[發明專利]基于邊緣計算的低時延實時視頻分析方法

有效

• 申請號: 202011638574.3
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112804219B
• 公開（公告）日: 2022-02-08
• 發明（設計）人: 陳旭;張茂軍;周知
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: H04L65/60
• 分類號: H04L65/60;H04L65/80;H04L67/06;H04L67/1004
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 王曉玲

1.一種基于邊緣計算的低時延實時視頻分析方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1.設備到邊緣服務器延遲數據采集分析：定時更新設備到不同邊緣服務器的延遲來為上層的算法提供實時可靠的數據；

S2.動態配置分析：動態地根據視頻內容配置視頻流上傳的參數以兼顧準確率、資源消耗和時延的平衡；同時，進行動態profiling執行決策：通過動態計算profiling判斷是否需要在每個時隙均重新做profiling；

S3.圖片選擇決策：每次圖片上傳的決策由profiling生成的結果和圖片差異比對共同決定是否上傳；

S4.服務器卸載決策：判斷帶寬以及計算能力是否足夠容納下新的任務加入，如果可以，則完成卸載；如果無法容納，則繼續尋找延遲次小的目標服務器。

2.根據權利要求1所述的基于邊緣計算的低時延實時視頻分析方法，其特征在于，所述的步驟S1具體包括以下步驟：

S11.搭建時間同步服務：為了保證數據可靠性，需要保證各機器的時間是同步的，因此，首先選擇一臺服務器作為時間服務器，在它上面部署ntp服務的server端，其余機器即邊緣服務器、設備作為client端，設置配置中的服務器地址為選定的時間服務器IP；

S12.實時測量設備到服務器的延遲：每隔一段時間發送帶時間戳和編號的消息到不同邊緣服務器，邊緣服務器收到消息后，記錄下當前時間，將收到的消息和當前時間一同發回設備，這樣就可以測量出單向的傳輸時延。

3.根據權利要求2所述的基于邊緣計算的低時延實時視頻分析方法，其特征在于，所述的步驟S2中配置包括分辨率和幀率；在進行動態配置分析時測量不同組合下視頻分析結果的表現，采用最優配置1080p、30fps作為ground truth，不同組合下的效果的表現通過計算識別結果和ground truth的F1 score作為準確率的衡量標準；F1 score是精度precision和召回率recall的調和平均值；計算公式為：

式中，true positves：是正例的數據點被標記為正例；false positves：是反例的數據點被標記為正例；false negatives：是正例的數據點被標記為反例；

檢測結果是目標種類以及位置坐標，true positives的判別標準是：標記為相同種類且它們的位置框重疊區域的面積占ground truth的比值大于0.5；false positves的判別標準是：一個目標被標記為某一類，但在ground truth上并沒有或在相同位置為其它種類或種類相同但是重疊區域面積占ground truth的比例小于0.5；false negatives的判別標準是：在ground truth上標記的目標，在檢測結果中沒有與之區域匹配的項。

4.根據權利要求3所述的基于邊緣計算的低時延實時視頻分析方法，其特征在于，在所述的步驟S2中，當幀率小于最大配置時，每隔所設定的幀數，其中未上傳圖片使用時間上離它最近的上一幀圖片的結果作為它的識別結果；假設每個時隙有J張圖片，使用j代表第j張圖片，第j張圖片上的目標記為O_j＝{O¹，O²，…}，最大幀率設為dfs，當前幀率為fs，則第j張圖片的目標結果為：

O_j＝O_j-(j％δ)+1,

其中

對于ground truth的目標記為G_j，則1秒內平均準確率為：

式中f1即為F1 score。