[發明專利]視頻監控系統及其視頻壓縮編碼方法、聯合告警追蹤方法

在審

• 申請號: 201710692213.9
• 申請日: 2017-08-14
• 公開（公告）號: CN107404633A
• 公開（公告）日: 2017-11-28
• 發明（設計）人: 賴曉路;易金寶;肖碧濤;王永;劉元;張鐵男;王輝;任立飛;朱健
• 申請（專利權）人: 南京國電南自維美德自動化有限公司
• 主分類號: H04N7/18
• 分類號: H04N7/18;H04N5/232;H04N5/76;G08B13/196
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司32224
• 代理人: 董建林

技術領域

本發明涉及一種應用于海上風電平臺的視頻監控系統，還涉及一種應用于所述視頻監控系統的視頻壓縮編碼方法和聯合告警追蹤方法。

背景技術

海上風電場項目無論是工程項目建設階段，還是并網發電階段，都需要視頻監控平臺對項目建設情況、設備運行情況、工作區域安防情況進行實時監控。海上風電場一般在在海上升壓站控制室、陸上集控中心中控室和上級調度部門(通過風電場的專用通訊網絡)對所屬的風電場內重要場所和主要運行設備實現遠程實時視頻監控、遠程故障和意外情況告警接收處理，以提高工程運行和維護的安全性和可靠性，并可實現海上風電場運行的可視化監控和調度，使發電運行更為安全、可靠。

一個海上風電場往往需要幾十個甚至是上百個攝像頭對其所在區域進行監控，由于海上風電場大多都建在距離海岸線較遠的離岸海上區域，只能通過無線通信方式對視頻信號進行傳輸，無線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及圖像處理技術的視頻監控平臺對于海上風電監控項目顯得極為重要。

海上風電場環境惡劣，受場地條件和資金限制，攝像頭部署的個數和位置有限。需要多個攝像頭協同工作才能捕獲清晰的圖像數據。一種高效的多攝像頭追蹤算法可以便于監控系統從多個角度自動捕獲視頻圖像數據。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中的不足，提供一種視頻監控系統，解決現有技術中海上風電視頻監控系統存在告警點死角，不能實現多角度視頻圖像采集、無冗余視頻圖像傳輸的技術問題。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：一種視頻監控系統，包括：監控中心、分別與監控中心無線連接的多個分布式多視點視頻管理器、與所述分布式多視點視頻管理器一一對應設置的攝像頭組；所述攝像頭組包含多個IP攝像頭，各IP攝像頭分別與分布式多視點視頻管理器連接；

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

多視點視頻編碼模塊對攝像頭組輸出的視頻流進行壓縮編碼后分別傳輸至監控中心及告警模塊，告警模塊根據預置的告警策略或者監控中心發出的告警信息輸出各IP攝像頭的調整信息，聯合告警追蹤模塊對調整信息進行二次優化生成控制指令，多攝像頭管理模塊根據控制指令對各IP攝像頭進行參數調整，實現告警點無死角信息捕獲。

每個所述攝像頭組中不超過10個IP攝像頭。

所述分布式多視點視頻管理器還包括視頻存儲模塊，用于存儲各路視頻壓縮編碼后的數據。

所述多攝像頭管理模塊包括：

圖像畫質切換模塊：根據各IP攝像頭輸出的圖像內容及畫質進行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；

旋轉控制模塊：用于控制各IP攝像頭拍攝角度。

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

從攝像頭組中選取一個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行壓縮編碼，具體如下：

從待壓縮編碼圖像左上角開始，按照行優先的原則，依次選擇16×16像素大小的圖像塊，在參考圖像的相應位置進行遍歷搜索匹配，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，則直接對待壓縮編碼圖像進行壓縮編碼；

如果存在冗余，則計算冗余圖像熵H；

根據經驗值預設圖像熵的三個閾值k1，k2，k3，其中k1，k2，k3滿足條件：0<k1<k2<k3；

當圖像熵H滿足0<＝H<＝k1時，采用2×2像素的圖像塊代替原先16×16像素的圖像塊進行編碼；

當圖像熵H滿足k1<H<＝k2時，采用4×4像素的圖像塊代替原先16×16像素的圖像塊進行編碼；

當圖像熵H滿足k2<H<＝k3時，采用8×8像素的圖像塊代替原先16×16像素的圖像塊進行編碼；

當圖像熵H滿足H>k3，保留原先16×16像素的圖像塊進行編碼；

重復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，在參考圖像的相應位置進行遍歷搜索匹配，計算圖像差值，并將圖像差值與預設閾值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；