本發(fā)明涉及視頻監(jiān)控，尤其涉及一種基于機(jī)場(chǎng)多層級(jí)視頻聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)下視頻圖像加速調(diào)度的方法。

背景技術(shù)：

1、隨著全球航空業(yè)的快速發(fā)展，機(jī)場(chǎng)作為交通樞紐，其安全性和管理需求日益增加。視頻監(jiān)控系統(tǒng)已成為機(jī)場(chǎng)安全防控的重要手段，廣泛應(yīng)用于航站樓、登機(jī)口、行李提取區(qū)、停機(jī)坪等關(guān)鍵區(qū)域。這些監(jiān)控系統(tǒng)通過大量攝像頭實(shí)時(shí)采集視頻數(shù)據(jù)，以確保能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并響應(yīng)潛在的安全威脅。然而，隨著機(jī)場(chǎng)規(guī)模的擴(kuò)大和安全需求的提升，傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)面臨著諸多技術(shù)挑戰(zhàn)，難以滿足現(xiàn)代機(jī)場(chǎng)的高效、安全管理要求。

2、傳統(tǒng)的機(jī)場(chǎng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)通常采用集中式架構(gòu)，隨著攝像頭數(shù)量的增加，系統(tǒng)的管理變得愈發(fā)復(fù)雜，傳統(tǒng)調(diào)度方法在面對(duì)大量攝像頭時(shí)，容易出現(xiàn)管理效率低下的問題，且擴(kuò)展性不足，難以適應(yīng)日益增長(zhǎng)的監(jiān)控需求。機(jī)場(chǎng)的不同區(qū)域和不同時(shí)間段對(duì)監(jiān)控的要求有所不同，例如，登機(jī)口在高峰期需要更高的監(jiān)控頻率，而某些偏遠(yuǎn)區(qū)域?qū)?shí)時(shí)性的要求較低，現(xiàn)有系統(tǒng)難以根據(jù)這些差異化需求進(jìn)行靈活調(diào)度，導(dǎo)致資源浪費(fèi)和監(jiān)控盲區(qū)。在面對(duì)多層級(jí)的視頻流處理時(shí)，傳統(tǒng)方法通常難以確保關(guān)鍵區(qū)域視頻數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性和優(yōu)先處理，這導(dǎo)致在緊急情況下，重要的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)無法及時(shí)傳送和處理，影響機(jī)場(chǎng)的安全防控能力。由于監(jiān)控系統(tǒng)需實(shí)時(shí)傳輸大量視頻數(shù)據(jù)，傳統(tǒng)方法在面對(duì)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境時(shí)，容易出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)傳輸延遲問題，影響視頻數(shù)據(jù)的訪問速度，這對(duì)實(shí)時(shí)監(jiān)控的要求提出了巨大挑戰(zhàn)，特別是在涉及跨區(qū)域的多層級(jí)監(jiān)控時(shí)，網(wǎng)絡(luò)延遲嚴(yán)重影響監(jiān)控效果。隨著監(jiān)控規(guī)模的擴(kuò)大，系統(tǒng)處理的任務(wù)量顯著增加，傳統(tǒng)的視頻調(diào)度方法往往無法保持系統(tǒng)的整體處理效率和穩(wěn)定性，容易出現(xiàn)系統(tǒng)瓶頸或崩潰的情況，影響監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性和連續(xù)性。

3、綜上所述，現(xiàn)有機(jī)場(chǎng)視頻監(jiān)控調(diào)度方法在面臨這種大規(guī)模、多層級(jí)的視頻流處理時(shí)，存在調(diào)度效率低下、實(shí)時(shí)性不足的問題，無法滿足現(xiàn)代機(jī)場(chǎng)高效、精準(zhǔn)的安全監(jiān)控需求。因此，急需一種基于多層級(jí)視頻聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的加速調(diào)度方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供了一種基于機(jī)場(chǎng)多層級(jí)視頻聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)下視頻圖像加速調(diào)度的技術(shù)方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題。

2、為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、基于機(jī)場(chǎng)多層級(jí)視頻聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)下視頻圖像加速調(diào)度的方法，包括：

4、s101：基于機(jī)場(chǎng)的實(shí)際布局和安全監(jiān)控需求，將視頻監(jiān)控系統(tǒng)劃分為若干個(gè)層級(jí)，構(gòu)建多層級(jí)視頻聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)；

5、s102：基于多層級(jí)視頻聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)，分析并分類視頻流，將視頻流按照特性和重要性分類劃分為不同類別的視頻流，再對(duì)不同類別的視頻流進(jìn)行優(yōu)化處理；

6、s103：基于實(shí)時(shí)調(diào)度算法，根據(jù)視頻流的優(yōu)先級(jí)和時(shí)間片分配情況，動(dòng)態(tài)調(diào)整優(yōu)化后的視頻流的傳輸順序和速率；

7、s104：在各個(gè)層級(jí)中設(shè)置分布式緩存機(jī)制，通過暫存高頻訪問或重要的視頻數(shù)據(jù)，確保在需要時(shí)快速地從緩存中獲取數(shù)據(jù)；

8、s105：基于分布式緩存機(jī)制，實(shí)施動(dòng)態(tài)分配視頻處理資源的負(fù)載均衡策略，根據(jù)各層級(jí)的實(shí)際負(fù)載情況，動(dòng)態(tài)調(diào)整并分配視頻處理資源。

9、其中，s101步驟包括：

10、s1011：獲取機(jī)場(chǎng)的實(shí)際布局?jǐn)?shù)據(jù)和安全監(jiān)控需求數(shù)據(jù)，從布局?jǐn)?shù)據(jù)和需求數(shù)據(jù)中識(shí)別得到視頻監(jiān)控系統(tǒng)分層數(shù)據(jù)，其中，視頻監(jiān)控系統(tǒng)分層數(shù)據(jù)包括監(jiān)控層級(jí)參數(shù)和層級(jí)配置參數(shù)；

11、s1012：根據(jù)監(jiān)控層級(jí)參數(shù)和層級(jí)配置參數(shù)，對(duì)視頻監(jiān)控系統(tǒng)分層數(shù)據(jù)進(jìn)行分層處理，得到多層級(jí)視頻聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)。

12、其中，s102步驟包括：

13、s1021：通過多層級(jí)視頻聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)，接收來自多個(gè)視頻源的視頻流；

14、s1022：對(duì)視頻流進(jìn)行分析，提取視頻流的特性參數(shù)，特性參數(shù)包括分辨率、幀率、顏色信息和運(yùn)動(dòng)檢測(cè)結(jié)果；

15、s1023：基于特性參數(shù)以及視頻流的重要性，將視頻流劃分為不同類別的視頻流，不同類別的視頻流包括實(shí)時(shí)監(jiān)控流、回放流和低優(yōu)先級(jí)流；

16、s1024：針對(duì)不同類別的視頻流，執(zhí)行相應(yīng)的優(yōu)化處理操作，其中，對(duì)實(shí)時(shí)監(jiān)控流調(diào)整視頻編碼參數(shù)，對(duì)回放流采用壓縮算法進(jìn)行壓縮處理，對(duì)低優(yōu)先級(jí)流降低視頻質(zhì)量或幀率。

17、其中，動(dòng)態(tài)調(diào)整優(yōu)化后的視頻流的傳輸順序和速率，包括：

18、獲取各視頻流的優(yōu)先級(jí)信息，優(yōu)先級(jí)信息基于視頻流的重要性和實(shí)時(shí)性要求進(jìn)行確定；

19、確定當(dāng)前可用的時(shí)間片，并對(duì)各視頻流分配初始時(shí)間片，時(shí)間片分配基于視頻流的優(yōu)先級(jí)以及網(wǎng)絡(luò)資源的現(xiàn)狀進(jìn)行計(jì)算；

20、基于分配的時(shí)間片和視頻流的優(yōu)先級(jí)，規(guī)劃各視頻流的初始傳輸順序和速率，傳輸順序和速率根據(jù)實(shí)時(shí)調(diào)度算法進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整；

21、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)資源的使用情況，并獲取各視頻流的實(shí)時(shí)傳輸狀態(tài)；

22、基于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的結(jié)果，評(píng)估當(dāng)前視頻流的傳輸效率，并確定是否需要對(duì)傳輸順序和速率進(jìn)行調(diào)整；

23、若需要調(diào)整，則返回執(zhí)行優(yōu)先級(jí)、時(shí)間片分配和傳輸順序的優(yōu)化步驟，重新規(guī)劃各視頻流的傳輸順序和速率；

24、反復(fù)執(zhí)行監(jiān)測(cè)、評(píng)估和調(diào)整步驟，直至所有視頻流在當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)資源下均達(dá)到最優(yōu)傳輸狀態(tài)；

25、在所有視頻流的傳輸順序和速率確定后，根據(jù)實(shí)時(shí)調(diào)度算法對(duì)未分配的時(shí)間片進(jìn)行再分配，以確保網(wǎng)絡(luò)資源的均衡利用；

26、在視頻流傳輸過程中，若有新的視頻流加入或已有視頻流的優(yōu)先級(jí)發(fā)生變化，則重新執(zhí)行時(shí)間片分配和傳輸順序規(guī)劃步驟，動(dòng)態(tài)調(diào)整整體視頻流的傳輸策略。

27、其中，在各個(gè)層級(jí)中設(shè)置分布式緩存機(jī)制，包括：

28、獲取各視頻數(shù)據(jù)的訪問頻率和重要性信息，基于信息確定需要緩存的數(shù)據(jù)；

29、在視頻數(shù)據(jù)傳輸?shù)母鱾€(gè)層級(jí)中，初始化分布式緩存機(jī)制，分布式緩存機(jī)制包括多個(gè)緩存節(jié)點(diǎn)，分布在不同層級(jí)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)上；

30、將高頻訪問的視頻數(shù)據(jù)和重要性高的視頻數(shù)據(jù)暫存于各個(gè)緩存節(jié)點(diǎn)中，基于視頻數(shù)據(jù)的訪問頻率和重要性動(dòng)態(tài)調(diào)整緩存策略；

31、當(dāng)視頻數(shù)據(jù)請(qǐng)求發(fā)出時(shí)，首先查詢對(duì)應(yīng)層級(jí)的緩存節(jié)點(diǎn)，獲取緩存節(jié)點(diǎn)中的暫存數(shù)據(jù)；

32、若在當(dāng)前層級(jí)的緩存節(jié)點(diǎn)中未找到所請(qǐng)求的視頻數(shù)據(jù)，則逐級(jí)向上查詢更高層級(jí)的緩存節(jié)點(diǎn)，直至找到所請(qǐng)求的視頻數(shù)據(jù)；

33、將查詢到的視頻數(shù)據(jù)返回請(qǐng)求方，同時(shí)在較低層級(jí)的緩存節(jié)點(diǎn)中更新或新增所請(qǐng)求的視頻數(shù)據(jù)，以優(yōu)化后續(xù)訪問的效率；

34、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)各緩存節(jié)點(diǎn)的存儲(chǔ)狀態(tài)，并基于視頻數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)訪問頻率和重要性調(diào)整緩存內(nèi)容，移除不再需要的低頻訪問或低重要性的視頻數(shù)據(jù)；

35、定期或根據(jù)預(yù)設(shè)條件觸發(fā)緩存機(jī)制的全局優(yōu)化過程，重新分配各層級(jí)的緩存資源，確保視頻數(shù)據(jù)的緩存策略最優(yōu)；

36、在緩存節(jié)點(diǎn)的存儲(chǔ)空間達(dá)到預(yù)設(shè)閾值時(shí)，基于視頻數(shù)據(jù)的訪問頻率和重要性，優(yōu)先保留高頻訪問和高重要性的視頻數(shù)據(jù)，清理或下移低頻訪問和低重要性的視頻數(shù)據(jù)至較低層級(jí)的緩存節(jié)點(diǎn)。

37、其中，動(dòng)態(tài)調(diào)整并分配視頻處理資源，包括：

38、獲取各層級(jí)的當(dāng)前負(fù)載狀態(tài)信息，基于負(fù)載狀態(tài)確定各層級(jí)的實(shí)際處理需求；

39、在視頻處理系統(tǒng)中初始化分布式緩存機(jī)制，緩存機(jī)制包括多個(gè)分布式節(jié)點(diǎn)；

40、基于各層級(jí)的實(shí)際負(fù)載情況，動(dòng)態(tài)調(diào)整每個(gè)分布式節(jié)點(diǎn)的視頻處理資源，調(diào)整包括增加或減少處理資源的分配；

41、當(dāng)某一層級(jí)的負(fù)載達(dá)到預(yù)設(shè)閾值時(shí)，優(yōu)先在該層級(jí)的分布式節(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行視頻處理資源的再分配，確保負(fù)載均衡；

42、若在當(dāng)前層級(jí)無法通過資源再分配實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡，則向上級(jí)或下級(jí)層級(jí)請(qǐng)求或釋放視頻處理資源，動(dòng)態(tài)調(diào)整跨層級(jí)的資源分配；

43、對(duì)各分布式節(jié)點(diǎn)的負(fù)載狀態(tài)進(jìn)行持續(xù)監(jiān)測(cè)，并基于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)更新視頻處理資源的分配策略；

44、在系統(tǒng)整體負(fù)載變化時(shí)，觸發(fā)全局負(fù)載均衡策略，對(duì)各層級(jí)的視頻處理資源進(jìn)行重新分配，優(yōu)化全局的處理效率；

45、基于視頻處理資源的分配結(jié)果，更新分布式緩存中的視頻數(shù)據(jù)，以匹配新的資源配置，保證各層級(jí)緩存的有效性。

46、其中，得到多層級(jí)視頻聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)，包括：

47、從監(jiān)控層級(jí)參數(shù)中獲取層級(jí)分類類型，從層級(jí)配置參數(shù)中獲取層級(jí)設(shè)備參數(shù)類型；

48、獲取每個(gè)層級(jí)分類類型關(guān)聯(lián)的層級(jí)設(shè)備參數(shù)類型，作為監(jiān)控層級(jí)數(shù)據(jù)組；

49、根據(jù)層級(jí)分類類型，對(duì)每個(gè)監(jiān)控層級(jí)數(shù)據(jù)組進(jìn)行排序后，將每個(gè)層級(jí)分類類型和層級(jí)設(shè)備參數(shù)類型對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)存入對(duì)應(yīng)的監(jiān)控層級(jí)數(shù)據(jù)組，得到多層級(jí)視頻聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)。

50、其中，將視頻流劃分為不同類別的視頻流，包括：

51、基于特性參數(shù)，初步識(shí)別視頻流的應(yīng)用場(chǎng)景，劃分出不同的重要性等級(jí)；

52、結(jié)合視頻流的特性參數(shù)與應(yīng)用場(chǎng)景的重要性，將視頻流細(xì)分為實(shí)時(shí)監(jiān)控流、回放流和低優(yōu)先級(jí)流等類別。

53、其中，規(guī)劃各視頻流的初始傳輸順序和速率，包括：

54、基于分配的時(shí)間片和視頻流的優(yōu)先級(jí)，識(shí)別得到當(dāng)前視頻流的優(yōu)先級(jí)數(shù)據(jù)和時(shí)間片分配數(shù)據(jù)，其中，優(yōu)先級(jí)數(shù)據(jù)包括視頻流的優(yōu)先級(jí)參數(shù)和時(shí)間片參數(shù)；

55、根據(jù)視頻流的優(yōu)先級(jí)參數(shù)和所述時(shí)間片參數(shù)，對(duì)當(dāng)前視頻流的優(yōu)先級(jí)數(shù)據(jù)和時(shí)間片分配數(shù)據(jù)進(jìn)行分層處理，得到待規(guī)劃傳輸數(shù)據(jù)；

56、獲取實(shí)時(shí)調(diào)度算法數(shù)據(jù)，從實(shí)時(shí)調(diào)度算法數(shù)據(jù)中獲取調(diào)度標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)；

57、對(duì)調(diào)度標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化處理后，構(gòu)建數(shù)據(jù)調(diào)度向量，并從實(shí)時(shí)調(diào)度算法數(shù)據(jù)中獲取調(diào)度關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)；

58、根據(jù)調(diào)度關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)對(duì)數(shù)據(jù)調(diào)度向量進(jìn)行聚類后，得到待優(yōu)化傳輸數(shù)據(jù)組，將待優(yōu)化傳輸數(shù)據(jù)組對(duì)初始模型進(jìn)行調(diào)度訓(xùn)練后，得到實(shí)時(shí)調(diào)度優(yōu)化模型；

59、將待規(guī)劃傳輸數(shù)據(jù)逐個(gè)輸入至預(yù)設(shè)的實(shí)時(shí)調(diào)度優(yōu)化模型中，得到視頻流傳輸基準(zhǔn)，具體包括：

60、將第一個(gè)待規(guī)劃傳輸數(shù)據(jù)輸入至實(shí)時(shí)調(diào)度優(yōu)化模型中，將第一個(gè)待規(guī)劃傳輸數(shù)據(jù)在實(shí)時(shí)調(diào)度優(yōu)化模型中進(jìn)行優(yōu)先級(jí)匹配，根據(jù)匹配結(jié)果輸出第一傳輸順序和速率；

61、從第二個(gè)待規(guī)劃傳輸數(shù)據(jù)開始，將前一個(gè)傳輸順序和速率結(jié)果一起輸入至實(shí)時(shí)調(diào)度優(yōu)化模型，得到對(duì)應(yīng)的優(yōu)化傳輸結(jié)果，將第一傳輸順序和速率結(jié)果和所有優(yōu)化傳輸結(jié)果進(jìn)行整合，得到視頻流傳輸基準(zhǔn)；

62、根據(jù)視頻流傳輸基準(zhǔn)和當(dāng)前視頻流的優(yōu)先級(jí)數(shù)據(jù)生成傳輸控制數(shù)據(jù)，將傳輸控制數(shù)據(jù)輸入至實(shí)時(shí)調(diào)度優(yōu)化模型中，得到最終視頻流傳輸順序和速率。

63、其中，得到待規(guī)劃傳輸數(shù)據(jù)，包括：

64、從時(shí)間片參數(shù)中獲取時(shí)間片類型，從優(yōu)先級(jí)參數(shù)中獲取優(yōu)先級(jí)類型；

65、獲取每個(gè)時(shí)間片類型關(guān)聯(lián)的優(yōu)先級(jí)類型，作為待規(guī)劃數(shù)據(jù)組；

66、根據(jù)時(shí)間片類型，對(duì)每個(gè)待規(guī)劃數(shù)據(jù)組進(jìn)行排序后，將每個(gè)時(shí)間片類型和優(yōu)先級(jí)類型對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)存入對(duì)應(yīng)的待規(guī)劃數(shù)據(jù)組后，得到待規(guī)劃傳輸數(shù)據(jù)。

67、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

68、基于機(jī)場(chǎng)多層級(jí)視頻聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)下視頻圖像加速調(diào)度的方法，包括：基于機(jī)場(chǎng)的實(shí)際布局和安全監(jiān)控需求，將視頻監(jiān)控系統(tǒng)劃分為若干個(gè)層級(jí)，構(gòu)建多層級(jí)視頻聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)；基于多層級(jí)視頻聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)，分析并分類視頻流，將視頻流按照特性和重要性分類劃分為不同類別的視頻流，再對(duì)不同類別的視頻流進(jìn)行優(yōu)化處理；基于實(shí)時(shí)調(diào)度算法，根據(jù)視頻流的優(yōu)先級(jí)和時(shí)間片分配情況，動(dòng)態(tài)調(diào)整優(yōu)化后的視頻流的傳輸順序和速率；在各個(gè)層級(jí)中設(shè)置分布式緩存機(jī)制，通過暫存高頻訪問或重要的視頻數(shù)據(jù)，確保在需要時(shí)快速地從緩存中獲取數(shù)據(jù)；基于分布式緩存機(jī)制，實(shí)施動(dòng)態(tài)分配視頻處理資源的負(fù)載均衡策略，根據(jù)各層級(jí)的實(shí)際負(fù)載情況，動(dòng)態(tài)調(diào)整并分配視頻處理資源。多層級(jí)視頻聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了視頻監(jiān)控系統(tǒng)的高效管理和擴(kuò)展性，視頻流分類與優(yōu)化方法，能夠根據(jù)不同需求提供差異化服務(wù)，實(shí)時(shí)調(diào)度算法，保證了重要視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性和優(yōu)先級(jí)，分布式緩存機(jī)制，有效降低了網(wǎng)絡(luò)傳輸延遲，提高了數(shù)據(jù)訪問速度，負(fù)載均衡策略，提升了系統(tǒng)整體的處理效率和穩(wěn)定性。

69、本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實(shí)施本發(fā)明而了解。

70、下面通過附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。