监控系统用视频流传输控制方法及监控系统与流程

1.本发明涉及视频监控系统的领域，尤其涉及一种监控系统用视频流传输控制方法及监控系统。


背景技术：

2.目前智能视频监控系统已经广泛应用于工业生产以及日常生活中，在工业生产中监测设备温度异常或构件变形等问题，日常生活中则可以作为安防设备或体温检测设备。当智能视频监控系统工作时，其需要将摄像机拍到的视频数据传输至监控终端，以供工作人员通过监控终端了解监控区域内的状况。
3.为了满足智能视频监控系统所需要监测的项目要求，目前一般采用边缘计算智能化摄像机作为前端摄像机进行监测，其集成了温度、湿度、经纬度、方位信息等环境信息采集功能，监测过程中将这些数据叠加在视频的码流编码协议中进行传输，再由监控终端解码，并同步显示在监控画面上。由于前端摄像机采集到的数据量庞大，目前监控使用的网络带宽一般难以满足要求，因此现在主要采用双码流技术传输监控系统的视频流，以在网络状况不好时满足远程预览的流畅性。其在运行时利用nvr设备将视频编码为主码流与子码流，主码流的分辨率高于子码流，主码流用于录像存储，主码流可以作为清晰的存储录像，以供事后分析；子码流则用于网传，提供流畅的录像，以供工作人员监测。
4.这种技术方式主要还存在以下问题：
5.1、子码流进行传输时依然会占用大量的网络带宽，这个问题对于控制多个前端摄像机的监控终端尤其严重；
6.2、传输的流畅录像不便于工作人员了解细节问题，还需要浪费精力查询清晰的存储录像进行分析；
7.3、在使用过程中，视频监控系统录得的大部分是重复的固定画面，即产生了大量的无效信息，在传输过程中会占用网络带宽，而且存储的录像数据浪费存储空间，又不便于查询。


技术实现要素：

8.针对上述现有技术的缺点，本发明的目的是提供一种监控系统用视频流传输控制方法及监控系统，以解决现有技术中的一个或多个问题。
9.为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
10.一种监控系统用视频流传输控制方法，包括
11.采集监控区域内的视频流数据以及环境信息数据，并将所述环境信息数据传输至监控终端；
12.对所述视频流数据以及所述环境信息数据进行分析，以检测监控区域的状态是否异常；
13.当监控区域出现异常时，截取异常时刻对应的视频流片段并生成通知信息，将所
述通知信息传输至监控终端，由工作人员决定是否查看所述视频流片段。
14.进一步的，工作人员收到所述通知信息后，若发出查看命令，则将所述视频流片段传输至监控终端，以供查看；若未发出查看命令，则将所述视频流片段保存在前端摄像机。
15.进一步的，截取所述视频流片段后，删除监控区域状态正常期间的所述视频流数据。
16.进一步的，当保存所述视频流片段时，根据不同的异常状态，将所述视频流片段保存在不同路径中。
17.进一步的，所述视频流片段的时间范围为所述异常时刻前后30s。
18.进一步的，根据前端摄像机的内存大小确定所述视频流片段的允许保存量，当所述视频流片段的数量达到所述允许保存量时，删除最早的至少一个视频流片段。
19.进一步的，在监控区域状态正常期间，定期抓拍监控区域的图像，并将所述图像传输至监控终端。
20.一种监控系统，包括前端摄像机与监控终端，所述前端摄像机与所述监控终端之间设有通讯传输网络，所述前端摄像机包括镜头模块、感知模块、分析与控制模块、存储模块以及通信模块，其中：
21.镜头模块，用于采集监控区域内的视频流数据；
22.感知模块，用于采集监控区域内的环境信息数据；
23.分析与控制模块，用于分析所述视频流数据以及所述环境信息数据，以检测监控区域的状态是否异常，当监控区域出现异常时，截取异常时刻对应的视频流片段并向所述监控终端发送通知信息，以及
24.执行所述监控终端发出的命令；
25.存储模块，用于存储所述视频流片段；
26.通信模块，用于供所述前端摄像机与所述监控终端通信。
27.进一步的，在监控区域状态正常期间，所述镜头模块定期抓拍监控区域的图像，并通过所述通信模块将所述图像传输至监控终端。
28.进一步的，所述前端摄像机还包括云台模块，所述镜头模块设置在所述云台模块上，所述分析与控制模块还用于：
29.分析所述图像，以得出所述镜头模块的偏移量；以及
30.根据所述偏移量控制所述云台模块运行，以调节所述镜头模块的位置与方向。
31.与现有技术相比，本发明的有益技术效果如下：
32.(一)当监控区域正常时，仅将环境信息数据传输至监控终端，可以节省大量的网络带宽。当监控区域出现异常时，截取视频流片段，并向监控终端传输通知信息。当工作人员决定查看视频流片段时，再将对应的视频流片段传输到监控终端，本方案中将向监控终端传输的数据分为数警流与视频流，其中数警流包括：状态正常时传输的环境信息数据，以及状态异常时传输的用于报警的通知信息；视频流则是指状态异常时对应的视频流片段。当工作人员决定查看视频流数据时再将对应的视频流片段传输至监控终端，相对于主码流与子码流的传输方式(需要持续传输转码得到的子码流视频，还是会占用大量的网络带宽)，本方案可以明显降低对网络带宽的需求，尤其适用于控制多个前端摄像机的监控终端，由于不需要同时传输多个前端摄像机采集到的视频流数据，可以在传输高清视频流片
段时，保证流畅性，而且高清视频流片段还可以便于工作人员了解细节问题。
33.(二)截取视频流片段后，删除监控区域状态正常期间的视频流数据，可以节省前端摄像机的内存。而主码流与子码流的传输方式中，前端摄像机负责保存主码流视频，需要占用大量的储存空间，而且不便于工作人员查询。而本方案中，将状态正常期间的视频流数据删除，起到了对视频流数据进行过滤优化的效果，保存有效视频流片段，可以减轻对前端摄像机储存空间的需求，同时由于便于工作人员查询状态异常时刻对应的视频流片段。
34.(三)根据不同的异常状态，将视频流片段储存在不同的路径，可以便于工作人员检查视频流片段，以及分析不同异常状态的频繁程度。
35.(四)在监控区域状态正常期间，定期抓拍监控区域的图像，并将图像传输至监控终端，可以便于工作人员了解监控区域的现场状况。
36.(五)通过分析图像得出镜头模块的偏移量，并根据偏移量控制云台模块运行，调节镜头模块的位置与方向，保证镜头模块始终对准监控对象。
附图说明
37.图1示出了本发明实施例中监控系统用视频流传输控制方法的流程图；
38.图2示出了本发明实施例中监控系统的结构示意图。
39.附图中标记：
40.1、监控终端；2、通讯传输网络；3、前端摄像机；31、分析与控制模块；32、镜头模块；33、感知模块；34、存储模块；35、通信模块；36、云台模块。
具体实施方式
41.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和具体实施方式对本发明提出的一种监控系统用视频流传输控制方法及监控系统作进一步详细说明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需要说明的是，附图采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施方式的目的。为了使本发明的目的、特征和优点能够更加明显易懂，请参阅附图。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。
42.实施例
43.请参考图1与图2，本技术提供了一种监控系统用视频流传输控制方法，其包括：
44.s1、采集监控区域内的视频流数据以及环境信息数据，并将环境信息数据传输至监控终端1；
45.s2、对视频流数据以及环境信息数据进行分析，以检测监控区域的状态是否异常；
46.s3、当监控区域出现异常时，截取异常时刻对应的视频流片段并生成通知信息，将通知信息传输至监控终端1，由工作人员决定是否查看视频流片段。
47.本实施例中，监控区域指的是前端摄像机3对准拍摄对象后的拍摄范围，采集到的视频流数据即是前端摄像机3拍摄到的视频，而环境信息数据则包括温度、湿度、经纬度、方
位信息、压力、流量等环境信息。前端摄像机3通过通讯传输网络2将环境信息数据传输至监控终端1，以便于工作人员了解监控范围内的环境信息数据。需要理解的是，在本方案中，不一定必须采集环境信息数据，也可以仅对视频流数据进行分析，了解监控区域的状态是否异常。
48.在对视频流数据以及环境信息数据进行分析的过程中，需要根据使用场景进行分析，比如在工业生产过程中，需要监测设备的温度变化与构件的形状变化，则可以预设标准温度范围以及构件正常形状的图像，对采集到的温度数据以及视频流数据进行比对分析，若采集的温度数据在标准温度的范围内，或视频流数据中构件的形状与正常形状匹配，则说明监控区域的状态正常；若采集的温度数据超出了标准温度的范围，或视频流数据中构件的形状相对于正常形状发生了变形，则说明监控区域的状态异常。同理，在安防领域以及体温检测时可以检测是否有人或物闯入监控区域内，以及监测监控区域行人的体温是否正常。此外，还可以对闯入监控区域内的人、车辆进行识别，比如记录人员信息、车辆的车牌号，实际应用时可以根据监控需求定制，这里不再赘述。
49.当监控区域异常时，截取视频流片段，可以记录发生异常时监控区域的问题，便于工作人员查看分析。本实施例中，截取的视频流片段时间范围为异常时刻前后30s，当然，为了便于工作人员分析，视频流片段的时间范围可以设定的更长，比如异常时刻前后1min、2min或5min。
50.进一步的，当工作人员收到通知信息后，若发出查看命令，则将视频流片段传输至监控终端1，以供查看；若未发出查看命令，则将视频流片段保存在前端摄像机3。本实施例中，通知信息用于向工作人员报警，监控终端1收到通知信息时，可以发出声、光等信号来提醒工作人员。通知信息中带有指令键，工作人员可以通过指令键方便地向前端摄像机3发出查看命令。通知信息的内容可以包括异常时刻抓拍的图像、对应的环境信息数据，工作人员收到通知信息时，可以首先查看图像与环境信息数据，以确定是否需要查看截取的视频流片段。此外，若工作人员发出拒绝查看的命令，或者未发出任何命令，将视频流片段保存在前端摄像机3内，以便工作人员在需要的时候查看。
51.进一步的，当保存视频流片段时，根据不同的异常状态，将视频流片段保存在不同路径中，可以便于工作人员检查视频流片段，以及分析不同异常状态的频繁程度。
52.进一步的，截取视频流片段后，删除监控区域状态正常期间的视频流数据，以便于节省前端摄像机3的内存容量。本实施例中，截取视频流片段后，间隔1天再将监控区域状态正常期间的视频流数据删除，实际使用时，可以根据监测需求设定间隔时长，在节省前端摄像机3内存与视频流数据保存量之间权衡。此外，还需要根据前端摄像机3的内存大小确定视频流片段的允许保存量，当保存的视频流片段的数量达到允许保存量时，删除最早的至少一个视频流片段，以免新截取的视频流片段储存失败。在确定视频流片段的允许保存量时，应当根据前端摄像机3的内存大小与每个视频流片段的平均大小来计算。此外，允许保存量应当小于视频流片段的最大保存量，以免视频流片段未达到允许保存量却储存失败的问题发生。
53.进一步的，在监控区域状态正常期间，定期抓拍监控区域的图像，并将图像传输至监控终端1，可以便于工作人员通过图像了解监控区域的现场状况。
54.请参考图2，本技术还提供了一种监控系统，其包括前端摄像机3与监控终端1，前
端摄像机3与监控终端1之间设有通讯传输网络2，前端摄像机3包括镜头模块32、感知模块33、分析与控制模块31、存储模块34以及通信模块35，其中：
55.镜头模块32，用于采集监控区域内的视频流数据，以及抓拍监控区域内的图像；
56.感知模块33，用于采集监控区域内的环境信息数据；
57.分析与控制模块31，用于分析视频流数据以及环境信息数据，以检测监控区域的状态是否异常，当监控区域出现异常时，截取异常时刻对应的视频流片段并向监控终端1发送通知信息，以及
58.执行监控终端1发出的命令；
59.存储模块34，用于暂存视频流数据以及存储视频流片段；
60.通信模块35，用于供前端摄像机3与监控终端1通信。
61.具体的，感知模块33所采集的环境信息数据包括温度、湿度、经纬度、方位信息等环境信息。本实施例中，感知模块33包括用于测温的红外热成像镜头，仅用于测量温度，但是在实际应用时，若需要监测工业生产环境中的湿度、压力、流量或其他环境信息，则可以选用带有湿度传感器的感知模块33或选配其他传感器或仪器。这些环境信息数据需要实时传输至监控终端1，以供工作人员查看。
62.具体的，分析与控制模块31具有图像识别分析以及数据比对的功能，分析与控制模块31在对视频流数据分析的过程中的主要检测是否有人或物闯入监控区域；或分析监控区域内构件的形状是否发生变化。若有人或物闯入监控区域或构件形状发生变化，则可以判定监控范围内的状态异常。此外对温度、湿度等环境信息数据进行比对时，若采集到的温度数据、湿度数据不在正常的温度范围、湿度范围内，则也是属于状态异常。为了满足识别分析以及比对的功能，分析与控制模块31应当内置有所需的智能分析算法以满足不同功能的要求，这里不再详细描述。
63.此外，存储模块34可以内置于前端摄像机3内，可以为前端摄像机3外接硬盘存储器。通信模块35与监控终端1通信，具体的通信方式可以选取4g、5g、wifi或光通讯链路，此处不做限定。
64.当监控区域异常时，分析与控制模块31截取视频流片段，并记录发生异常时监控区域的环境信息数据便于工作人员查看分析。同时，分析与控制模块31还向控制终端发送通知信息，通知工作人员查看视频流片段。通知信息中带有指令键，工作人员可以通过指令键方便地向前端摄像机3发出查看命令。通知信息的内容可以包括异常时刻抓拍的图像、对应的环境信息数据，工作人员收到通知信息时，可以首先查看图像与环境信息数据，以确定是否需要查看截取的视频流片段。此外，本实施例的通知信息中带有两个指令键，两个指令键的命令分别为确认查看与拒绝查看。工作人员可以通过指令键方便地向前端摄像机3发出命令。截取的视频流片段时间范围为异常时刻前后30s，当然，为了便于工作人员分析，视频流片段的时间范围可以设定的更长，比如设置为异常时刻前后1min、2min或5min。
65.进一步的，当工作人员收到通知信息后，若通过指令键发出确认查看的命令，分析与控制模块31根据查看命令将对应的视频流片段传输至监控终端1，以供查看；若工作人员发出拒绝查看的命令，或未发出任何命令，则将视频流片段保存在前端摄像机3，以便工作人员在需要的时候查看。本实施例中，通知信息用于向工作人员报警，监控终端1可以配备报警组件，当监控终端1收到通知信息时，可以通过报警组件发出声、光等信号来提醒工作
人员。
66.进一步的，在保存视频流片段时，分析与控制模块31判根据不同的异常状态，将不同的视频流片段保存在存储模块34的不同路径中，可以便于工作人员检查视频流片段，以及分析不同异常状态的频繁程度。本实施例中所称的异常状态包括，工业生产中的温度异常、湿度异常、构件形状异常等异常状态，以及日常生活中，行人闯入、行人体温异常、动物闯入、车辆经过等异常状态。
67.进一步的，监控区域状态正常期间的视频流数据以及对应的环境信息数据也暂存在存储模块34中，当分析与控制模块31在截取视频流片段间隔1天后，再删除监控区域状态正常期间的视频流数据与对应的环境信息数据，以节省存储模块34的内存容量。实际使用时，可以根据监测需求设定间隔时长，在节省存储模块34内存与视频流数据保存量之间权衡。此外，还需要根据存储模块34的内存大小确定视频流片段的允许保存量，当保存的视频流片段的数量达到允许保存量时，删除最早的至少一个视频流片段，以免新截取的视频流片段储存失败。在确定视频流片段的允许保存量时，应当根据存储模块34的内存大小与每个视频流片段的平均大小来计算。此外，允许保存量应当小于视频流片段的最大保存量，以免视频流片段未达到允许保存量却储存失败的问题发生。
68.进一步的，在监控区域状态正常期间，分析与控制模块31控制镜头模块32定期抓拍监控区域的图像，并将图像传输至监控终端1，可以便于工作人员通过图像了解监控区域的现场状况。本实施例中抓拍监控区域图像的频率为1次/h，当然，根据不同的使用需求，可以调整抓拍频率。
69.进一步的，前端摄像机3还包括云台模块36，镜头模块32安装在云台模块36上，云台模块36用于调整镜头模块32的位置方向。分析与控制模块31还用于：
70.分析图像，以得出镜头模块32的偏移量；以及
71.根据偏移量控制云台模块36运行，以调节镜头模块32的位置与方向。
72.当前端摄像机3安装完成后，有时会因为安装结构松动，或受到震动而发生偏移，使得镜头模块32无法对准监控对象。为了解决这一问题，利用分析与控制模块31对镜头模块32定期抓拍监控区域的图像进行比对分析，可以测得镜头模块32的偏移量。分析与控制模块31可以直接控制云台模块36调整镜头模块32的位置与方向，使得镜头模块32继续对准监控对象。当然，在这种情况下，控制与分析模块也可以向监控终端1发送消息，通知工作人员发出调整命令。需要注意的是，感知模块33中负责环境信息数据采集的组件需要确定是否安装在云台模块36上，比如用于测温的结构为红外热成像镜头，则红外热成像镜头应当安装在云台模块36上，若用于测温的结构为温度传感器或其他类型的检测组件，则可以根据温度传感器或检测组件工作时是否需要对准监控对象来确定是否将温度传感器安装在云台结构上。
73.工作原理：
74.分析与控制模块31对视频流数据以及环境信息数据持续进行分析，当监控区域状态正常时，仅将环境信息数据传输至监控终端1，可以节省大量的网络带宽。当监控区域出现异常时，分析与控制模块31截取视频流片段，并向监控终端1传输通知信息，根据当工作人员的命令决定是否将对应的视频流片段传输到监控终端1，可以明显降低对网络带宽的需求，尤其适用于控制多个前端摄像机3的监控终端1，即通讯传输网络2不需要同时传输多
个前端摄像机3采集到的视频流数据，可以在传输高清视频流片段时保证视频流片段的传输流畅性，而且还能便于工作人员了解细节问题。
75.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
76.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。