本发明涉及视频直播领域，尤其涉及一种视频直播的监控装置及监控方法。
背景技术：
视频直播业务就是在点播业务的基础上演变而来。在视频点播业务中所有的节目都是以流媒体文件的格式存储在服务器中。视频直播业务中的节目源，一般为电视信号。
电视信号首先通过电视机盒将信号分解为图像信号和声音信号，如果节目源本身是图像信号和声音信号，如从录像机等设备输出的信号就无需分解。如果是模拟信号，必须通过数模转换器转换成数字信号。然后数字信号通过流媒体编码器(可以为硬件编码器和软件编码器)生成直播文件储存在服务器中。
然而，现有技术中并不存在对于视频直播设备的人员授信机制，导致视频直播设备的安全性能低下。
技术实现要素：
为了解决上述问题，本发明提供了一种视频直播的监控装置及监控方法，改造现有技术中的视频直播设备及监控方法，增加高清摄像头、直播授权设备等设备完成基于高精度的人脸识别授权，从而避免非授权人员对视频直播设备的访问，提高视频直播设备的安全性能。
根据本发明的一方面，提供了一种视频直播的监控装置，所述装置包括高清摄像头、直播授权设备和视频直播设备，直播授权设备分别与高清摄像头和视频直播设备连接，用于基于高清摄像头输出的图像数据内容确定是否启动视频直播设备。
更具体地，在所述视频直播的监控装置中，包括：高清摄像头，设置在视频直播设备的前方，用于对视频直播设备前方的人员进行高清图像采集；直播授权设备，分别与视频直播设备和谱图比较子设备连接，用于在接收到人脸识别成功信号时，启动视频直播设备，还用于在接收到人脸识别失败信号时，关闭视频直播设备；视频直播设备，与高清摄像头连接，用于在被启动后基于高清摄像头输出的数据进行视频直播；脸部图像分割设备，与高清摄像头连接，用于接收高清图像，并从高清图像处识别并分割出脸部图像；姿态调整设备，与脸部图像分割设备连接，用于接收脸部图像，并基于脸部图像获取脸部图像中左眼位置、右眼位置、鼻尖位置和嘴部位置，左眼位置与右眼位置形成两眼连线，鼻尖位置中心和嘴部位置中心形成中轴连线，当两眼连线和中轴连线构成的t字形状歪曲时，对脸部图像进行调整以纠正t字形状呈现竖直状态，并将调整后的脸部图像作为纠正人脸图像输出，当两眼连线和中轴连线构成的t字形状为竖直状态时，直接将脸部图像作为纠正人脸图像输出；图像规范设备，与姿态调整设备连接，用于接收纠正人脸图像，对纠正人脸图像进行图像规范处理以获得规范人脸图像，其中，规范人脸图像中两眼连线的中心位置位于规范人脸图像水平方向的中间、垂直方向的从上往下的四分之一处；波动阈值选择子设备，与图像规范设备连接，用于计算规范人脸图像的复杂度，基于规范人脸图像的复杂度选择波动阈值大小，规范人脸图像的复杂度越高，选择的波动阈值越大，波动阈值为正数；像素处理子设备，分别与波动阈值选择子设备和图像规范设备连接，用于接收规范人脸图像，针对规范人脸图像的每一个像素作为对象像素执行以下处理：以对象像素为中心像素，在规范人脸图像中获取3×3大小的对象像素矩阵，将对象像素矩阵内除了对象像素之外的每一个像素作为参考像素与对象像素进行比较，以获得二值化矩阵，二值化矩阵为3×3大小，二值化矩阵由8个二值化像素组成，参考像素大于等于对象像素与波动阈值之和，则参考像素对应的二值化像素的像素值为1，参考像素小于对象像素减去波动阈值后的差值，则参考像素对应的二值化像素的像素值为﹣1，其他取值的参考像素对应的二值化像素的像素值为0；矩阵拆分子设备，与像素处理子设备连接，用于将每一个对象像素对应的二值化矩阵转换成一个正二值化矩阵和一个负二值化矩阵，正二值化矩阵由8个二值化像素值组成，负二值化矩阵也由8个二值化像素值组成，正二值化矩阵的每一个二值化像素值减去负二值化矩阵相应位置的二值化像素值能够得到对应二值化矩阵相应位置的二值化像素的像素值；十进制编码子设备，与矩阵拆分子设备连接，用于将每一个对象像素对应的正二值化矩阵的所有二值化像素值按其在正二值化矩阵中的位置以先左后右再先上后下的顺序组成一个二进制数作为目标正二进制数，再将目标正二进制数转化成十进制数以作为目标正十进制数，还用于将每一个对象像素对应的负二值化矩阵的所有二值化像素值按其在负二值化矩阵中的位置以先左后右再先上后下的顺序组成一个二进制数作为目标负二进制数，再将目标负二进制数转化成十进制数以作为目标负十进制数；谱图获取子设备，分别与图像规范设备和十进制编码子设备连接，用于将规范人脸图像中每一个对象像素的像素值替换成该对象像素对应的目标正十进制数以获得正局部二值模式特征谱图，还用于将规范人脸图像中每一个对象像素的像素值替换成该对象像素对应的目标负十进制数以获得负局部二值模式特征谱图；谱图比较子设备，分别与谱图获取子设备和ip解包设备连接，用于将谱图获取子设备获得的正局部二值模式特征谱图分别与各个基准正局部二值模式特征谱图进行匹配，将谱图获取子设备获得的负局部二值模式特征谱图分别与各个基准负局部二值模式特征谱图进行匹配，二者都匹配成功且匹配到的基准正局部二值模式特征谱图对应的授权用户名称与匹配到的基准负局部二值模式特征谱图对应的授权用户名称相同时，则输出人脸识别成功信号以及与匹配到的基准正局部二值模式特征谱图对应的授权用户名称，否则将输出人脸识别失败信号；ip解包设备，用于与远程的数据服务器网络连接，通过网络接收来自数据服务器处的ip数据包，并对ip数据包解包以获得6lowpan数据包；边缘传感设备，与ip解包设备连接，用于接收ip解包设备输出的6lowpan数据包，获得呈现为压缩数据的6lowpan数据包的头部，对6lowpan数据包的头部解压以获得解压后的6lowpan数据包中的头部；6lowpan解包设备，与边缘传感设备连接，用于接收6lowpan数据包以获取6lowpan数据包中的负载，并基于解压后的6lowpan数据包中的头部对6lowpan数据包中的负载进行解析，以获得各个基准正局部二值模式特征谱图和各个基准负局部二值模式特征谱图；其中，ip数据包是对6lowpan数据包进行打ip包后而获得的数据包，6lowpan数据包中的负载包括数据服务器处的各个基准正局部二值模式特征谱图和各个基准负局部二值模式特征谱图，6lowpan数据包中的头部是压缩数据，解压后的6lowpan数据包中的头部用于对6lowpan数据包中的负载进行解析；其中，每一个基准正局部二值模式特征谱图为对相应授权用户基准面部图像预先进行正局部二值模式特征谱图提取而获得的图像，每一个基准负局部二值模式特征谱图为对相应授权用户基准面部图像预先进行负局部二值模式特征谱图提取而获得的图像。
更具体地，在所述视频直播的监控装置中，还包括：无线通信接口，与高清摄像头连接，用于无线发送高清摄像头输出的图像内容。
更具体地，在所述视频直播的监控装置中：无线通信接口包括压缩编码器件，用于对高清摄像头输出的图像内容进行mpeg-4标准压缩以获得压缩图像。
更具体地，在所述视频直播的监控装置中：无线通信接口包括多指标编码器件，与压缩编码器件连接，用于对压缩图像进行多指标编码以获得信道编码数据。
更具体地，在所述视频直播的监控装置中：无线通信接口包括频分双工通信设备。
更具体地，在所述视频直播的监控装置中：无线通信接口包括时分双工通信设备。
更具体地，在所述视频直播的监控装置中：无线通信接口包括gprs接收器、gprs发送器和at89c51单片机，at89c51单片机分别与gprs接收器和gprs发送器连接。
根据本发明的另一方面，还提供了一种视频直播的监控方法，所述方法包括用于搭建视频直播的监控装置。
附图说明
以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中：
图1为根据本发明实施方案示出的视频直播的监控装置的结构方框图。
附图标记：1高清摄像头；2直播授权设备；3视频直播设备
具体实施方式
下面将参照附图对本发明的视频直播的监控装置的实施方案进行详细说明。
当前，视频直播设备缺乏对使用人员进行鉴别的授信机制，导致其安全性能不高。
为了克服上述不足，本发明搭建了一种视频直播的监控装置及监控方法，对于视频直播设备，增加各种高精度图像处理设备和高数据量的网络通讯识别完成对人脸特征的识别和匹配，从而解决上述技术问题。
图1为根据本发明实施方案示出的视频直播的监控装置的结构方框图，所述装置包括高清摄像头、直播授权设备和视频直播设备，直播授权设备分别与高清摄像头和视频直播设备连接，用于基于高清摄像头输出的图像数据内容确定是否启动视频直播设备。
接着，继续对本发明的视频直播的监控装置的具体结构进行进一步的说明。
所述装置包括：高清摄像头，设置在视频直播设备的前方，用于对视频直播设备前方的人员进行高清图像采集；直播授权设备，分别与视频直播设备和谱图比较子设备连接，用于在接收到人脸识别成功信号时，启动视频直播设备，还用于在接收到人脸识别失败信号时，关闭视频直播设备。
所述装置包括：视频直播设备，与高清摄像头连接，用于在被启动后基于高清摄像头输出的数据进行视频直播；脸部图像分割设备，与高清摄像头连接，用于接收高清图像，并从高清图像处识别并分割出脸部图像。
所述装置包括：姿态调整设备，与脸部图像分割设备连接，用于接收脸部图像，并基于脸部图像获取脸部图像中左眼位置、右眼位置、鼻尖位置和嘴部位置，左眼位置与右眼位置形成两眼连线，鼻尖位置中心和嘴部位置中心形成中轴连线，当两眼连线和中轴连线构成的t字形状歪曲时，对脸部图像进行调整以纠正t字形状呈现竖直状态，并将调整后的脸部图像作为纠正人脸图像输出，当两眼连线和中轴连线构成的t字形状为竖直状态时，直接将脸部图像作为纠正人脸图像输出。
所述装置包括：图像规范设备，与姿态调整设备连接，用于接收纠正人脸图像，对纠正人脸图像进行图像规范处理以获得规范人脸图像，其中，规范人脸图像中两眼连线的中心位置位于规范人脸图像水平方向的中间、垂直方向的从上往下的四分之一处。
所述装置包括：波动阈值选择子设备，与图像规范设备连接，用于计算规范人脸图像的复杂度，基于规范人脸图像的复杂度选择波动阈值大小，规范人脸图像的复杂度越高，选择的波动阈值越大，波动阈值为正数。
所述装置包括：像素处理子设备，分别与波动阈值选择子设备和图像规范设备连接，用于接收规范人脸图像，针对规范人脸图像的每一个像素作为对象像素执行以下处理：以对象像素为中心像素，在规范人脸图像中获取3×3大小的对象像素矩阵，将对象像素矩阵内除了对象像素之外的每一个像素作为参考像素与对象像素进行比较，以获得二值化矩阵，二值化矩阵为3×3大小，二值化矩阵由8个二值化像素组成，参考像素大于等于对象像素与波动阈值之和，则参考像素对应的二值化像素的像素值为1，参考像素小于对象像素减去波动阈值后的差值，则参考像素对应的二值化像素的像素值为﹣1，其他取值的参考像素对应的二值化像素的像素值为0。
所述装置包括：矩阵拆分子设备，与像素处理子设备连接，用于将每一个对象像素对应的二值化矩阵转换成一个正二值化矩阵和一个负二值化矩阵，正二值化矩阵由8个二值化像素值组成，负二值化矩阵也由8个二值化像素值组成，正二值化矩阵的每一个二值化像素值减去负二值化矩阵相应位置的二值化像素值能够得到对应二值化矩阵相应位置的二值化像素的像素值。
所述装置包括：十进制编码子设备，与矩阵拆分子设备连接，用于将每一个对象像素对应的正二值化矩阵的所有二值化像素值按其在正二值化矩阵中的位置以先左后右再先上后下的顺序组成一个二进制数作为目标正二进制数，再将目标正二进制数转化成十进制数以作为目标正十进制数，还用于将每一个对象像素对应的负二值化矩阵的所有二值化像素值按其在负二值化矩阵中的位置以先左后右再先上后下的顺序组成一个二进制数作为目标负二进制数，再将目标负二进制数转化成十进制数以作为目标负十进制数。
所述装置包括：谱图获取子设备，分别与图像规范设备和十进制编码子设备连接，用于将规范人脸图像中每一个对象像素的像素值替换成该对象像素对应的目标正十进制数以获得正局部二值模式特征谱图，还用于将规范人脸图像中每一个对象像素的像素值替换成该对象像素对应的目标负十进制数以获得负局部二值模式特征谱图。
所述装置包括：谱图比较子设备，分别与谱图获取子设备和ip解包设备连接，用于将谱图获取子设备获得的正局部二值模式特征谱图分别与各个基准正局部二值模式特征谱图进行匹配，将谱图获取子设备获得的负局部二值模式特征谱图分别与各个基准负局部二值模式特征谱图进行匹配，二者都匹配成功且匹配到的基准正局部二值模式特征谱图对应的授权用户名称与匹配到的基准负局部二值模式特征谱图对应的授权用户名称相同时，则输出人脸识别成功信号以及与匹配到的基准正局部二值模式特征谱图对应的授权用户名称，否则将输出人脸识别失败信号。
所述装置包括：ip解包设备，用于与远程的数据服务器网络连接，通过网络接收来自数据服务器处的ip数据包，并对ip数据包解包以获得6lowpan数据包。
所述装置包括：边缘传感设备，与ip解包设备连接，用于接收ip解包设备输出的6lowpan数据包，获得呈现为压缩数据的6lowpan数据包的头部，对6lowpan数据包的头部解压以获得解压后的6lowpan数据包中的头部。
所述装置包括：6lowpan解包设备，与边缘传感设备连接，用于接收6lowpan数据包以获取6lowpan数据包中的负载，并基于解压后的6lowpan数据包中的头部对6lowpan数据包中的负载进行解析，以获得各个基准正局部二值模式特征谱图和各个基准负局部二值模式特征谱图。
其中，ip数据包是对6lowpan数据包进行打ip包后而获得的数据包，6lowpan数据包中的负载包括数据服务器处的各个基准正局部二值模式特征谱图和各个基准负局部二值模式特征谱图，6lowpan数据包中的头部是压缩数据，解压后的6lowpan数据包中的头部用于对6lowpan数据包中的负载进行解析。
其中，每一个基准正局部二值模式特征谱图为对相应授权用户基准面部图像预先进行正局部二值模式特征谱图提取而获得的图像，每一个基准负局部二值模式特征谱图为对相应授权用户基准面部图像预先进行负局部二值模式特征谱图提取而获得的图像。
可选地，在所述控制平台中：无线通信接口，与高清摄像头连接，用于无线发送高清摄像头输出的图像内容；无线通信接口包括压缩编码器件，用于对高清摄像头输出的图像内容进行mpeg-4标准压缩以获得压缩图像；无线通信接口包括多指标编码器件，与压缩编码器件连接，用于对压缩图像进行多指标编码以获得信道编码数据；无线通信接口包括频分双工通信设备；无线通信接口包括时分双工通信设备；无线通信接口包括gprs接收器、gprs发送器和at89c51单片机，at89c51单片机分别与gprs接收器和gprs发送器连接。
为了克服上述不足，本发明提供了一种视频直播的监控方法，所述方法包括用于搭建上述视频直播的监控装置。
另外，通用分组无线服务技术(generalpacketradioservice)的简称，他是gsm移动电话用户可用的一种移动数据业务。gprs可说是gsm的延续。gprs和以往连续在频道传输的方式不同，是以封包(packet)式来传输，因此使用者所负担的费用是以其传输资料单位计算，并非使用其整个频道，理论上较为便宜。gprs的传输速率可提升至56甚至114kbps。
gprs经常被描述成“2.5g”，也就是说这项技术位于第二代(2g)和第三代(3g)移动通讯技术之间。他通过利用gsm网络中未使用的tdma信道，提供中速的数据传递。gprs突破了gsm网只能提供电路交换的思维方式，只通过增加相应的功能实体和对现有的基站系统进行部分改造来实现分组交换，这种改造的投入相对来说并不大，但得到的用户数据速率却相当可观。而且，因为不再需要现行无线应用所需要的中介转换器，所以连接及传输都会更方便容易。如此，使用者既可联机上网，参加视讯会议等互动传播，而且在同一个视讯网络上(vrn)的使用者，甚至可以无需通过拨号上网，而持续与网络连接。
gprs分组交换的通信方式在分组交换的通信方式中，数据被分成一定长度的包(分组)，每个包的前面有一个分组头(其中的地址标志指明该分组发往何处)。数据传送之前并不需要预先分配信道，建立连接。而是在每一个数据包到达时，根据数据报头中的信息(如目的地址)，临时寻找一个可用的信道资源将该数据报发送出去。在这种传送方式中，数据的发送和接收方同信道之间没有固定的占用关系，信道资源可以看作是由所有的用户共享使用。由于数据业务在绝大多数情况下都表现出一种突发性的业务特点，对信道带宽的需求变化较大，因此采用分组方式进行数据传送将能够更好地利用信道资源。例如一个进行www浏览的用户，大部分时间处于浏览状态，而真正用于数据传送的时间只占很小比例。这种情况下若采用固定占用信道的方式，将会造成较大的资源浪费。
采用本发明的视频直播的监控装置及监控方法，针对现有技术中视频直播安全性能低下的技术问题，通过在视频直播设备周围增加多个图像处理设备和网络通讯设备，建立基于高精度人脸识别的人员鉴别机制，将非授权人员杜绝在访问权限之外。
可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。