专利名称：一种智能人脸识别视频监控录像存储系统及其实现方法
技术领域：
本发明涉 及监控录像存储系统及其实现方法，尤其涉及一种智能人脸识别视频监控录像存储系统及其实现方法。
背景技术：
嵌入式硬盘录像机自本世纪初问世以来，经过短短十几年时间，已经经历了两代产品。第一代嵌入式硬盘录像机使得视频监控走向了数字化。它把模拟的图像通过视频压缩以后，将压缩的视频流数据(简称码流)记录数字存储介质上，比如记录在硬盘上，并且能够从硬盘上读出进行回放，由于录像资料的保存以及检索取证方便等特点，所以逐渐取代了传统的长延时模拟录像机。第二代嵌入式硬盘录像机使得视频监控走向了网络化，在第一代嵌入式硬盘录像机的基础上，第二代嵌入式硬盘录像机增加了网络接口，码流通过这个网络接口(一般为以太网接口)发送上网，供网络用户共享、访问，所以第二代嵌入式硬盘录像机将视频监控与TCP/IP网络进行了结合，具有了网络功能，与应用软件一起可构成一个安全防范的监控网络系统。目前市场上的硬盘录像机，绝大多数属于第二代前期产品，在功能性方面已基本成型。然而，由于技术与成本的因素，使得当前市场上的硬盘录像机在许多方面还是存在着很多不尽如人意之处，这也表明了产品本身存在着巨大的发展空间，进而向智能化发展提高视频监控的效率。目前硬盘录像机提供的主要功能包括视音频的监视监听、录像、回放、报警输入/ 输出、云台镜头控制、网络传输以及其他一些辅助功能，如OSD(on-screen display)叠加、 语音对讲、数据采集等等。国内外生产厂家很多，实现的功能也大致一样，但其稳定性、可靠性、易用性、可扩展性、集成性等性能方面的差别很大，这主要与生产厂家的技术水平、产品的实现方式有很大关系。由于视频监控技术随着计算机技术的发展而不断发展，对监控提出了更高的要求，就是智能视频监控，智能化是指把人工智能技术将其集成到监控系统中，使得原本需要值班人员介入的识别、处理交由电脑完成，从而大大减轻值班人员的工作量，同时提高事前处理的质量。总之，目前安防视频监控还只是实时场景重复存储的和简单的入侵报警，还没有从根本上改变繁琐的人工事后查询的巨大工作量，人们需要一种具有智能人脸识别视频监控录像存储装置，解决安防监控的智能化问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有智能人脸识别视频监控录像存储装置，解决现有技术中存在的安防监控系统智能化程度不高的问题，减轻监控值班操作人员的工作量。本发明采用如下技术方案实现一种智能人脸识别视频监控录像存储系统，其特征在于，包括编解码运算模块、人脸识别运算模块、第一视频采集 模块和第二视频采集模块、视频转换模块、系统总线、视频解码模块、视频输出模块，其中第一、二视频采集模块，用于采集监控场所的视频模拟信号；视频转换模块，用于将视频模拟信号转换为数字信号；编解码运算模块，用于控制整个系统并处理视频编解码；人脸识别运算模块，用于进行人脸识别算法运算和视频监控录像存储系统自检处
理工作；视频解码模块，用于数模转换并输出模拟信号；视频显示存储模块，用于显示并存储视频信息；系统总线，用于编解码运算模块、人脸识别运算模块、视频显示模块和视频存储模块之间传送信息；所述第一视频采集模块与视频转换模块、编解码运算模块和系统总线依次相连接；所述第二视频采集模块与视频转换模块、人脸识别运算模块和系统总线依次相连接； 所述系统总线与视频显示存储模块相连接。进一步地，所述第一、二视频采集模块分别为一监控摄像头，所述监控摄像头通过同轴电缆与视频解码模块相连接。进一步地，所述编解码运算模块包括第一数字信号处理器，用于对视频信号进行编码和解码处理；第一同步动态随机存储器，用于存储第一数字信号处理器的内部程序；第一闪速存储器，用于存储应用程序并与第二数字信号处理器交换数据；第一复杂可编程逻辑器，用于系统总线的扩展以及处理第一数字信号处理器和第一闪速存储器的信号。所述第一数字信号处理器分别与第一同步动态随机存储器、第一闪速存储器和第一复杂可编程逻辑器相连。进一步地，所述人脸识别运算模块包括第二数字信号处理器，用于进行人脸识别算法运算和系统自检；第二同步动态随机存储器，用于存储第一数字信号处理器内部程序；第二闪速存储器，用于存储应用程序、人脸识别算法代码并与第一数字信号处理器进行数据交换；第二复杂可编程逻辑器，用于系统总线的扩展以及处理第二数字信号处理器和第二闪速存储器的信号。所述第二数字信号处理器分别与第二同步动态随机存储器、第二闪速存储器和第二复杂可编程逻辑器相连。进一步地，视频显示存储模块包括模拟视频显示输出、VGA接口、RS232/485通信接口、RJ-45网络接口、SATA硬盘和USB串口。进一步地，所述系统总线包括数据总线、控制总线和扩展总线。一种实现智能人脸识别视频监控录像存储的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤1)采集监控场所的视频模拟信号；
2)将视频模拟信号转换为数字信号；3)对视频数字信号进行编码和解码处理；
4)对进行了编码和解码处理的视频数字信号进行人脸识别算法运算；5)通过系统总线将步骤4)的运算结果传递至视频编码模块；6)将数字信号转换为模拟信号并将模拟信号传递至视频显示存储模块显示输出或将数字信号传递至视频存储模块进行存储。进一步地，步骤1)中利用摄像头采集视频模拟信号；进一步地，步骤2)中包括将视频模拟信号通过同轴电缆传送至编解码运算模块，编解码运算模块，用于处理视频编解码；和/ 或将视频模拟信号通过同轴电缆传送至人脸识别运算模块，进行人脸识别算法运算和视频监控录像存储系统自检处理工作。本发明具有的有益技术效果是智能人脸识别视频监控录像存储装置提供在输入视频流中场景记录存储、监视监听、录像、回放、报警输入/输出、云台镜头控制、网络传输、语音对讲、人脸检测、采集人脸网络上传、人脸叠加场景、人脸比对识别报警输出和人脸数据库查询，并通过网络连接实现录像机之间的组网实现智能人脸识别的监控网络。其智能人脸识别视频监控录像存储装置的硬件核心采用高效高速的嵌入式数字信号处理器DSP，软件的核心采用高效的优化的 H. 264编解码和基于Gabor小波变换、PCA主分量分析、SVM支持向量机分类器的智能人脸识别算法。使得基于DSP的智能人脸识别视频监控录像存储系统的功能强大适用，安装调试简单方便，适合各种场所的安防视频监控。
图1是本发明的总体框架图。图2是本发明的软件架构图。
具体实施例方式通过下面对实施例的描述，将更加有助于公众理解本发明，但不能也不应当将申请人所给出的具体的实施例视为对本发明技术方案的限制，任何对部件或技术特征的定义进行改变和/或对整体结构作形式的而非实质的变换都应视为本发明的技术方案所限定的保护范围。如图1所示本发明的总体框架图，由视频采集模块采集监控场所的视频模拟信号，然后进行模数转换并将数字信号传递给数字信号处理器进行编解码运算、人脸识别算法运算和系统自检，对数字视频信号进行高度压缩并存储，最后通过输出接口可以进行模拟视频或数字视频播放，还可以通过USB接口、RS232/485串口或百兆网络接口输出并存储。如图2所示本发明的硬件架构图，第一视频采集模块101、视频转换模块102、编解码运算模块103顺序相连，第一视频采集模块101通过摄像头采集到监控场所的模拟视频信号，通过同轴电缆BNC将模拟视频信号传送至视频转换模块102进行模数转换，数字信号被送进编解码运算模块103进行视频编解码处理。编解码运算模块103中包括第一数字信号处理器DSP1，第一数字信号处理器DSPl分别与同步动态随机存储器SDRAM、闪速存储器 FLASH、复杂可编程逻辑器CPLD和视频解码模块相连，JTAG仿真接口还与编解码运算模块 103相连。人脸识别运算模块113的硬件架构与编解码运算模块103相同，区别之处在于第二数字信号处理器DSP2用于进行人脸识别算法运算和视频监控录像存储系统自检处理工作，在此对人脸 识别运算模块113的硬件架构不再赘述。系统总线12接收经过处理的数字信号并分配给视频显示输出或存储。系统总线12包括数据总线、控制总线和扩展总线，用于监控系统中各部分的传送信息。系统总线12将经过处理的数字信号传输至视频显示存储模块13并进行存储，或者视频解码模块通过数模转换将模拟信号传输至视频显示模块， 供监控操作人员观看。系统总线12拥有接口扩展，可以连接模拟视频显示输出、VGA接口、 USB接口、RS232/485串口、SATA硬盘或百兆网络接口进行视频显示或存储。
当然，本发明还可以有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下， 熟悉本领域的技术人员可以根据本发明做出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
权利要求
1.一种智能人脸识别视频监控录像存储系统，其特征在于，包括编解码运算模块、人脸识别运算模块、第一视频采集模块和第二视频采集模块、视频转换模块、系统总线、视频解码模块、视频输出模块，其中第一、二视频采集模块，用于采集监控场所的视频模拟信号； 视频转换模块，用于将视频模拟信号转换为数字信号； 编解码运算模块，用于控制整个系统并处理视频编解码；人脸识别运算模块，用于进行人脸识别算法运算和视频监控录像存储系统自检处理工作；视频解码模块，用于数模转换并输出模拟信号； 视频显示存储模块，用于显示并存储视频信息；系统总线，用于编解码运算模块、人脸识别运算模块、视频显示模块和视频存储模块之间传送信息；所述第一视频采集模块与视频转换模块、编解码运算模块和系统总线依次相连接；所述第二视频采集模块与视频转换模块、人脸识别运算模块和系统总线依次相连接；所述系统总线与视频显示存储模块相连接。
2.根据权利要求1所述的智能人脸识别视频监控录像存储系统，其特征在于，所述第一、二视频采集模块分别为一监控摄像头，所述监控摄像头通过同轴电缆与视频解码模块相连接。
3.根据权利要求1所述的智能人脸识别视频监控录像存储系统，其特征在于，所述编解码运算模块包括第一数字信号处理器，用于对视频信号进行编码和解码处理； 第一同步动态随机存储器，用于存储第一数字信号处理器的内部程序； 第一闪速存储器，用于存储应用程序并与第二数字信号处理器交换数据； 第一复杂可编程逻辑器，用于系统总线的扩展以及处理第一数字信号处理器和第一闪速存储器的信号。所述第一数字信号处理器分别与第一同步动态随机存储器、第一闪速存储器和第一复杂可编程逻辑器相连。
4.根据权利要求1所述的智能人脸识别视频监控录像存储系统，其特征在于，所述人脸识别运算模块包括第二数字信号处理器，用于进行人脸识别算法运算和系统自检； 第二同步动态随机存储器，用于存储第一数字信号处理器内部程序； 第二闪速存储器，用于存储应用程序、人脸识别算法代码并与第一数字信号处理器进行数据交换；第二复杂可编程逻辑器，用于系统总线的扩展以及处理第二数字信号处理器和第二闪速存储器的信号。所述第二数字信号处理器分别与第二同步动态随机存储器、第二闪速存储器和第二复杂可编程逻辑器相连。
5.根据权利要求1所述的智能人脸识别视频监控录像存储系统，其特征在于，视频显示存储模块包括模拟视频显示输出、VGA接口、RS232/485通信接口、RJ_45网络接口、SATA硬盘和USB串口。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的智能人脸识别视频监控录像存储系统，其特征在于，所述系统总线包括数据总线、控制总线和扩展总线。
7.一种实现智能人脸识别视频监控录像存储的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤1)采集监控场所的视频模拟信号；2)将视频模拟信号转换为数字信号；3)对视频数字信号进行编码和解码处理； 4)对进行了编码和解码处理的视频数字信号进行人脸识别算法运算；5)通过系统总线将步骤4)的运算结果传递至视频编码模块；6)将数字信号转换为模拟信号并将模拟信号传递至视频显示存储模块显示输出或将数字信号传递至视频存储模块进行存储。
8.根据权利要求7所述的实现智能人脸识别视频监控录像存储的方法，其特征在于， 步骤1)中利用摄像头采集视频模拟信号。
9.根据权利要求8所述的实现智能人脸识别视频监控录像存储的方法，其特征在于， 步骤2)中包括将视频模拟信号通过同轴电缆传送至编解码运算模块，编解码运算模块，用于处理视频编解码； 和/或将视频模拟信号通过同轴电缆传送至人脸识别运算模块，进行人脸识别算法运算和视频监控录像存储系统自检处理工作。
全文摘要
本发明公开了一种智能人脸识别视频监控录像存储系统，包括编解码运算模块、人脸识别运算模块、第一、二视频采集模块、视频转换模块、系统总线、视频解码模块、视频输出模块，视频采集模块与视频转换模块、编解码运算模块、人脸识别运算模块和系统总线依次相连接；实现该智能人脸识别视频监控录像存储的方法是利用视频采集模块采集模拟视频信号并进行数模转换，经过编解码处理并通过总线传输进行视频显示和存储。与现有技术相比，本发明从根本上改变了视频监控录像繁琐的人工事后回放录像查询的工作量和被动报警为自动人脸识别预警，解决了安防视频监控中人脸识别录像存储的智能化问题从而实现安防视频监控智能化。
文档编号H04N7/18GK102223521SQ20111011661
公开日2011年10月19日 申请日期2011年5月6日 优先权日2011年5月6日
发明者王静 申请人:北京易子微科技有限公司