(jiān)控平臺(tái)對(duì)于海上風(fēng)電監(jiān)控項(xiàng)目顯得極為重要。

海上風(fēng)電場(chǎng)環(huán)境惡劣，受場(chǎng)地條件和資金限制，攝像頭部署的個(gè)數(shù)和位置有限。需要多個(gè)攝像頭協(xié)同工作才能捕獲清晰的圖像數(shù)據(jù)。一種高效的多攝像頭追蹤算法可以便于監(jiān)控系統(tǒng)從多個(gè)角度自動(dòng)捕獲視頻圖像數(shù)據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種視頻監(jiān)控系統(tǒng)，解決現(xiàn)有技術(shù)中海上風(fēng)電視頻監(jiān)控系統(tǒng)存在告警點(diǎn)死角，不能實(shí)現(xiàn)多角度視頻圖像采集、無(wú)冗余視頻圖像傳輸?shù)募夹g(shù)問(wèn)題。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種視頻監(jiān)控系統(tǒng)，包括：監(jiān)控中心、分別與監(jiān)控中心無(wú)線(xiàn)連接的多個(gè)分布式多視點(diǎn)視頻管理器、與所述分布式多視點(diǎn)視頻管理器一一對(duì)應(yīng)設(shè)置的攝像頭組；所述攝像頭組包含多個(gè)IP攝像頭，各IP攝像頭分別與分布式多視點(diǎn)視頻管理器連接；

所述分布式多視點(diǎn)視頻管理器包括順序連接的多視點(diǎn)視頻編碼模塊、告警模塊、聯(lián)合告警追蹤模塊和多攝像頭管理模塊；

多視點(diǎn)視頻編碼模塊對(duì)攝像頭組輸出的視頻流進(jìn)行壓縮編碼后分別傳輸至監(jiān)控中心及告警模塊，告警模塊根據(jù)預(yù)置的告警策略或者監(jiān)控中心發(fā)出的告警信息輸出各IP攝像頭的調(diào)整信息，聯(lián)合告警追蹤模塊對(duì)調(diào)整信息進(jìn)行二次優(yōu)化生成控制指令，多攝像頭管理模塊根據(jù)控制指令對(duì)各IP攝像頭進(jìn)行參數(shù)調(diào)整，實(shí)現(xiàn)告警點(diǎn)無(wú)死角信息捕獲。

每個(gè)所述攝像頭組中不超過(guò)10個(gè)IP攝像頭。

所述分布式多視點(diǎn)視頻管理器還包括視頻存儲(chǔ)模塊，用于存儲(chǔ)各路視頻壓縮編碼后的數(shù)據(jù)。

所述多攝像頭管理模塊包括：

圖像畫(huà)質(zhì)切換模塊：根據(jù)各IP攝像頭輸出的圖像內(nèi)容及畫(huà)質(zhì)進(jìn)行IP攝像頭選擇切換；

變焦控制模塊：用于控制各IP攝像頭變焦；

旋轉(zhuǎn)控制模塊：用于控制各IP攝像頭拍攝角度。

本發(fā)明還提供一種視頻壓縮編碼方法，包括多個(gè)IP攝像頭、從IP攝像頭獲取視頻流的多視點(diǎn)視頻編碼模塊；

從攝像頭組中選取一個(gè)IP攝像頭作為參考攝像頭，將參考攝像頭拍攝的視頻圖像作為參考圖像；依次選擇與參考攝像頭最鄰近的IP攝像頭拍攝的視頻圖像進(jìn)行壓縮編碼，具體如下：

從待壓縮編碼圖像左上角開(kāi)始，按照行優(yōu)先的原則，依次選擇16×16像素大小的圖像塊，在參考圖像的相應(yīng)位置進(jìn)行遍歷搜索匹配，判斷待壓縮編碼圖像與參考圖像之間是否存在冗余：

如果不存在冗余，則直接對(duì)待壓縮編碼圖像進(jìn)行壓縮編碼；

如果存在冗余，則計(jì)算冗余圖像熵H；

根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值預(yù)設(shè)圖像熵的三個(gè)閾值k1，k2，k3，其中k1，k2，k3滿(mǎn)足條件：0<k1<k2<k3；

當(dāng)圖像熵H滿(mǎn)足0<＝H<＝k1時(shí)，采用2×2像素的圖像塊代替原先16×16像素的圖像塊進(jìn)行編碼；

當(dāng)圖像熵H滿(mǎn)足k1<H<＝k2時(shí)，采用4×4像素的圖像塊代替原先16×16像素的圖像塊進(jìn)行編碼；

當(dāng)圖像熵H滿(mǎn)足k2<H<＝k3時(shí)，采用8×8像素的圖像塊代替原先16×16像素的圖像塊進(jìn)行編碼；

當(dāng)圖像熵H滿(mǎn)足H>k3，保留原先16×16像素的圖像塊進(jìn)行編碼；

重復(fù)以上步驟直到完成整幅圖像的編碼，并依次完成其它IP攝像頭的視頻圖像編碼。

判斷待壓縮編碼圖像與參考圖像之間是否存在冗余的方法如下：

將16×16像素大小的圖像塊，在參考圖像的相應(yīng)位置進(jìn)行遍歷搜索匹配，計(jì)算圖像差值，并將圖像差值與預(yù)設(shè)閾值k相比較，若圖像差值大于k，則待壓縮編碼圖像與參考圖像之間存在冗余，否則不存在冗余；