智能视频质量诊断系统介绍76068.docx

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1、智能视频质量诊断系统智能视频质质量诊断断系统北京立天洋洋网络科科技有限限公司2011年年7月目 录1. 概述视频质量诊诊断系统统是一种种智能化化视频故故障分析析与预警警系统，对对视频图图像出现现的雪花花、滚屏屏、模糊糊、偏色色、画面面冻结、增增益失衡衡、云台失失控、视视频信号号丢失等等常见摄摄像头故故障、视视频信号号干扰、视视频质量量下降进进行准确确分析、判判断和报警。系系统按照照诊断预预案自动动对摄像像头进行行检测，并并记录所有有的检测测结果。用户可通通过Weeb网页页对系统统运行情情况进行行监控，接接收报警警，处理理报警，查询历史信息，并可根据摄像头所在区域、品牌、故障类型、故障严重程度等

2、不同属性进行多种统计分析。利用视频质质量诊断断系统，用用户能够够有效预预防因视视频采集集设备、视视频传输输等环节节导致的的图像质质量问题题及所带带来的损损失，并并及时发发现破坏坏监控系系统的不不法行为为。在设设备、传传输发生生问题后后，可以以迅速进进行处理理，保障障监控系系统有效效运行。系系统亦有有利于帮帮助用户户快速掌掌握前端端设备运运行情况况，轻松松维护大大型监控控安防系系统。2. 设计原则结合当前视视频诊断断的技术术发展趋趋势和项项目实际际需求，提供高性价比的最优设计方案，是本系统设计的指导思想，也是系统方案设计的基本出发点和追求目标。在设计中，遵循以下原则：n 先进性：在在系统设设计方

3、面面，在系系统实用用性的前前提下，采采用领先先的视频频图像处处理算法法与数字字通讯技技术，确确保系统统在国内内的领先先地位。系统具具有完备备的功能能，易于于升级扩扩展，具具有较长长的使用用周期，能能够在较较长的时时间段内内满足应应用需求求。n 可行性：系系统与用用户以及及上级管管理部门门的需求求和管理理制度相相适应；与建设设规模方方面的实实际情况况相吻合合。系统统具有较较高的实实用效能能n 可靠性：系系统能够够长期稳稳定、安安全可靠靠地运行行。在故故障发生生时，不不影响其其它系统统的运行行。n 标准性：系系统设计计时，所所采用的的技术手手段遵循循业界标标准，特特别是提提供了标标准接口口，使系系

4、统具有有良好的的兼容性性，能够与其其它系统统连接，同同时可适适应今后后的升级级或扩展展。n 可扩展性：系统采采用模块块式结构构。如果果用户需需要接入入更多处处理单元元，或者者实现更多多功能，可可以方便便地升级级和扩展展。n 安全性：具具有多级级安全级级别控制制、操作作人员权限限控制、数数据传输输安全控控制，数数据存储储安全保保障等。n 经济性：在在保证系系统功能能完善、先先进、可可靠的基基础上，尽尽量降低低系统建建设成本本。n 易用性原则则：系统统功能强强大，界面友友好，软件设设计人性性化，易易于被普普通用户户掌握、操操作和使使用。n 开放性：为为了保证证系统的的扩展和与与不同厂厂商设备备、系

5、统统的互联联，系统统提供第第三方接接口。n 自主知识产产权：系系统拥有有完全自自主知识识产权，可可按照用用户需求求进行定定制开发发和升级级换代，满满足用户户业务持持续增长长时的需求。3. 系统设计3.1 系系统结构构设计系统结构图图系统采用分分布式结结构。从从监控网网络获取取视频信信号（支支持模拟拟视频信号号/DVVR、流流媒体等等数字视频频信号）后后，系统统利用视视频诊断断服务器器完成视视频诊断断功能，利利用Weeb服务务器完成成用户交交互，利利用数据据库服务务器存储储诊断结结果和系系统配置置。依据据用户网网络状况况和部署署规模、需需求，上上述各个个服务可可以采用用一台或或多台服服务器实实现

6、，可可以集中中部署在在监控中中心，或分分布在各各个分中中心。视频诊断服服务器使使用视频频采集卡卡接入模模拟视频频信号，使使用互联联网接入入数字视视频信号号。视频频诊断服服务器将将诊断结结果通过过Webb服务器器发送给给用户，并并在数据据库服务务器中记记录有关关信息。用户可以通过Web页面监控系统状态，进行信息查询、统计，设置诊断预案，维护设备信息，进行系统管理等各种操作。3.2 模模块设计计系统模块框框图系统采用高高度模块块化设计计，对视频质质量诊断断分析过过程、业业务处理理应用和和系统管管理进行行功能划划分，设设计各个个功能模模块。系统包含用用户交互互层、业务逻逻辑层和和视频数数据源三三层。

7、用用户交互互层实现现各种用用户交互互操作，包括用用户登录录、系统统管理、摄摄像头管管理、信信息分析析查询、视视频诊断断管理、故故障处理理等多个个模块。业业务逻辑辑层实现现视频质质量诊断断，业务务逻辑控控制、视视频数据据接入、分分析结果果存储、WWeb服服务等功功能，包包括Weeb服务务、中央央控制、逻辑控制模块、视频质量诊断模块、视频切换模块、数据库等。视频数据源提供用于进行视频质量诊断的视频数据。4. 系统功能4.1 视视频诊断断功能表 视频诊诊断功能能列表视频清晰度度异常检检测检测由于聚聚焦不当当、镜头头损坏、异异物遮挡挡或人为为蒙蔽引引起的视视野主体体部分图图像模糊糊/遮挡挡视频亮度异异

8、常检测测检测由于摄摄像头故故障、增增益控制制紊乱、照照明条件件异常或或人为恶恶意遮挡挡等原因因引起的的画面过过暗、过过亮等视频噪声干干扰或雪花干扰扰检测检测由于线线路老化化、传输故故障、接触不不良、电磁干干扰等因因素造成成的视频频图像叠叠加噪声声，或者者出现雪花花、条状状、带状状条纹干干扰等现现象视频偏色检检测检测由于线线路接触触不良、外外部干扰扰或摄像像头故障障等原因因造成的的视频画画面偏色色画面冻结检检测检测由于视视频传输输、摄像像头故障障引起的的画面冻冻结视频信号缺缺失检测测检测因前端端摄像机机工作异异常、损损坏、人人为恶意意破坏或或视频传传输环节节故障而而引起的的间发性性或持续续性的视

9、视频缺失失现象视频画面抖抖动、滚屏检检测检测由于干干扰造成成的图像像上下抖抖动、画面滚滚动等现象PTZ控制制检测检测部分PPTZ控控制功能能是否有效效视频数据接接入状况况检测检测系统打打开、传传输视频频数据的的状况DVR录像像诊断（可可选）检测DVRR的录像像结果是是否正常常系统利用先先进的图图像处理理技术，提提取图像像时空特特征，并并从人眼眼感知的的角度来来进行定定性，实实现视频频故障/异异常诊断断、故障障/异常常严重性性评判。视频故障的的典型示示例如下下。对焦发生异异常增益过高或或过低偏色亮度过高噪声、偏色色、刺状状复合干干扰雪花干扰折叠带滚屏屏干扰画面抖动4.2 系系统应用用表 应用功功

10、能列表表登录/退出出实现系统的的登录和和退出操操作。登登录后可可根据用用户权限限查询不不同区域域摄像头头的诊断断记录，做做诊断统统计分析析摄像头信息基本信息设备基本信信息：生生产厂家家、型号号、序列列号、配配置信息息；设备应用信信息：参参数配置置、安装装位置、安安装时间间、所属属管辖区区域、监监控场景景；设备维护信信息：维维护单位位/人员员联系信信息供应商信息息供应商名称称、联系系方式、服服务/保保修条款款维护记录设备维修时时间、内内容等信信息数据批量导入/导出出从数据库、数数据文件件中批量量导入摄摄像头信信息；或或将摄像像头信息息批量导导出到数数据库、数数据文件件中摄像头分组组按所属区域域分

11、级、分分组管理理摄像头头自动预案根据位置、时时间、巡巡检次数数、巡检检项目、设设备优先先级等要要素设置置预案，系系统依据据预案自自动巡检检摄像头头手动控制手动选择某某些摄像像头，进进行质量量检测视频诊断算算法参数设置可设置并存存储多套套阈值参参数、灵灵敏度，可可针对每每个摄像像头设置置不同的的参数诊断结果显显示将视频诊断断结果及及抓拍画画面实时时显示在在用户界面面上故障报警以多种方式式通知用用户摄像像头发生生故障。包包括语音音、电子邮邮件、短短信（可可选）报报警，并并显示故故障画面面故障处理故障确认、维维修任务务派发信息查询对诊断历史史记录进进行查询询，查询询条件包包括时间间、摄像像头所属属区

12、域、品品牌、型型号、供供应商、故故障次数数、故障障类型、故故障严重重程度等等统计分析结合摄像头头所属区区域、品品牌、型型号、供供应商、故故障次数数、故障障类型、故故障严重重程度等等要素，统统计分析析某段时时间内（例例如天、周、月、季度、年等）的摄像头故障次数、故障率，相应统计图表报表生成将分析查询询结果生生成报表表，并导出出为用户户需求格格式用户管理增加、修改改、删除除用户；用户权限管管理；用户资料信信息系统设置视频诊断服服务器、WWeb服务务器和数数据库服服务器的的配置日志维护系统日志、用用户操作作日志的的查询、管管理系统应用功功能如上上表所示示，分为为用户登登陆、摄摄像头管管理、视视频诊断

13、断管理、故故障处理理、信息息分析查查询和系系统管理理六个部部分。用用户登陆陆控制用用户进入入/离开开系统。摄摄像头管管理实现现摄像头头信息的的手动填填写/删删除或批量导导入/导导出，用用户根据据权限维维护信息息的准确确性。视视频诊断断管理用用于视频频诊断方方式选择择、视频频诊断算算法参数数设置和和诊断结结果的显显示。故故障处理理在摄像像头发生生故障时时进行报报警，并并实现相相应的故故障确认认、维修修任务派派发。信信息分析析查询用用于对历历史诊断断记录的的查询，对对历史诊诊断结果果的统计计分析。通通过分析析结果，用户可以全面了解设备的运行情况，根据实际情况制定维护计划。系统管理实现用户管理、系统

14、设置、日志维护等工作。n 用户登录n 登录/退出出：用户户使用WWeb客户户端登录录系统，需要输入入用户名名和密码码。登录后后可进行行权限内内的各项项操作。n 摄像头管理理n 摄像头信息息管理：对摄像头头的基本本信息、供供应商信信息、设设备维护护记录进进行管理理。支持持所有信信息数据据的批量导导入/导导出。当当系统检检测到有有故障设设备时，用户利用这些信息能够方便地安排设备维护。同时故障、维护信息的记录为信息查询和统计分析提供了数据基础。n 摄像头分组组管理：摄像头头可根据据所属区区域进行行分级和和分组管管理，为为摄像头头的管理、查询提提供更直直观、方方便的途途径。例例如依据据监控中中心/分分

15、局/派派出所/街道等等因素对对摄像头头进行分分组管理理。n 视频诊断管管理n 自动预案：系统根根据用户户设置好好的预案案，自动动按照预预案规则则对摄像像头进行行诊断。n 手动控制：用户可可以直接接选择目目标摄像像头进行行诊断。n 诊断算法参参数设置置：对诊断断算法参参数、灵灵敏度进进行设置置。根据据预案，可可以设置置对应的的参数。也也可根据据用户需要要对某个个摄像头头进行单单独设置置。例如如对于某某些工作作年限较较长的摄摄像头，用用户可以降低低检测的的灵敏度度；对于于工作在在光线较较弱环境境或时段段下的摄摄像头，用用户可以以下调“过暗”的判别标标准等等等。n 诊断结果显显示：将将诊断结果果实时

16、显显示到登登陆用户户Webb页面上上。n 故障处理n 故障报警：除了WWeb页页面上的的报警提提示外，还可通通过多种种方式通通知用户户故障信信息。包包括语音音、电子邮邮件，短短信（可可选）等等。n 故障处理：用户接到到故障报报警后对对故障进进行确认认，并派发发维护任任务给有有关人员员。n 信息分析查查询n 信息查询：对历史史诊断记记录进行行查询。n 统计分析：结合多多种因素素分析设设备运行行状况。n 报表生成：将查询分分析结果果生成报报表输出出。n 系统管理n 用户管理：对用户户进行查查询、添添加、编编辑、删删除等操操作。对对用户权权限进行行设置。n 系统设置：视频诊诊断服务务器、WWeb服务

17、务器和数数据库服服务器的的配置。n 日志维护：系统日日志、用用户操作作日志的的查询、管管理。5. 系统部署与与运行系统采用分分布式结结构设计计。依据用用户网络络状况和和部署规规模、需需求，系系统可以以部署在在一台服服务器上上，也可可部署在在不同区区域的多多台服务务器上。作为已有监监控系统统功能的的完善和和扩充，质质量诊断断系统只只需要从从原有监监控系统统中获取取视频数数据即可可，不会会对已有有系统的的运行造造成影响响。视频诊断系系统的扩扩展也极极为容易易。随着着诊断路路数、诊诊断任务务的变化化，只需需要调节节业务处处理服务务的数量量即可。每个业务处理服务支持的诊断数量根据并发诊断数量和服务器硬

18、件配置而不同。在通常的业务模式和正常网络环境下，采用一台高性能服务器，一个业务处理服务可支持超过2400路/小时的视频诊断任务。用户可以根根据需要要灵活设设计诊断断任务。例例如可以以避免白白天繁忙忙的业务务时段，在在早晨66点到88点对整整个系统统的摄像像头/DDVR进进行诊断断。在88点员工工上班后后，即可可查询诊诊断结果果，对有有问题摄摄像头/DVRR进行检检修。或或者在下下午下班班后执行行诊断任任务，在在系统闲闲时安排排检修。6. 系统特点视频质量诊诊断系统统具备以以下特点点：n 高准确度针对视频监监控系统统的视频频信号进进行深入入分析，设计先先进的故故障诊断断检测器器，并经经过大量量实际系系统测试试，检测测准确率率高。n 独特的球机机运动失失配解决决方法球机的PTTZ运动动过程会会造成质质量诊断断误报。故障检测器在检测过程中首先进行摄像头运动分析，一旦发现摄像头处于PTZ运动过程中，则仅对摄像头运动不敏感的项目进行诊断分析，避免因运动原因造成误报。n 出色的环境境适应能能力算法模块对对于场景景内由于于车流、人人流、季季节、气气候产生生的光线线、阴影影变化不不敏感，适用于多种不同的室内外环境。n 强化的学习习能力加入基于学学习的图图像处理理方法，将将算法性性能进一一步提高高。