视频监控系统中视频源与追踪服务器的自动优化分配方法与流程

本发明涉及城市视频监控安全技术领域，特别是涉及一种视频监控系统中视频源与追踪服务器的自动优化分配方法。

背景技术：

目前对事故发生后逃逸嫌犯的追捕还是依靠人力查看事故发生地及其附近监控摄像画面。人力查看监控的方法帮助我国破获大量的案件，各案件发生地覆盖全国各地，破获案件数量多。以山东青岛莱西市为例，2015年9月8日至2016年9月8日，全市通过视频监控系统直接破获各类刑事案件770余起。利用人力查看监控的方法追捕逃逸嫌犯是追捕逃逸嫌犯如今最常用的方法。

在之前相当长的历史时期，人力查看监控画面追捕逃逸嫌犯对于抓捕嫌犯起到了重要的作用。但是随着案件发生后时间的延续，疑犯的逃逸范围就逐步扩大，在实际追捕调查中搜寻疑犯的难度也将越来越大，需要的人力也就越来越多。后期虽然增派了人力来加快查看监控的速度，但是因为总人力的限制，通过人力来实现追捕逃逸嫌犯的方法的效率不高。显然，效率受到了限制。

目前导致追捕逃逸嫌犯效率低的原因有如下几方面：

①.人力观看监控视频效率低

人力在观看监控视频查找嫌疑人的过程中，需要观看大量的视频资料，在大量的视频资料中找出逃逸嫌犯。因为视频资料中的绝大部分是逃逸嫌犯不出现的画面，经过长期观看的疲劳将导致错过逃逸嫌犯几率增高。

②.追捕人力不足、追捕时间长

由于人力总和的限制，追捕逃逸嫌犯的人力有最大值。然而人力观看监控视频查找逃逸嫌疑人的过程中，人力不足导致观看监控视频的速度慢，追捕到疑犯的时间就越长，则嫌犯逃逸范围越大，需要观看更多的监控视频，如此恶性循环。嫌犯逃逸几率增高。

③.监控摄像机的地理信息搜寻不科学

人力观看监控摄像机的过程，需要人工对摄像机与地理信息进行对应，效率低且不能保证正确。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种视频监控系统中视频源与追踪服务器的自动优化分配方法，解决目前视频监控系统追踪逃逸嫌犯效率较低的技术问题。

本发明提供一种视频监控系统中视频源与追踪服务器的自动优化分配方法，包括以下步骤：

步骤一、建立树形逻辑结构的服务器集群

服务器集群包括一台视频追踪信息调度服务器、多台域名解析服务器、一台查询服务器和多台追踪服务器，其中，视频追踪信息调度服务器处理来自其他服务器的信息，是不同种类服务器之间交流的纽带，域名解析服务器采用树形逻辑结构，将域名解析成IP，查询服务器为每个IP动态分配追踪服务器，追踪服务器用于摄像头中的视频解析；

步骤二、确定要解析的摄像头的范围

以视频源摄像头a为起点，以可达路径长度r为半径的覆盖区域内的n个摄像头作为要解析的摄像头，利用地图可知路径长度，以路径长度依次递增的顺序为各摄像头分配优先级，路径长度最短的摄像头的优先级最高；

步骤三、获取摄像头的IP地址

在互联网中，每一个摄像头会被分配一个IP地址作为全球唯一标识符。视频追踪信息调度服务器将以视频源摄像头a为起点，以可达路径长度r为半径的覆盖区域内的n个摄像头根据优先级高低，把域名解析请求发送至域名解析服务器，域名解析服务器采用树形逻辑结构，将整个域名空间的管理任务分成多份，分别由每个子节点上的域名解析服务器自行进行管理，最终将视频源摄像头a为起点，以可达路径长度r为半径的覆盖区域内的n个摄像头的IP地址发送至视频追踪信息调度服务器；

步骤四、为摄像头分配对应的追踪服务器

视频追踪信息调度服务器将解析好的IP地址发送至查询服务器，查询服务器根据动态优化分配的原则，为每个追踪服务器分配一个初始化为空的队列空间，用来保存追踪服务器需要处理的摄像头对应的IP地址；根据IP进入查询服务器的先后顺序，为每个IP分配追踪服务器；若当前所有追踪服务器均被占用，则将新进入的IP分配给队列长度最短的追踪服务器；当队列长度最短的服务器数量大于1时，则从中随机选择进行分配；视频解析完毕后，将其对应的IP地址从追踪服务器的队列中删除；

步骤五、确定时间片

利用地图可知区域内的摄像头离视频源摄像头a的距离大小，则截取视频的起始时刻和结束时刻可用公式表示为：

其中，

Vc为逃逸嫌犯最快逃逸速度；

Vx为逃逸嫌犯最慢逃逸速度；

si为第i个摄像头到a的距离，i＝1,2,…,n；

则第i个摄像头传输视频的时间片可表示为其中t0为a中特定目标信息出现的时间；

步骤六、追踪

视频追踪信息调度服务器将特定目标信息和以视频源摄像头a为起点，以可达路径长度r为半径的覆盖区域内的n个摄像头的时间片内的视频源传送至摄像头分配到的追踪服务器中，对应的追踪服务器根据特定目标信息分析视频源，判断该目标是否出现在视频源中。

进一步的，步骤三中，获取以视频源摄像头a为起点，以可达路径长度r为半径的覆盖区域内的n个摄像头的IP地址具体包括如下步骤：

步骤31、视频追踪信息调度服务器将域名解析请求先发送至本地域名解析服务器；

步骤32、本地域名解析服务器收到请求后，先查询本地的缓存，如果本地的缓存有该域名和IP地址对应的记录项，则本地域名解析服务器直接把查询的结果返回给视频追踪信息调度服务器；

步骤33、如果本地的缓存没有该域名和IP地址对应的记录项，则本地域名解析服务器把域名解析请求发送至根节点上的域名解析服务器，然后根节点上的域名解析服务器再返回给本地域名解析服务器一个根节点下的子节点上的域名解析服务器的地址；

步骤34、本地域名解析服务器再向步骤33中子节点上的域名解析服务器发送请求，然后接受请求的域名解析服务器查询自己的缓存，如果没有该域名和IP地址对应的记录项，则返回下一级的域名解析服务器的地址；

步骤35、重复步骤34，直至找到正确域名解析服务器地址，并将解析出的IP地址发送本地域名解析服务器；

步骤36、本地域名解析服务器将摄像头的IP地址发送至视频追踪信息调度服务器。

进一步的，步骤三中，视频追踪信息调度服务器到本地域名解析服务器的查询方式为递归查询。

进一步的，步骤三中，域名解析服务器之间的查询方式为迭代查询。

进一步的，步骤四中，为摄像头分配对应的追踪服务器具体包括如下步骤：

步骤41、查询有无队列为空的追踪服务器，有则将IP分配给该服务器；

步骤42、当前没有队列为空的追踪服务器时，则查询所有追踪服务器队列长度；

步骤43、选择队列长度最短的追踪服务器，将摄像头对应的IP添加至该追踪服务器的队列中，当队列长度最短的追踪服务器数量大于1时，则在备选追踪服务器中随机分配；

步骤44、有多个IP就重复步骤41-43；

步骤45、追踪服务器完成对当前IP的视频解析后，将当前IP从队列中删除。

与现有技术相比，本发明的视频监控系统中视频源与追踪服务器的自动优化分配方法及具有以下特点和优点：

本发明的视频监控系统中视频源与追踪服务器的自动优化分配方法，在某一摄像头处发生事故后，该处摄像头拍摄具有事故特定目标信息(如逃逸嫌犯的五官特征)的视频源，通过本方法确定以视频源摄像头a为起点，以可达路径长度r为半径的覆盖区域内的n个摄像头为查询区域，追踪服务器根据特定目标信息分析时间片内的视频源，判断该目标是否出现在分配给该追踪服务器的摄像头拍摄的视频源中，确定逃逸嫌犯的逃跑路径及位置，提高利用视频监控系统追踪逃逸嫌犯的效率。

结合附图阅读本发明的具体实施方式后，本发明的特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例视频监控系统中视频源与追踪服务器的自动优化分配方法的流程图；

图2为本发明实施例视频监控系统中视频源与追踪服务器的自动优化分配方法中服务器集群的示意图；

图3为本发明实施例视频监控系统中视频源与追踪服务器的自动优化分配方法中服务器集群树形逻辑结构示意图。

具体实施方式

参照图1至图3，本实施例的视频监控系统中视频源与追踪服务器的自动优化分配方法，包括以下步骤：

步骤一、建立树形逻辑结构的服务器集群

服务器集群包括一台视频追踪信息调度服务器、多台域名解析服务器、一台查询服务器和多台追踪服务器，其中，视频追踪信息调度服务器处理来自其他服务器的信息，是不同种类服务器之间交流的纽带，域名解析服务器采用树形逻辑结构，将域名解析成IP，查询服务器为每个IP动态分配追踪服务器，追踪服务器用于摄像头中的视频解析；

步骤二、确定要解析的摄像头的范围

以视频源摄像头a为起点，以可达路径长度r为半径的覆盖区域内的n个摄像头作为要解析的摄像头，利用地图可知路径长度，以路径长度依次递增的顺序为各摄像头分配优先级，路径长度最短的摄像头的优先级最高。比如，视频源摄像头a位于一超市门口，则以超市门口为中心，以可达路径长度r为半径的覆盖区域内的n个摄像头作为要解析的摄像头，在此区域内离视频源摄像头a距离最近的摄像头作为最先解析的摄像头。

步骤三、获取摄像头的IP地址

在互联网中，每一个摄像头会被分配一个IP地址作为全球唯一标识符。视频追踪信息调度服务器将以视频源摄像头a为起点，以可达路径长度r为半径的覆盖区域内的n个摄像头的域名解析请求发送至域名解析服务器，域名解析服务器采用树形逻辑结构，将整个域名空间的管理任务分成多份，分别由每个子节点上的域名解析服务器自行进行管理，最终将视频源摄像头a为起点，以可达路径长度r为半径的覆盖区域内的n个摄像头的IP地址发送至视频追踪信息调度服务器。

以上，确定以视频源摄像头a为起点，以可达路径长度r为半径的覆盖区域内的n个摄像头的IP地址具体包括如下步骤：

步骤31、视频追踪信息调度服务器将域名解析请求先发送至本地域名解析服务器；

步骤32、本地域名解析服务器收到请求后，先查询本地的缓存，如果本地的缓存有该域名和IP地址对应的记录项，则本地域名解析服务器直接把查询的结果返回给视频追踪信息调度服务器；

步骤33、如果本地的缓存没有该域名和IP地址对应的记录项，则本地域名解析服务器把域名解析请求发送至根节点上的域名解析服务器，然后根节点上的域名解析服务器再返回给本地域名解析服务器一个根节点下的子节点上的域名解析服务器的地址；

步骤34、本地域名解析服务器再向步骤33中子节点上的域名解析服务器发送请求，然后接受请求的域名解析服务器查询自己的缓存，如果没有该域名和IP地址对应的记录项，则返回下一级的域名解析服务器的地址；

步骤35、重复步骤34，直至找到正确域名解析服务器地址，并将解析出的IP地址发送本地域名解析服务器；

步骤36、本地域名解析服务器将摄像头的IP地址发送至视频追踪信息调度服务器。

在步骤三中，视频追踪信息调度服务器到本地域名解析服务器的查询方式为递归查询。递归查询的查询过程如下：如果视频追踪信息调度服务器所询问的是本地域名解析服务器不知道的地址，那么本地域名解析服务器就向其根域名解析服务器继续发出查询请求的要求，而不是让视频追踪信息调度服务器自己进行下一步查询；本地域名解析服务器代替视频追踪信息调度服务器向其他域名解析服务器查询时，视频追踪信息调度服务器完全处于等待状态，返回的结果只有两种：查询成功或者查询失败。

在步骤三中，域名解析服务器之间的查询方式为迭代查询。迭代查询的查询过程如下：当根域名解析服务器收到本地域名解析服务器发出的查询请求时，要么给出所要查询的地址，要么告诉本地域名解析服务器“你下一步应当向哪一个域名解析服务器进行查询”，然后让本地域名解析服务器进行后续的查询；根域名解析服务器把自己知道的下一级域名解析服务器的地址告诉本地域名解析服务器，让本地域名解析服务器再向下一级域名解析服务器查询，返回的结果只有两种：最佳的查询点或者IP地址。

步骤四、为摄像头分配对应的追踪服务器

视频追踪信息调度服务器将解析好的IP地址发送至查询服务器，查询服务器根据动态优化分配的原则，为每个追踪服务器分配一个初始化为空的队列空间，用来保存追踪服务器需要处理的摄像头对应的IP地址；根据IP进入查询服务器的先后顺序，为每个IP分配追踪服务器；若当前所有追踪服务器均被占用，则将新进入的IP分配给队列长度最短的追踪服务器；当队列长度最短的服务器数量大于1时，则从中随机选择进行分配；视频解析完毕后，将其对应的IP地址从追踪服务器的队列中删除。

以上，为摄像头分配对应的追踪服务器具体包括如下步骤：

步骤41、查询有无队列为空的追踪服务器，有则将IP分配给该服务器；

步骤42、当前没有队列为空的追踪服务器时，则查询所有追踪服务器队列长度；

步骤43、选择队列长度最短的追踪服务器，将摄像头对应的IP添加至该追踪服务器的队列中，当队列长度最短的追踪服务器数量大于1时，则在备选追踪服务器中随机分配；

步骤44、有多个IP就重复步骤41-43；

步骤45、追踪服务器完成对当前IP的视频解析后，将当前IP从队列中删除

步骤五、确定时间片

利用地图可知区域内的摄像头离视频源摄像头a的距离大小，则截取视频的起始时刻和结束时刻可用公式表示为：

其中，

Vc为逃逸嫌犯最快逃逸速度，比如为逃逸嫌犯驾驶车辆行驶的平均速度；

Vx为逃逸嫌犯最慢逃逸速度，比如为逃逸嫌犯行走的平均速度；

si为第i个摄像头到a的距离，i＝1,2,…,n；

则第i个摄像头传输视频的时间片可表示为其中t0为a中特定目标信息出现的时间；

步骤六、追踪

视频追踪信息调度服务器将特定目标信息和以视频源摄像头a为起点，以可达路径长度r为半径的覆盖区域内的n个摄像头的时间片内的视频源传送至摄像头分配到的追踪服务器中，对应的追踪服务器根据特定目标信息分析视频源，判断该目标是否出现在视频源中。

本实施例的视频监控系统中视频源与追踪服务器的自动优化分配方法，在某一摄像头处发生事故后，该处摄像头拍摄具有事故特定目标信息(如逃逸嫌犯的五官特征)的视频源，通过本方法确定以视频源摄像头a为起点，以可达路径长度r为半径的覆盖区域内的n个摄像头为查询区域，追踪服务器根据特定目标信息分析时间片内的视频源，判断该目标是否出现在分配给该追踪服务器的摄像头拍摄的视频源中，确定逃逸嫌犯的逃跑路径及位置，提高利用视频监控系统追踪逃逸嫌犯的效率。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。