智能视频质量诊断系统

1、智能视频质量诊断系统北京立天洋网络科技2021年7月1 .概述 3立设计原那么 33_系统设计 41.1 系统结构设计 41.2 模块设计 54_系统功能 54.1 视频诊断功能 54.2 系统应用 75系统部署与运行 106.系统特点 101 .概述视频质量诊断系统是一种智能化视频故障分析与预警系统,对视频图像出现 的雪花、滚屏、模糊、偏色、画面冻结、增益失衡、云台失控、视频信号丧失等 常见摄像头故障、视频信号干扰、视频质量下降进行准确分析、判断和报警.系 统根据诊断预案自动对摄像头进行检测,并记录所有的检测结果.用户可通过 Web网页对系统运行情况进行监控,接收报警,处理报警,查询历史信息

2、,并可 根据摄像头所在区域、品牌、故障类型、故障严重程度等不同属性进行多种统计 分析.利用视频质量诊断系统,用户能够有效预防因视频采集设备、 视频传输等环 节导致的图像质量问题及所带来的损失,并及时发现破坏监控系统的不法行为. 在设备、传输发生问题后,可以迅速进行处理,保证监控系统有效运行.系统亦 有利于帮助用户快速掌握前端设备运行情况,轻松维护大型监控安防系统.2 .设计原那么结合当前视频诊断的技术开展趋势和工程实际需求,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根本出发点和追求目标. 在设计中,遵循以下原那么：先进性：在系统设计方面,在系统实用性的前提下,采用领

3、先的视频图 像处理算法与数字通讯技术,保证系统在国内的领先地位.系统具有完 备的功能,易于升级扩展,具有较长的使用周期,能够在较长的时间段 内满足应用需求.可行性：系统与用户以及上级治理部门的需求和治理制度相适应；与建 设规模方面的实际情况相吻合.系统具有较高的实用效能可靠性：系统能够长期稳定、平安可靠地运行.在故障发生时,不影响 其它系统的运行.标准性：系统设计时,所采用的技术手段遵循业界标准,特别是提供了 标准接口,使系统具有良好的兼容性,能够与其它系统连接,同时可适 应今后的升级或扩展.可扩展性：系统采用模块式结构.如果用户需要接入更多处理单元,或 者实现更多功能,可以方便地升级和扩展.

4、平安性：具有多级平安级别限制、操作人员权限限制、数据传输平安控 制,数据存储平安保证等.经济性：在保证系统功能完善、先进、可靠的根底上,尽量降低系统建 设本钱.易用性原那么：系统功能强大,界面友好,软件设计人性化,易于被普通 用户掌握、操作和使用.开放性：为了保证系统的扩展和与不同厂商设备、系统的互联,系统提 供第三方接口.自主知识产权：系统拥有完全自主知识产权,可根据用户需求进行定制 开发和升级换代,满足用户业务持续增长时的需求.3 .系统设计3.1 系统结构设计系统结构图系统采用分布式结构.从监控网络获取视频信号支持模拟视频信号/DVR流媒体等数字视频信号后,系统利用视频诊断效劳器完成视频

5、诊断功能,利用Web效劳器完成用户交互,利用数据库效劳器存储诊断结果和系统配置.依据用 户网络状况和部署规模、需求,上述各个效劳可以采用一台或多台效劳器实现, 可以集中部署在监控中央,或分布在各个分中央.视频诊断效劳器使用视频采集卡接入模拟视频信号,使用互联网接入数字视 频信号.视频诊断效劳器将诊断结果通过 WebK务器发送给用户,并在数据库服 务器中记录有关信息.用户可以通过 WebM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,进行系统治理等各种操作.3.2 模块设计系统模块框图系统采用高度模块化设计,对视频质量诊断分析过程、业务处理应用和系统 治理进行功能划分,设计

6、各个功能模块.系统包含用户交互层、业务逻辑层和视频数据源三层.用户交互层实现各种 用户交互操作,包括用户登录、系统治理、摄像头治理、信息分析查询、视频诊 断治理、故障处理等多个模块.业务逻辑层实现视频质量诊断,业务逻辑限制、 视频数据接入、分析结果存储、 WebK务等功能,包括 WebK务、中央限制、逻 辑限制模块、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 视频诊断功能表视频诊断功能列表视频清楚度异常检测检测由于聚焦不当、镜头损坏、异物遮挡或人为蒙蔽引起的视野主体局部图像模糊/遮挡视频亮度异常检测检测由于摄像头故障、增益限制

7、紊乱、照明条件 异常或人为恶意遮挡等原因引起的画面过暗、过 亮等视频噪芦十扰 或雪花干扰检测检测由于线路老化、传输故障、接触不良、电磁 干扰等因素造成的视频图像叠加噪声,或者出现 雪花、条状、带状条纹干扰等现象视频偏色检测检测由于线路接触不良、外部干扰或摄像头故障 等原因造成的视频画面偏色画面冻结检测检测由于视频传输、摄像头故障引起的画面冻结视频信号缺失检测检测因前端摄像机工作异常、损坏、人为恶意破 坏或视频传输环节故障而引起的间发庄或持续性 的视频缺失现象视频画面抖动、滚屏检测检测由十b扰造成的图像上卜抖动、画面滚动等 现象PTZ限制检测检测局部PTZ限制功能是否有效视频数据接入状况检测检测

8、系统翻开、传输视频数据的状况DVR像诊断可选检测DVR的录像结果是否止常系统利用先进的图像处理技术,提取图像时空特征,并从人眼感知的角度来 进行定性,实现视频故障/异常诊断、故障/异常严重性评判.视频故障的典型例如如下.对焦发生异常增益过高或过低偏色亮度过高噪声、偏色、刺状复合干扰雪花干扰画面抖动折叠带滚屏干扰4.2 系统应用表应用功能列表登录/退出实现系统的登录和退出操作.登录后可根据用户权限 查询不同区域摄像头的诊断记录,做诊断统计分析摄像头 信息根本信息设备根本信息：生产厂家、型号、序列号、配置信息； 设备应用信息：参数配置、安装位置、安装时间、所 属管辖区域、监控场景；设备维护信息：维

9、护单位/人员联系信息供给商信息供给商名称、联系方式、效劳 /保修条款维护记录设备维修时间、内容等信息数据批量 导入/导出从数据库、数据文件中批量导入摄像头信息；或将摄 像头信息批量导出到数据库、数据文件中摄像头分组按所属区域分级、分组治理摄像头自动预案根据位置、时间、巡检次数、巡检工程、设备优先级 等要素设置预案,系统依据预案自动巡检摄像头手动限制手动选择某些摄像头,进行质量检测视频诊断算法 参数设置可设置并存储多套阈值参数、灵敏度,可针对每个摄 像头设置不同的参数诊断结果显示将视频诊断结果及抓拍回囿实时显不在用户界囿上故障报警以多种方式通知用户摄像头发生故障.包括语音、电 子邮件、短信可选报

10、警,并显示故障画面故障处理故障确认、维修任务派发信息查询对诊断历史记录进行查询,查询条件包括时间、摄像 头所属区域、品牌、型号、供给商、故障次数、故障 类型、故障严重程度等统计分析结合摄像头所属区域、品牌、型号、供给商、故障次 数、故障类型、故障严重程度等要素,统计分析某段 时间内例如天、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结果生成报表,并导出为用户需求格式用户治理增加、修改、删除用户； 用户权限治理； 用户资料信息系统设置视频诊断效劳器、Web效劳器和数据库效劳器的配置日志维护系统日志、用户操作日志的查询、治理系统应用功能如上表所示,分为用户登陆、摄像

11、头治理、视频诊断治理、故 障处理、信息分析查询和系统治理六个局部.用户登陆限制用户进入/离开系统. 摄像头治理实现摄像头信息的手动填写/删除或批量导入/导出,用户根据权限维 护信息的准确性.视频诊断治理用于视频诊断方式选择、视频诊断算法参数设置 和诊断结果的显示.故障处理在摄像头发生故障时进行报警,并实现相应的故障 确认、维修任务派发.信息分析查询用于对历史诊断记录的查询,对历史诊断结果的统计分析.通过分析结果,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方案.系统治理实现用户治理、系统设置、日志维护等工作.用户登录登录/退出：用户使用 Web客户端登录系统,需要输入用户名和密码.登录

12、后可进行权限内的各项操作.摄像头治理摄像头信息治理：对摄像头的根本信息、供给商信息、设备维护记录进行治理.支持所有信息数据的批量导入 /导出.当系 统检测到有故障设备时,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 供了数据根底.摄像头分组治理：摄像头可根据所属区域进行分级和分组管理,为摄像头的治理、查询提供更直观、方便的途径.例如依 据监控中央/分局/派出所/街道等因素对摄像头进行分组管 理.视频诊断治理自动预案：系统根据用户设置好的预案,自动根据预案规那么对 摄像头进行诊断.手动限制：用户可以直接选择目标摄像头进行诊断.诊断算法参数设置：对诊断算

13、法参数、灵敏度进行设置.根据 预案,可以设置对应的参数.也可根据用户需要对某个摄像头 进行单独设置.例如对于某些工作年限较长的摄像头,用户可 以降低检测的灵敏度；对于工作在光线较弱环境或时段下的摄 像头,用户可以下调“过暗的判别标准等等.诊断结果显示：将诊断结果实时显示到登陆用户WetM面上故障处理故障报警：除了 We顷面上的报警提示外,还可通过多种方式 通知用户故障信息.包括语音、电子邮件,短信可选等. 故障处理：用户接到故障报警后对故障进行确认,并派发维护 任务给有关人员.信息分析查询信息查询：对历史诊断记录进行查询.统计分析：结合多种因素分析设备运行状况.报表生成：将查询分析结果生成报表

14、输出.系统治理用户治理：对用户进行查询、添加、编辑、删除等操作.对用 户权限进行设置.系统设置：视频诊断效劳器、Web效劳器和数据库效劳器的配 置.日志维护：系统日志、用户操作日志的查询、治理5 .系统部署与运行系统采用分布式结构设计.依据用户网络状况和部署规模、需求,系统可以 部署在一台效劳器上,也可部署在不同区域的多台效劳器上.作为已有监控系统功能的完善和扩充,质量诊断系统只需要从原有监控系统 中获取视频数据即可,不会对已有系统的运行造成影响.视频诊断系统的扩展也极为容易.随着诊断路数、诊断任务的变化,只需要 调节业务处理效劳的数量即可.每个业务处理效劳支持的诊断数量根据并发诊断 数量和效劳器硬件配置而不同. 在通常的业务模式和正常网络环境下, 采用一台 高性能效劳器,一个业务处理效劳可支持超过 2400路/小时的视频诊断任务.用户可以根据需要灵活设计诊断任务.例如可以防止白天繁忙的业务时段, 在早晨6点到8点对整个系统的摄像头/DVR进行诊断.在8点员工上班后,即 可查询诊断结果,对有问题摄像头/DVR进行检修.或者在下午下班后执行诊断 任务,在系统闲时安排检修.6 .系统特点视频质量诊断系统具备以下特点：高准确度针对视频监控系统的视频信号进行深入分析,