基于边缘计算的高时效智能视频分析系统

来源 :国防科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zzhzzgxl
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
如今,人工智能特别是深度神经网络的逐渐成熟使得计算机视觉算法在功能和性能上都飞速提升,使得机器可以像人一样基于视觉信息来处理问题。物联网的快速发展使得使得摄像头的部署范围和应用场景日益扩大,无人机、无人车等无人工具的出现为智能摄像头开拓了新的应用场景。在当前大环境的驱动下,智能视频系统快速发展,已经成为了互联网产业界的新星。然而,视频数据量的增长速度远远超过了互联网带宽的增长速度,互联网络的延迟也很难在短时间内有巨大的改善。所以,如今的智能视频系统都面对着带宽和延迟两大问题。边缘计算的出现为这些问题提供了一种可行的解决方案,然而由于边缘计算技术刚刚起步而且没有有效的基础设施作为支撑,目前基于边缘计算的智能视频分析系统还很不完善。本文针对上述问题,在对当前的智能视频系统,边缘计算技术进行深入分析调研的基础上,提出了基于边缘计算的智能视频分析平台,该平台具有良好的通用性、可扩展性以及实时性,可以帮助开发者快速开发与部署智能视频应用。然后,考虑到网络带宽对智能视频应用实时性的巨大影响,我们研究并提出了一种带宽自适应的实时数据传输机制,使我们的分析平台在网络带宽波动的情况下依然可以保证应用的实时性。最后,我们以边缘计算平台Cloudlet为基础进行了原型系统设计与实现并进行了实验验证。本文的主要工作体现在如下三个方面:首先,设计了一个边缘视频分析系统CoCo。CoCo基于边缘计算技术,在边缘服务器上对视频进行分析,并将分析结果上传到云端。CoCo具有很强的通用性,提供了通用的边缘视频分析框架,可以支持多种不同的智能视频分析应用。同时CoCo也具有良好的可扩展性,使用了PubSub机制来维持数据源与分析程序之间多对多的对应关系,提高了资源的利用率。使用CoCo开发者可以将注意力集中在视频分析程序的开发上,而不需要过多的考虑分析程序与终端摄像头、云端的交互,大大简化了开发的难度。其次,设计了一种带宽自适应的实时数据传输机制。视频的价值往往随着时间的流逝而降低,很多智能视频应用都是延迟敏感的实时性应用。CoCo可以有效的支持延迟敏感型应用,视频数据在网络边缘进行分析大大减少了数据传输的时间。考虑到网络带宽对系统延迟的影响,例如网络拥塞造成的带宽下降,我们利用双服务台的排队论模型对系统延迟进行建模,根据数学模型,我们设计并实现了一种自适应机制来消除网络带宽的影响。最后,基于边缘计算平台Cloudlet实现了原型系统,进而搭建了实验环境,使用现实生活中拍摄的视频数据进行了测试。测试内容主要包括系统的开销以及网络带宽的自适应能力,我们还基于CoCo平台实现了一个延迟敏感型的视频分析应用,来证明系统相对于传统云端模式的优越性。
其他文献
左图一场新的战斗开始了。陈永责同志和大队党支部委员认真学习马列的书和毛主席著作,坚决执行毛主席的革命路线,带领大寨贫下中农在批林批孔斗争中不断前进。 Left a new
期刊
近一个世纪以来,中国东北兴蒙—吉黑造山带及毗邻地域发生在前寒武纪末期或寒武纪的一场造山运动,一直为国内外地质学家所关注。先后提出过:贝加尔运动、萨拉伊尔运动、兴凯
针对焊接比赛试件数量多、射线检测时间紧、须确保底片质量的特点,对射线检测工艺及试件支架进行优化设计,极大地提高了工效,保证了检测质量,具有借鉴推广价值。
随着互联网技术的不断发展,Web应用项目的不断推广和使用,Web应用的复杂度也在随着提高。为了适应云计算、大数据等新技术的需求,Web系统架构变得越来越复杂,同时也就带来了
随着我国社会城市化进程的加快,经济发展迅速,特种设备逐渐被人们所熟知,并得到了很好的发展和运用,在不同的行业领域,特种设备的科学合理使用为各行各业发展创造了较高的经
从"资产评估的基本准则"中能够看到,其并没有明确地表示出价值类型的适当模式是怎样的,也没有明确地说明哪一类价值类型具有较好的适用性。在颁布基本准则之前,资产评估中关
<正>毛:白砥是你的笔名,很多同道都想知道这个名字的来历,能告诉我们吗?白:我本名赵爱民,姐弟四个,排行老三。父母不识字,取名当然不可能有什么文化含量,但他们忠厚老实,对我
为缓解日益拥挤的沿江、过江交通,重新开发利用城市水资源,提升城市功能,结合重庆嘉陵江沿江线路走向和交通需求,分析嘉陵江水上巴士运营的优势、劣势、机遇和挑战,在对嘉陵
采用化学方法将有机物和无机物在分子水平上结合起来的配位聚合物是一类重要的有机—无机杂化体系,因其在许多领域具有潜在的应用价值而成为人们研究的热点。本文通过传统的单
喹啉是一类非常重要的含氮杂环化合物,不仅广泛的存在于天然产物生物碱和药物分子中,而且在合成化学、药物化学以及材料化学等领域具有十分重要的应用价值。3,4-二氢喹啉作为