CN101098467B - 一种网络音视频监控方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种网络音视频监控方法，包括：客户端子系统通过电子节目展示子系统从业务管理子系统获取监控端的地址信息；客户端子系统根据所述地址信息与监控端建立媒体连接通道，通过该通道接收监控端发送的音视频数据。同时还公开了一种网络音视频监控系统，包括监控端、客户端子系统、EPG和业务管理子系统。通过本发明为用户提供一套成本低、使用维护简单、适合个人和家庭用户使用的网络音视频监控解决方案。

Description

一种网络音视频监控方法及系统 

技术领域

本发明主要涉及音视频监控领域，尤其涉及一种网络音视频监控方法及系统。 

背景技术

传统的视频监控系统主要面向公安、军队、武警、海关、电力、运输、煤炭等大型的行业用户，一般都是由用户自行建设、自行维护的专用视频监控系统。针对行业用户的视频监控系统一般采用树状组网结构的解决方案。 

随着社会公共安全问题的日益突出，城市统一公共安全平台建设需求的不断增加，网络技术的不断发展，以及系统运营、维护的专业化要求的不断提高，对由运营商建设、维护的网络视频监控系统的要求也日益增多。同时，随着人民生活水平的提高，家庭监控、公众监控的需求也越来越多，比如，中国电信开展的“宝宝在线”业务，该业务通过在各幼儿园安装摄像机，使家长能够在家里通过个人计算机或者专用客户端观看子女在学校的情况。 

目前的视频监控系统主要包括三部分：监控中心、传输网络和监控前端。其中，监控中心主要完成设备管理、用户管理、视频监视、音频监听、语音对讲、媒体录制、媒体分发和报警处理等功能。监控中心一般采用分级建设，根据地域或者行政级别建设二至三级监控中心，各级监控中心的功能基本相同，但管理范围有所不同。对于用户而言，可以使用计算机等个人终端作为监控终端完成基本的监控功能，根据需要进行随时随地的监控管理。 

传输网络，用于传递监控中心与监控前端之间的各种信号。传输网络既可以是用户专网也可以租用运营商的网络，现有的视频监控系统一般采用网际协议(IP，Internet Protocol)传输方式，只有军队等少数用户采用E1传输方式。 

监控前端主要包括摄像机、云台、解码器、视频服务器、报警探头和各种数据采集设备。其中，视频服务器作为监控前端的核心设备，主要用于完成媒 体的编码和分发、音频对讲、报警处理(包括信号输入、本地处理和上报)、摄像机控制和本地存储等功能。在需求比较简单的情况下，监控前端可以使用集成化的网络摄像机代替视频服务器，网络摄像机可被视为集成了摄像机的视频服务器。 

现有的视频监控系统，对于个人和家庭用户，一方面成本高、使用维护复杂，另一方面对用户计算机水平要求高，不适合大规模部署，并且难以普及应用。 

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种网络音视频监控方法及系统。该方法和系统达到为用户提供一套成本低、使用维护简单、适合个人和家庭用户使用的网络音视频监控解决方案的目的。 

本发明提供了一种网络音视频监控方法，包括以下步骤：客户端子系统通过电子节目展示子系统向业务管理子系统发送监控请求消息，从在线前端子系统列表中选中一个在线前端子系统；电子节目展示子系统转发客户端子系统的监控请求消息给业务管理子系统；业务管理子系统根据所述监控请求消息，获取选中的所述在线前端子系统的地址信息，并将所述前端子系统的地址信息发送给电子节目展示子系统；电子节目展示子系统转发前端子系统的地址信息给客户端子系统；客户端子系统接收前端子系统的地址信息，与前端子系统建立媒体连接通道，接收前端子系统发送的音视频监控数据。 

其中，该方法还包括云台控制，包括以下步骤：客户端子系统通过电子节目展示子系统、业务管理子系统向对应的前端子系统发送云台控制消息；前端子系统收到云台控制消息后，控制云台动作；根据监控画面判断是否需要修改云台控制消息，如果是，修改云台控制消息；否则，不动作。 

本发明还提供了一种网络音视频监控方法，包括以下步骤：客户端子系统通过电子节目展示子系统向业务管理子系统发送监控请求消息；电子节目展示子系统转发客户端子系统的监控请求消息给业务管理子系统；业务管理子系统根据所述监控请求消息，将流媒体子系统的地址信息发送给电子节目展示子系统； 

电子节目展示子系统转发流媒体子系统的地址信息给客户端子系统； 

客户端子系统接收流媒体子系统的地址信息，与流媒体子系统建立媒体连接通道，通过该媒体连接通道和前端子系统与流媒体子系统之间的媒体连接通道接收前端子系统发送的音视频监控数据。 

其中，该方法还包括录像回放，包括以下步骤： 

所述客户端子系统通过电子节目展示子系统向所述业务管理子系统发送录像回放请求消息； 

所述电子节目展示子系统转发所述客户端子系统的录像回放请求消息给所述业务管理子系统； 

所述业务管理子系统根据所述录像回放请求消息，将所述流媒体子系统的地址信息发送给所述电子节目展示子系统； 

所述电子节目展示子系统转发所述流媒体子系统的地址信息给客户端子系统； 

客户端子系统接收所述流媒体子系统的地址信息，与所述流媒体子系统建立媒体连接通道，通过该媒体连接通道和前端子系统与流媒体子系统之间的媒体连接通道，接收所述前端子系统发送的音视频监控数据。 

其中，该方法还包括语音通讯，包括以下步骤： 

客户端子系统通过电子节目展示子系统、业务管理子系统向前端子系统发送语音通讯消息； 

前端子系统接收业务管理子系统转发的语音通讯请求消息，与客户端子系统进行语音通讯； 

对于单向语音通讯，业务管理子系统进行系统调度，建立一条从客户端子系统到流媒体子系统、再到前端子系统的发送方向的语音通道，由客户端子系统向前端子系统进行语音通讯； 

对于双向语音通讯，业务管理子系统进行系统调度，使客户端子系统、前端子系统分别与流媒体子系统或其它服务器建立双向语音通道，进行语音通讯。 

本发明还提供了一种网络音视频监控系统，包括： 

前端子系统，用于获取音视频监控数据； 

业务管理子系统，用于网络音视频监控系统的管理、调度和发送地址信息； 

电子节目展示子系统，用于根据客户端子系统的监控请求从业务管理子系统中获取前端子系统的地址信息并将地址信息返回给客户端子系统； 

客户端子系统，用于根据该地址信息与前端子系统建立媒体连接通道，通过该通道接收前端子系统发送的音视频监控数据。 

其中，所述前端子系统为：一个或多个前端子系统；所述客户端子系统包括机顶盒；所述前端子系统采用本地局域网接入技术、无线局域网接入技术、码分多址无线接入技术或非对称数字用户线接入技术。 

本发明还提供了一种网络音视频监控系统，包括： 

前端子系统，用于获取音视频监控数据，并发送所述音视频监控数据； 

流媒体子系统，与所述前端子系统之间建立有媒体连接通道，用于接收和存储所述前端子系统发送的音视频监控数据； 

业务管理子系统，用于网络音视频监控系统的管理、调度和发送地址信息； 

电子节目展示子系统，用于根据客户端子系统的监控请求从业务管理子系统中获取流媒体子系统的地址信息，并将地址信息返回给客户端子系统； 

客户端子系统，用于根据该地址信息与流媒体子系统建立媒体连接通道，通过该媒体连接通道以及所述前端子系统与流媒体子系统之间的媒体连接通道接收前端子系统发送的音视频监控数据。 

其中，所述流媒体子系统为：一个或多个流媒体子系统；所述客户端子系统为一个或多个客户端子系统；其中，多个流媒体子系统之间能够互相传递数据。 

其中，所述客户端子系统包括机顶盒；所述前端子系统采用本地局域网接入技术、无线局域网接入技术、码分多址无线接入技术或非对称数字用户线接入技术。 

本发明所述的网络音视频监控方法及系统，集网络电视(IPTV，InternetProtocol Television)技术和机顶盒应用技术于一体，在客户端子系统中增设机顶盒，通过机顶盒访问电子节目展示子系统，从而获取前端子系统的媒体文件以及与前端子系统的语音通讯，达到为用户提供一套成本低、使用维护简单、适合个人和家庭用户使用的网络音视频监控解决方案的有益效果。 

附图说明

图1为本发明中网络音视频监控系统的结构框图； 

图2为本发明中客户端子系统进行实时音视频监控的流程图； 

图3为本发明中客户端子系统进行云台控制的流程图； 

图4为本发明中客户端子系统进行录像回放的流程图； 

图5为本发明中客户端子系统进行语音对讲的流程图。 

具体实施方式

本发明所述的网络音视频监控方法及系统是一种集IPTV技术和机顶盒应用技术于一体的网络音视频监控方法及系统。IPTV技术作为一种基于IP协议的电视广播服务技术，其业务是指以“电视机+机顶盒”或个人电脑为主要终端设备，通过宽带网络，为用户提供的一种交互式电视体验和多媒体服务的宽带增值业务。随着宽带网络技术、视频编码技术的迅速发展及业务运营经验的不断积累，IPTV业务正逐渐走向实际运营阶段，成为电信运营商的主流宽带业务，与此同时，具有成本低、使用简单方便等优点的基于IPTV技术的IPTV机顶盒也随之进入千家万户。 

下面结合附图及实施例对本发明的技术方案做进一步的详细说明。 

图1为本发明中网络音视频监控系统的结构框图，包括：前端子系统101，业务管理子系统102，电子节目展示(EPG，Electronic Programmer Guide)子系统103，流媒体子系统104，客户端子系统105。图中粗线条表示媒体流传输通道，细线条表示的是控制消息流传输通道。其中，媒体流的格式一般采用H264、MPEG4、AVS等格式，在媒体流传输上采用TS(Transmission Stream)流或互联网流媒体联盟(ISMA，Internet Streaming Media Alliance)流格式。控制消息采用SIP协议(Session Initiation Protocol)、结合超文本传输协议(HTTP，Hyper Text Transfer Protocol)与可扩展标记语言(XML，extensiblemarkup language)协议、实时流协议(RTSP，Real Time Streaming Protocol)等格式。下面对各个子系统进行详细描述： 

前端子系统101，包括头端设备1011、网络摄像机1012和视频服务器1013，用于根据用户需要进行音视频监控，并将监控获得的媒体文件以媒体流形式发 送给流媒体子系统104和客户端子系统105。其中，头端设备1011包括编码器10111、云台10112等。网络摄像机1012用于对监控画面的摄录，录像方式支持报警录像、定时录像和手动录像。视频服务器1013用于存储网络摄像机1012摄录的媒体文件。编码器10111用于对摄录的媒体文件按照预定媒体流格式进行编码。云台10112用于调整存储网络摄像机1012的位置。 

前端子系统101在视频分辨率上支持CIF、D1、QCIF等格式；在媒体格式上支持H263、H264、MPEG4、AVS、WMV9(Windows Media Video 9)等格式；在媒体流传输上支持TS流或ISMA流等格式；在接入方式上，支持本地局域网LAN接入技术、无线局域网(WLAN)接入技术、码分多址无线接入技术(CDMA 1x)、非对称数字用户线(ADSL，Asymmetric Digital SubscriberLine)接入技术等。 

前述CIF、D1、QCIF是三种不同视频分辨率的图片格式，其中，CIF格式图片的像素为352×288，D1格式图片的像素为704×576像素，QCIF格式图片的像素为176×144像素，前述H263、H264、MPEG4、AVS、WMV9是现有的数字音视频编码标准，前述TS流是由活动图像专家小组(MPEG，Moving Picture Expert Group)定义的一种复用一个或多个音频、视频和数据基本流。 

业务管理子系统102，由一组服务器机群组成，用于生成URL，并将URL发送给电子节目展示子系统103，并对前端子系统101、客户端子系统105和电子节目展示子系统103的管理。其中， 

对前端子系统101的管理包括：对前端子系统101中设备的登记、注册、上线和下线的管理，对前端子系统101中设备实时媒体的调度管理、负载均衡管理、在网络中的动态中继管理、录像内容的调度管理以及定制化的媒体访问统一资源定位符(URL，Uniform Resource Locator)的生成管理，对云台10112的控制管理以及对告警等实时信息的管理。其中，负载均衡管理包括全局负载和本地负载的均衡管理。 

对客户端子系统105的管理包括：监控客户端子系统105对前端子系统101中设备的媒体访问权限的管理，监控客户端子系统105对前端子系统101的控制权限管理，权限分组；计费、鉴权、统计、出帐等功能。 

电子节目展示子系统103，也称作门户接入展示子系统；用于提供定制化功能界面，根据客户端子系统的定制化功能选择，与业务管理子系统交互，获取前端子系统101的URL或流媒体子系统104的URL，并将URL转发给客户端子系统。其中，定制化功能包括：定制化的支持前端子系统101中设备的实时媒体对象的展示、监控前端子系统101中设备的网络存储媒体对象的展示、监控前端子系统101中设备的离线存储的媒体对象的展示和用户使用接入等。 

流媒体子系统104，也称为流媒体服务器，用于接受业务管理子系统102的调度，接收前端子系统101或其它流媒体子系统发送的媒体流、向客户端子系统105或其它流媒体子系统转发媒体流。另外，流媒体子系统104还用于与存储设备连接，实现对整个音视频监控系统中媒体流的存储。 

客户端子系统105，包括监控中心1051和机顶盒1052等设备，用于通过电子节目展示子系统103的定制化功能界面选择定制化功能，接收电子节目展示子系统103转发的统一资源定位符URL，根据URL与流媒体子系统104或前端子系统101建立媒体连接通道，执行实时音视频监控、时移监控、云台控制、语音对讲、录像回看等操作。其中，监控中心1051用于为用户提供可视化监控操作界面。 

本发明中的网络音视频监控系统，前端子系统101还支持与客户端子系统105直接建立媒体连接通道，从而能够将监控获得的媒体文件直接发送给客户端子系统105。另外，流媒体子系统104和前端子系统101还支持录像存储和预录功能。 

图2为本发明中客户端子系统进行实时音视频监控的流程图，主要流程如下： 

步骤201，客户端子系统通过认证鉴权，对EPG进行访问，从在线前端子系统列表中选中一个在线前端子系统，选择实时监控选项，启动对该前端子系统实时监控； 

步骤202，EPG与业务管理子系统进行交互，获取该前端子系统的URL，并将该前端子系统的URL发送给客户端子系统； 

步骤203，客户端子系统接收该前端子系统的URL，并根据该URL，与 流媒体子系统建立媒体通道，或者直接与该前端子系统建立媒体通道； 

步骤204，前端子系统发出的媒体流，经相应的流媒体服务器转发或直接发给客户端子系统，客户端子系统解码输出到电视机显示； 

步骤205、206和207，判断客户端子系统是否支持时移监控，如果是，进行时移回看；否则，不动作。 

图3为本发明中客户端子系统进行云台控制的流程图，具体步骤如下： 

步骤301，客户端子系统在EPG定制化功能界面上选择云台控制选项，通过业务管理子系统向对应的前端子系统发送云台控制消息； 

步骤302，前端子系统收到云台控制消息后，控制云台执行相应的动作； 

步骤303至步骤305，用户实时观测反映云台动作的监控画面，根据监控画面判断是否需要修改云台控制消息，如果是，修改云台控制消息，并返回步骤301；否则，不动作。 

上述步骤中，客户端子系统发出的云台控制消息由业务管理子系统转发给前端，云台控制包括上、下、左、右等方向的旋转。 

图4为本发明中客户端子系统进行录像回放的流程图，具体步骤如下： 

步骤401，客户端子系统通过认证鉴权，对EPG进行访问，选中在线或离线的前端子系统，选择录像回放选项，并在与所选前端子系统对应的所有录像列表中选择需要的录像文件名； 

步骤402，EPG与业务管理子系统进行交互，给客户端子系统返回所选录像文件的URL； 

步骤403，客户端子系统根据URL，与流媒体子系统或前端子系统建立媒体通道； 

步骤404，流媒体子系统或前端子系统发送录像文件给客户端子系统，客户端子系统解码输出到电视机显示； 

该步骤中，客户端子系统接收和播放录像文件的方式包括： 

客户端子系统先将录像文件下载到其本地存储器中，然后解码输出到电视机显示播放；或者，客户端子系统直接读取流媒体子系统或前端子系统中存储的录像文件，然后解码输出到电视机显示播放。 

步骤405，进行录放机(VCR，Video Cassette Recorder)录像回放操作。 包括：录像回放，如快进、快退、暂停、播放、停止操作；调整回放速度，如2X、4X、8X、16X、32X等播放倍速；定位播放，即从指定时间开始播放；以及单帧前进或后退播放等。 

图5为本发明中客户端子系统进行语音对讲的流程图，具体步骤如下： 

步骤501，客户端子系统通过认证鉴权，访问EPG，选中在线前端子系统，选择语音通讯选项，启动与该前端子系统进行语音通讯； 

步骤502，判断是否为双向语音通讯，如果是，进入步骤503；否则，进入步骤504； 

步骤503，业务管理子系统进行系统媒体调度，使客户端子系统、前端子系统分别与流媒体子系统或其它服务器建立双向语音通道，进行语音通讯； 

步骤504，业务管理子系统进行系统媒体调度，建立一条客户端子系统→流媒体子系统或其它服务器→前端子系统的发送方向的语音通道，由客户端子系统向前端子系统进行语音通讯。 

上述图2至5所述步骤由客户端子系统中的机顶盒实施，当然，也可以通过具有以上功能的其它设备来实施。另外，本发明具体实施例所述的网络音视频监控系统，包括一个或多个前端子系统、一个或多个流媒体子系统以及一个或多个客户端子系统，三者之间的工作关系为一对一、一对多或者多对多的工作关系，一对一的工作关系包括：一个前端子系统对应于一个流媒体子系统或一个客户端子系统；一对多的工作关系包括：一个前端子系统对应于多个流媒体子系统或多个客户端子系统、一个流媒体子系统对应于多个前端子系统或多个客户端子系统、一个客户端子系统对应于多个流媒体子系统或多个前端子系统；多对多的工作关系包括：多个前端子系统对应于多个流媒体子系统或多个客户端子系统。 

本发明所述客户端子系统根据业务管理子系统配置的URL与前端子系统或流媒体子系统建立媒体连接通道，仅仅是本发明的一个较佳技术方案，当然，还可以通过其它方式来实现。例如，业务管理子系统配置与前端子系统或流媒体子系统对应的地址信息，当客户端子系统需要与前端子系统或流媒体子系统建立媒体连接通道时，只需发送请求消息，请求业务管理子系统发送该地址信息，经电子节目展示子系统的转发后，到达客户端子系统，从而实现本发明。 

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。 

Claims (10)

1.一种网络音视频监控方法，其特征在于，包括以下步骤：

客户端子系统通过电子节目展示子系统向业务管理子系统发送监控请求消息，从在线前端子系统列表中选中一个在线前端子系统；

电子节目展示子系统转发客户端子系统的监控请求消息给业务管理子系统；

业务管理子系统根据所述监控请求消息，获取选中的所述在线前端子系统的地址信息，并将所述前端子系统的地址信息发送给电子节目展示子系统；

电子节目展示子系统转发前端子系统的地址信息给客户端子系统；

客户端子系统接收前端子系统的地址信息，与前端子系统建立媒体连接通道，接收前端子系统发送的音视频监控数据。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括云台控制，包括以下步骤：

客户端子系统通过电子节目展示子系统、业务管理子系统向对应的前端子系统发送云台控制消息；

前端子系统收到云台控制消息后，控制云台动作；

根据监控画面判断是否需要修改云台控制消息，如果是，修改云台控制消息；否则，不动作。

3.一种网络音视频监控方法，其特征在于，包括以下步骤：

客户端子系统通过电子节目展示子系统向业务管理子系统发送监控请求消息；

电子节目展示子系统转发客户端子系统的监控请求消息给业务管理子系统；

业务管理子系统根据所述监控请求消息，将流媒体子系统的地址信息发送给电子节目展示子系统；

电子节目展示子系统转发流媒体子系统的地址信息给客户端子系统；

客户端子系统接收流媒体子系统的地址信息，与流媒体子系统建立媒体连接通道，通过该媒体连接通道和前端子系统与流媒体子系统之间的媒体连接通 道接收前端子系统发送的音视频监控数据。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，该方法还包括录像回放，包括以下步骤：

所述客户端子系统通过电子节目展示子系统向所述业务管理子系统发送录像回放请求消息；

所述电子节目展示子系统转发所述客户端子系统的录像回放请求消息给所述业务管理子系统；

所述业务管理子系统根据所述录像回放请求消息，将所述流媒体子系统的地址信息发送给所述电子节目展示子系统；

所述电子节目展示子系统转发所述流媒体子系统的地址信息给客户端子系统；

客户端子系统接收所述流媒体子系统的地址信息，与所述流媒体子系统建立媒体连接通道，通过该媒体连接通道和前端子系统与流媒体子系统之间的媒体连接通道，接收所述前端子系统发送的音视频监控数据。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，该方法还包括语音通讯，包括以下步骤：

客户端子系统通过电子节目展示子系统、业务管理子系统向前端子系统发送语音通讯消息；

前端子系统接收业务管理子系统转发的语音通讯请求消息，与客户端子系统进行语音通讯；

对于单向语音通讯，业务管理子系统进行系统调度，建立一条从客户端子系统到流媒体子系统、再到前端子系统的发送方向的语音通道，由客户端子系统向前端子系统进行语音通讯；

对于双向语音通讯，业务管理子系统进行系统调度，使客户端子系统、前端子系统分别与流媒体子系统或其它服务器建立双向语音通道，进行语音通讯。

6.一种网络音视频监控系统，其特征在于，包括：

前端子系统，用于获取音视频监控数据；

业务管理子系统，用于网络音视频监控系统的管理、调度和发送地址信息； 

电子节目展示子系统，用于根据客户端子系统的监控请求从业务管理子系统中获取前端子系统的地址信息并将地址信息返回给客户端子系统；

客户端子系统，用于根据该地址信息与前端子系统建立媒体连接通道，通过该通道接收前端子系统发送的音视频监控数据。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述前端子系统为：一个或多个前端子系统；所述客户端子系统包括机顶盒；所述前端子系统采用本地局域网接入技术、无线局域网接入技术、码分多址无线接入技术或非对称数字用户线接入技术。

8.一种网络音视频监控系统，其特征在于，包括：

前端子系统，用于获取音视频监控数据，并发送所述音视频监控数据；

流媒体子系统，与所述前端子系统之间建立有媒体连接通道，用于接收和存储所述前端子系统发送的音视频监控数据；

业务管理子系统，用于网络音视频监控系统的管理、调度和发送地址信息；

电子节目展示子系统，用于根据客户端子系统的监控请求从业务管理子系统中获取流媒体子系统的地址信息，并将地址信息返回给客户端子系统；

客户端子系统，用于根据该地址信息与流媒体子系统建立媒体连接通道，通过该媒体连接通道以及所述前端子系统与流媒体子系统之间的媒体连接通道接收前端子系统发送的音视频监控数据。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述流媒体子系统为：一个或多个流媒体子系统；所述客户端子系统为一个或多个客户端子系统；其中，多个流媒体子系统之间能够互相传递数据。 

10.根据权利要求8或9所述的系统，其特征在于，所述客户端子系统包括机顶盒；所述前端子系统采用本地局域网接入技术、无线局域网接入技术、码分多址无线接入技术或非对称数字用户线接入技术。

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