CN101119166A - 多路实时网络监控方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多路实时网络监控方法，传输用IP交换网，通过组播实现大容量多点对多点访问，音视频信号经专用压缩编码输出，占据带宽小，摄像采集装置采用帧采集或更小单元的实时采集、编码、IP组包，视角通过光学和/或电子装置实现全景采集，这样就可以实现超大容量实时网络全景监控，只需一个IP终端，经过权限管理，就可以任意实时访问监控装置。装配存储器，还可以访问历史数据，开创了多路远程监控的新纪元，解决了交通管理、发射场大范围现场实时监控的难题，是监控行业发展历史上的里程碑。本发明公开了一种实时网络监控转换装置和一种实时网络监控一体化装置。
Description
技术领域
本发明涉及一种实时监控方法及装置，尤其涉及一种基于IP网络的多路实时网络监控方法与装置。
背景技术
普通的监控摄像采集装置，采用同轴线缆传输，集中到帧切换设备和矩阵切换器进行切换或画面分割、重组，灵活性较差，监控摄像装置容量有限。通过计算机上的采集卡等设备数字化则实时性相对较差，采集图像经过较大缓冲才进行编码输出，且一台计算机只能做几路编码。通过视频服务器可以再进行网络组包传输。但采集信号数字化、编码、IP组包这几个环节都存在类似实时问题和容量问题。如果存在一种新的摄像方法，传输用IP交换网，通过组播实现大容量多点对多点访问，图像和音频信号经压缩编码输出，占据带宽小，摄像采集装置采用帧采集或更小单元的实时采集、编码、IP组包，这样就可以实现超大容量实时网络摄像，只需一个IP终端，经过权限管理，就可以任意实时访问监控装置。装配存储器，甚至可以访问历史数据，这将是监控行业发展历史上的里程碑。
发明内容
本发明克服了现有技术的缺点，提供了一种多路实时网络监控方法，其特征在于，通过嵌入式系统把图像传感器和/或音频传感器实时采集的信号转换成编码所需的数字信号，并进行实时压缩编码，打成IP包，发送到IP网络的组播地址，经过可管理的带组播功能的网络交换设备，传送给其它IP节点。通过权限管理，把IP节点地址在组播对应的网络交换设备的用户列表中添加或删除，就可以允许或禁止IP节点访问组播地址中传来的数据。IP节点接收到组播数据后，再经过解码就可以还原出采集内容。
所述的多路实时网络监控方法，其特征在于，所述图像传感器的信号转换成数字信号的方法是按每一图像帧(不同采集方法对应不同的色彩空间、帧大小和每秒帧数，典型的色彩空间如8位色彩、16位色彩和24位色彩，典型的帧大小如352×288、720×576和1920×1080，典型的每秒帧数如每秒24帧、每秒25帧和每秒29.97帧)或图像帧中每个单元块(不同采集方法对应不同的单元块大小，典型的如每块8×8象素、每块16×16象素和每块32×32象素)进行实时转换，当图像传感器的信号为模拟信号时，转换数字信号通过A/D模数转换单元实现。当图像传感器的信号为数字信号时，转换成编码所需的数字信号通过数字转换通道实现。其中采集方法可以通过网络进行配置。
所述的多路实时网络监控方法，其特征在于，所述图像传感器的模拟信号转换成数字信号的方法是当单帧或单块A/D模数转换速度低于采集速度时，实时转换效果通过多路A/D模数转换单元实现，输出按次序进行排列，依次进入数字转换通道。
所述的多路实时网络监控方法，其特征在于，所述图像传感器可以通过广角镜头或全景采集方法实现广角图像采集或全景图像采集。
所述的多路实时网络监控方法，其特征在于，所述实时压缩编码是与传感器的信号转换成数字信号同时进行的，即数字转换通道输出的数据缓冲就是压缩编码的输入缓冲，压缩编码通过编码器实现。其中编码器的编码方法(典型的如编码类型、输出分辨率、每秒帧数和码流大小)可以通过网络进行配置。
所述的多路实时网络监控方法，其特征在于，所述打成IP包的方法是与压缩编码同时进行的，即压缩编码输出的数据缓冲就是组建IP包的输入缓冲，组建IP包通过控制器与IP包管理单元实现。IP包管理单元把IP包交给带可配置IP地址的网络控制器送到IP网络。
所述的多路实时网络监控方法，其特征在于，每一路监控装置相当于一个IP广播节点，针对某一个或多个IP组播地址进行数据广播。
所述的多路实时网络监控方法，其特征在于，当某个IP节点希望看到一路或多路组播地址中网络监控的内容时，根据权限管理的控制，把该节点的IP地址添加到相应的支撑组播地址的网络交换设备的用户列表中，即可以接收到组播内容了。禁止IP节点观看组播地址的监控内容，只要把该IP节点从相应的网络交换设备的用户列表中删除即可。
附图说明
图1表示多路实时网络摄像方法的结构方框图；
图2表示本发明实施例中实时网络摄像转换装置结构方框图；
图3表示本发明实施例中实时网络摄像一体化装置的结构方框图；
具体实施方式
参照附图，将详细叙述本发明的具体实施方式。
本发明的多路实时网络摄像方法，其结构图见图1，图像和/或声音经过镜头和/或拾音装置进入相应的传感器，实时采集成模拟信号和/或数字信号，送到采集单元；当传感器的信号为模拟信号时，转换数字信号通过采集单元的A/D模数转换单元实现，当单帧或单块A/D模数转换速度低于采集速度时，实时转换效果通过多路A/D模数转换单元实现(如每一帧或每一块进单独的模数转换单元，输出按次序进行排列，依次进入数字转换通道)；当传感器的信号为数字信号时，转换数字信号通过采集单元的数字转换通道实现；所有的信号最终都通过采集单元的数字转换通道输出到数据缓冲中，这个数据缓冲也是编码器的输入缓冲，经过编码器的实时压缩编码，编码数据输出到另一个数据缓冲中，这个数据缓冲也是控制器与IP包管理单元的输入缓冲；数据打成IP包后由控制器与IP包管理单元控制网络控制器传送到IP网络；其中采集单元的设置(如采集方法中每秒采集的帧数和采集的精度等)，编码器的设置(如编码方法中输出分辨率、每秒帧数和码流大小等)及网络播放设置(如数据发送的目的组播地址、本地IP地址和点播方法等)均可由控制器与IP包管理单元接收到网络指令后进行配置。
IP包由网络控制器发送到IP网络的组播地址，经过可管理的带组播功能的网络交换设备，传送给其它IP节点上的IP终端，通过权限管理，把IP终端的IP地址在相应网络交换设备的用户列表中添加或删除，就可以允许或禁止IP终端访问组播地址中传来的数据。
IP终端通过控制器与IP包管理单元控制网络控制器接收到数据后，控制解码器进行解码，输出到数据缓冲就可以还原出需要的内容。通过后续的转换可以实现各种实际的需要。其中典型的IP终端就是计算机。
实施例1(实时网络摄像转换装置)
一种实时网络摄像转换装置，其特征在于，使用多路实时网络摄像方法，通过把外部的模拟信号和/或数字信号转换成编码所需的数字信号，并进行实时压缩编码，打成IP包，发送到IP网络的组播地址，经过可管理的带组播功能的网络交换设备，传送给其它IP节点，当连接外部存储器时，可以存储最近一段时间内的视频数据和/或音频数据，根据管理员发来的申请起始时间和组播地址，把历史数据发送到指定的组播地址。
外部的模拟信号转换通过采集单元的A/D模数转换单元实现，当单帧或单块A/D模数转换速度低于采集速度时，实时转换效果通过多路A/D模数转换单元实现(如每一帧或每一块进单独的模数转换单元，输出按次序进行排列，依次进入数字转换通道)；外部的数字信号转换通过采集单元的数字转换通道实现；所有的信号最终都通过采集单元的数字转换通道输出到数据缓冲中，这个数据缓冲也是编码器的输入缓冲，经过编码器的实时压缩编码，编码数据输出到另一个数据缓冲中，这个数据缓冲也是控制器与IP包管理单元的输入缓冲；数据打成IP包后由控制器与IP包管理单元通过网络控制器接口送出；当连接外部存储器时，控制器与IP包管理单元通过控制编码器和扩展存储接口可以在外部存储器上存储编码数据，通过循环更新，可以保证存储在外部存储器上的始终是最近一段时间的数据。其中采集单元的设置(如采集方法中每秒采集的帧数和采集的精度等)，编码器的设置(如编码方法中输出分辨率、每秒帧数和码流大小等)及网络播放设置(如数据发送的目的组播地址、本地IP地址和点播方法等)均可由控制器与IP包管理单元接收到网络指令后进行配置。
实施例2(实时网络摄像一体化装置)
一种实时网络摄像一体化装置，其特征在于，使用多路实时网络摄像方法，通过镜头或广角镜头把全景图像送给传感器，传感器实时采集的模拟信号和/或数字信号转换成编码所需的数字信号，并进行实时压缩编码，打成IP包，发送到IP网络的组播地址，经过可管理的带组播功能的网络交换设备，传送给其它IP节点。所述实时网络摄像一体化装置也可以实时采集和编码音频数据，和视频数据一起打成IP包，发送到IP网络。当连接存储器时，可以存储最近一段时间内的视频数据和/或音频数据，根据管理员发来的申请起始时间和组播地址，把历史数据发送到指定的组播地址。
模拟信号转换通过采集单元的A/D模数转换单元实现，当单帧或单块A/D模数转换速度低于采集速度时，实时转换效果通过多路A/D模数转换单元实现(如每一帧或每一块进单独的模数转换单元，输出按次序进行排列，依次进入数字转换通道)；数字信号转换通过采集单元的数字转换通道实现；所有的信号最终都通过采集单元的数字转换通道输出到数据缓冲中，这个数据缓冲也是编码器的输入缓冲，经过编码器的实时压缩编码，编码数据输出到另一个数据缓冲中，这个数据缓冲也是控制器与IP包管理单元的输入缓冲；数据打成IP包后由控制器与IP包管理单元通过网络控制器送到IP网络；当存在内部存储器或连接外部存储器时，控制器与IP包管理单元通过控制编码器和扩展存储接口可以在内部存储器和/或外部存储器上存储编码数据，通过循环更新，可以保证存储在内部存储器和/或外部存储器上的始终是最近一段时间的数据。另外，控制器与IP包管理单元通过控制辅件控制器，可以控制雨雪刷、加热丝、红外灯、照明灯和辅助开关等外部设备。其中采集单元的设置(如采集方法中每秒采集的帧数和采集的精度等)，编码器的设置(如编码方法中输出分辨率、每秒帧数和码流大小等)及网络播放设置(如数据发送的目的组播地址、本地IP地址和点播方法等)均可由控制器与IP包管理单元接收到网络指令后进行配置。
多路实时网络摄像一体化装置可以多路同时接入IP网络，几乎不受节点容量的限制，接收端应用也极其灵活，可以根据权限管理的控制，任意选择某一路摄像内容收看或选择多路摄像内容同时收看。充分发挥了全景摄像、实时采集、实时高压缩编码、IP交换网络、组播、权限管理的组合优势。解决了大容量多点对多点实时访问的难题。
Claims (10)
1.一种多路实时网络监控方法，其特征在于，通过嵌入式系统把图像传感器和/或音频传感器实时采集的信号转换成编码所需的数字信号，并进行实时压缩编码，打成IP包，发送到IP网络的组播地址，经过可管理的带组播功能的网络交换设备，传送给其它IP节点。通过权限管理，把IP节点地址在组播对应的网络交换设备的用户列表中添加或删除，就可以允许或禁止IP节点访问组播地址中传来的数据。IP节点接收到组播数据后，再经过解码就可以还原出采集内容。
2.根据权利要求1中所述的多路实时网络监控方法，其特征在于，所述图像传感器的信号转换成数字信号的方法是按每一图像帧(不同采集方法对应不同的色彩空间、帧大小和每秒帧数，典型的色彩空间如8位色彩、16位色彩和24位色彩，典型的帧大小如352×288、720×576和1920×1080，典型的每秒帧数如每秒24帧、每秒25帧和每秒29.97帧)或图像帧中每个单元块(不同采集方法对应不同的单元块大小，典型的如每块8×8象素、每块16×16象素和每块32×32象素)进行实时转换，当图像传感器的信号为模拟信号时，转换数字信号通过A/D模数转换单元实现。当图像传感器的信号为数字信号时，转换成编码所需的数字信号通过数字转换通道实现。其中采集方法可以通过网络进行配置。
3.根据权利要求1中所述的多路实时网络监控方法，其特征在于，所述图像传感器的模拟信号转换成数字信号的方法是当单帧或单块A/D模数转换速度低于采集速度时，实时转换效果通过多路A/D模数转换单元实现，输出按次序进行排列，依次进入数字转换通道。
4.根据权利要求1中所述的多路实时网络监控方法，其特征在于，所述图像传感器可以通过广角镜头或全景采集方法实现广角图像采集或全景图像采集。
5.根据权利要求1中所述的多路实时网络监控方法，其特征在于，所述实时压缩编码是与传感器的信号转换成数字信号同时进行的，即数字转换通道输出的数据缓冲就是压缩编码的输入缓冲，压缩编码通过编码器实现。其中编码器的编码方法(典型的如编码类型、输出分辨率、每秒帧数和码流大小)可以通过网络进行配置。
6.根据权利要求1中所述的多路实时网络监控方法，其特征在于，所述打成IP包的方法是与压缩编码同时进行的，即压缩编码输出的数据缓冲就是组建IP包的输入缓冲，组建IP包通过控制器与IP包管理单元实现。IP包管理单元把IP包交给带可配置IP地址的网络控制器送到IP网络。
7.根据权利要求1中所述的多路实时网络监控方法，其特征在于，每一路监控装置相当于一个IP广播节点，针对某一个或多个IP组播地址进行数据广播。
8.根据权利要求1中所述的多路实时网络监控方法，其特征在于，当某个IP节点希望看到一路或多路组播地址中网络监控的内容时，根据权限管理的控制，把该节点的IP地址添加到相应的支撑组播地址的网络交换设备的用户列表中，即可以接收到组播内容了。禁止IP节点观看组播地址的监控内容，只要把该IP节点从相应的网络交换设备的用户列表中删除即可。
9.一种实时网络监控转换装置，其特征在于，使用如权利要求1至8中所述的方法，通过把摄像机的模拟和/或数字信号转换成编码所需的数字信号，并进行实时压缩编码，打成IP包，发送到IP网络的组播地址，经过可管理的带组播功能的网络交换设备，传送给其它IP节点。所述实时网络监控转换装置也可以实时采集和编码音频数据，和视频数据一起打成IP包，发送到IP网络。当连接存储器时，可以存储最近一段时间内的监控数据或历史监控数据，根据管理员发来的申请起始时间和组播地址，把最近一段时间的监控数据或历史监控数据发送到指定的组播地址。
10.一种实时网络监控一体化装置，其特征在于，通过镜头或全景镜头把图像送给图像传感器，把图像传感器实时采集的模拟和/或数字信号转换成编码所需的数字信号，并进行实时压缩编码，打成IP包，发送到IP网络的组播地址，经过可管理的带组播功能的网络交换设备，传送给其它IP节点。所述实时网络监控一体化装置也可以实时采集和编码音频数据，和视频数据一起打成IP包，发送到IP网络。当连接存储器时，可以存储最近一段时间内的监控数据或历史监控数据，根据管理员发来的申请起始时间和组播地址，把最近一段时间的监控数据或历史监控数据发送到指定的组播地址。
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|---|---|---|---|---|
| CN102647585A (zh) * | 2012-05-02 | 2012-08-22 | 上海纬而视数码科技有限公司 | 万能高清视频信号采集编码设备及数据传输的方法 |
| CN101729940B (zh) * | 2008-10-22 | 2013-06-05 | 华为技术有限公司 | 向多路通信通道发送数据的方法及接收数据的方法 |
| CN105100698A (zh) * | 2014-05-23 | 2015-11-25 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种幼儿园视频监控方法及装置 |
| CN110149542A (zh) * | 2018-02-13 | 2019-08-20 | 华为技术有限公司 | 传输控制方法 |
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2006
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