CN101175126A - 借助移动电话实现远距离监控的视频服务器系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明是借助移动电话实现远距离监控的视频服务器系统及方法。系统的结构中包括通用多媒体中央处理器CPU及与该CPU相连的外部存储模块、存有管理软件、标准数据的读写模块、音/视频信号输入接口。改进后视频服务器系统中设置有与移动通讯服务器签定了通讯协议的信息收、发模块，该信息收、发模块通过中间数据处理模块与CPU数据总线相连。具体实现方法借助以上系统按照以下步骤：①按照需要设置音、像信号采集设备的种类和数量、借助于数据交换协议与移动通信的服务器配套形成远距离监控系统，②采集信号、处理、存储，③处理、存储，④按照通讯协议传输有用信息。

Description

借助移动电话实现远距离监控的视频服务器系统及方法

技术领域

本发明涉及信息传输技术，应用在远距离监视与控制系统。具体的说是一种借助移动电话实现远距离监控的视频服务器系统及其方法。

背景技术

经济的发展促使着人们不断的提高安防意识，当传统的本地模拟监控方式逐渐不能满足某些行业大范围、远距离监控的需求，如银行跨地区联网监控时，通过网络将图像进行远程传输的集中监控方式应运而生。目前，随着互联网的大范围普及，远程监控已经渗透到教育、政府、娱乐场所、医院、酒店、运动场馆、城市治安等多种领域。

熟悉远程监控的人都知道，目前将所采集到图像摄取后进行远程传输的主要方式是互联网，特别是以光纤为传输介质的有线网络为了图象的传输网络形成创造了基本条件。有人认为，通过光端机和光纤进行远程监控，其视频图像的质量和传输速度要优于网络传输，但是它昂贵的成本和复杂的布线工程让人望而却步。更重要的是，其组网能力相对较差，不能满足大型监控项目的需求。而网络监控则在此显示出它独有的优势：凡是有网络的地方就能构建网络监控系统。由于省去了传统的布线和线路维护费用，使得网络监控系统的安装成本大大降低。对于使用者来说，网络监控还不受时间、地点限制，在授权的情况下可以随时按需监控，实现即插即用即看，使用方式相当便捷。于是，IP网络监控一致被业界认为是未来视频联网监控的主要趋势。

网络监控的优势和广阔前景促使国内外安防厂商纷纷研发适合网络监控的产品，如先前的DVR，后来的网络摄像机、视频服务器等。这些网络产品由于采用了先进的数字压缩技术，可使传输带宽和存储要求达到更小化，以弥补因网络带宽不足而导致的缺陷。近年来，数字视频监控系统的核心设备——网络摄像机和视频服务器因为具有更多的智能特性和强大的联网功能，而成为网络监控市场的新宠儿。

另一方面，为了解决网络带宽问题，相关企业也在不断推出新的联网解决方案，使得IP网络监控技术不断完善。IP网络监控行业正如火如荼地发展起来，新产品，特别是各种网络DVR、视频服务器和网络摄像机等硬件产品不断涌现出来。现在，基于IP网络的视频监控应用已经相当普及，只要有网络的地方都可以实现，通过Internet监控，地球就像一个村！

但是IP网络监控远未成熟，无论是在技术上还是运用上都存在一些缺陷：一、视频质量与模拟相比还存在不同程度差距，高质量的视频流往往占用大量网络带宽，而广域网带宽目前并不便宜；二、无论是硬件还是软件，对于如何在复杂网络环境下保证效果并没有深入的研究和解决措施；三、硬件编码、传输、联动等没有形成标准。四、高品质，低价格的硬件产品远没有出现。借助与IP网络实现原距离的监控已经趋于成熟。单鉴于以上的原因，目前仅仅限定在局域网内实施，其中包括在商店、购物中心、办公楼、游乐场、体育中心、以及其他要求安全性的联网环境中所使用。想将使用范围扩大到每一个家居，并借助于移动电话实现对住所进行有效的监控目前还存在较大的技术障碍。

数字视频监控系统相对传统视频监控系统来说是一个显著的飞跃，它增加了更多的智能特性。另一方面，数字化的视频档案更加便于管理，例如可以通过自动图像分析方法来找到目的片；数字化信息通过网络更便于传输；数字压缩技术还可以节省存储空间并实现对所记录材料的快速搜索，以上这些技术，成功地运用到网控中，为以上的目的创造了条件但目前还缺乏有效的技术方案支持。

发明内容

对所传输的视频图象进一步分析可以发现、真正具有使用价值的信息仅仅存在于少量图象之中，或与该图象相关的信息之中。特别是对于家居的安防，大量的图片是相对不变的数据组合，或者是有一定规律的变化数组。计算机视觉与图像处理技术的发展与成熟，完全可以在前端就规范化的数学模式的处理下抽取出最有用、最有价值的数据，以很小的数据量传回后端，根本无需保留海量视频数据的全部。这就是本发明的关键思路和设计系统和管理程序的知道原则。

本发明的目的正是前台智能化处理和后台的灵活应用相结合的设计思想，将大量的视频数据前台处理，然后采集有价值的信息引导数据的交换使得有用信息得到充分、及时的利用，实现在现有网络和通讯的基本条件下实现对家居类的对象实现远距离监控。数字化、网络化的视频分析技术、多媒体数据库和人工智能技术的支持，完全可以使我们能够及时、准确的从视频流中提取出有价值信息，这些信息可以借助网络甚至移动电话完成传输、检索、查阅和遥控，轻而易举地完成目前很难完成的任务。

本发明的基本内容包括一个借助移动电话实现远距离监控的视频服务器系统的结构及借助该结构实现远距离监控的方法。

以上所说的视频服务器系统的结构中包括通用多媒体中央处理器CPU及与该CPU相连的外部存储模块、存储有管理软件和标准数据的读写模块，在该系统主控程序的管理下的至少一组与音/像采集设备相连的音/视频信号输入接口，该输入接口通过音/视频数据处理模块与CPU数据总线相连，关键在于视频服务器系统中设置有与移动通讯服务器签定了通讯协议的信息收、发模块，该信息收、发模块通过中间数据处理模块与CPU数据总线相连。

具体的方法是在现场监控系统主控CPU及其配套管理程序的支持下，借助于安装在监控用的移动电话中的配套软件实现的，关键于包括以下步骤：

①按照监测目标的需要设置音、像信号采集设备的种类和数量并与权利要求1所说的视频服务器系统配套连接，借助于与移动通讯形成的数据交换协议与移动通信的服务器、配套移动电话形成远距离监控系统，

②针对监测目标的标准状态、异常状态、紧急状态进行模拟，将所设置的音、像设备采集到的对应信号转化为标准数据存入视频服务器系统的读写模块，同时存入的还包括视频服务器系统对外联络中所需要的文字、语音或各种代码信息，

③进入工作状态下的各个信号采集设备将进入音/视频数据处理模块的图像信号、声音信号经过A/D转换器转换为数字信号，再经过编码器按一定的编码标准进行编码压缩，并按照标准时间间隔编组，以所形成图象的即时时刻为标示码分组存入外部存储模块中与对应设备配套的特定区域，

④移动电话按照通讯协议呼叫并连通视频服务器系统，经密约认定身份后后，通过信息收、发模块向视频服务器系统CPU发出对某一个监测设备开启、关闭、状态模式转换或调取即时或某一时刻的信息记录的指令代码，在管理程序的支持下CPU向相应设备发出执行指令或将相关的图象和声音从对应存储器中调出，经中间数据处理模块编辑整理转化为与移动通讯的通讯协议中规定的的传输模式、并在该模块中寄存，再通过移动通讯的服务器发送到移动电话上再现。

以上所述的的视频服务器系统增加了与移动通讯服务器签定了通讯协议的信息收、发模块、与CPU数据总线相连的中间数据处理模块。中间数据处理模块实质上是一个图象分析模块。通过处理后的信息分为两部分，没有显著性特征变化的图象信息只按照时间节点选择具有代表性的存贮，并以时间节点作为标志码分类存储，其余的删除。一旦发现特异图象信息在发出报警同时完成特别连续存储和制作成特写图片通过通过移动通讯的服务器发送到移动电话上再现。

实际上，在以上的具体系统结构支持下和借助该系统以及与移动通讯的协议，就能仅仅利用现有技术的硬件结构水平和图象分析软件，在不增加带宽的前提下实现有效的远距离监控，这正是本专利的积极效果。

具体实施方式

为保证本发明的顺利实施，硬件结构上作出了适当的改进设计，在系统的结构中包括通用多媒体中央处理器CPU及与该CPU相连的外部存储模块、存储有管理软件和标准数据的读写模块，在该系统主控程序的管理下的至少一组与音/像采集设备相连的音/视频信号输入接口，该输入接口通过音/视频数据处理模块与CPU数据总线相连，关键在于视频服务器系统中设置有与移动通讯服务器签定了通讯协议的信息收、发模块，该信息收、发模块通过中间数据处理模块与CPU数据总线相连。

将要发送给监控终端的多媒体信息借助管理程序的处理、分析，在中间数据处理模块中形成压缩数据包，根据CPU发出的即时指令，通过与移动通讯服务器签定了通讯协议的信息收、发模块及时发送到用户的移动通讯工具上，从而实现了本发明的预期标。

为了进一步有利于对于所监控的对象采集的信息进行有序的的保存、查询和管理，对进入音/视频数据处理模块的图像信号、声音信号经过A/D转换器转换为数字信号，再经过编码器按一定的编码标准进行编码、压缩，并按照标准时间间隔编组，以形成图象的即时时刻为标示码分别存入外部存储模块中的特定区域。

为了使得对系统中的信息采集设备进行远距离的遥控，该系统主控程序的管理下的至少一组与音/像采集设备相连的音/视频信号输入接口是网络摄象机的接口，带有命令控制线的数字像机接口，红外线传感器和音频传感器信号的采集接口，每个接口以特定地址码标示、并接在CPU的数据总线上。

出自于扩大本系统的通讯通道和模式，上面所述的视频服务器系统的结构中包括与CPU数据总线连接的网络通讯模块，包括无线网卡模块和LAN网络控制模块。

为了进一步提高对图象的处理速度和和判定质量，在以上的的视频服务器系统的结构中包括设置有一个图象数据分析模块，该模块中存储有各种标准的画面、对应数据、数学处理模式。

在以上所述的视频器服务系统基础上，借助移动电话实现远距离监控的的方法是在现场监控系统主控CPU及其配套管理程序的支持下，借助于安装在监控用的移动电话中的配套软件实现的，关键征在于包括以下步骤：

①按照监测目标的需要设置音、像信号采集设备的种类和数量并与权利要求1所说的视频服务器系统配套连接，借助于与移动通讯形成的数据交换协议与移动通信的服务器、配套移动电话形成远距离监控系统，

②针对监测目标的标准状态、异常状态、紧急状态进行模拟，将所设置的音、像设备采集到的对应信号转化为标准数据存入视频服务器系统的读写模块，同时存入的还包括视频服务器系统对外联络中所需要的文字、语音或各种代码信息，

③进入工作状态下的各个信号采集设备将进入音/视频数据处理模块的图像信号、声音信号经过A/D转换器转换为数字信号，再经过编码器按一定的编码标准进行编码压缩，并按照标准时间间隔编组，以所形成图象的即时时刻为标示码分组存入外部存储模块中与对应设备配套的特定区域，

④移动电话按照通讯协议呼叫并连通视频服务器系统，经密约认定身份后后，通过信息收、发模块向视频服务器系统CPU发出对某一个监测设备开启、关闭、状态模式转换或调取即时或某一时刻的信息记录的指令代码，在管理程序的支持下CPU向相应设备发出执行指令或将相关的图象和声音从对应存储器中调出，经中间数据处理模块编辑整理转化为与移动通讯的通讯协议中规定的的传输模式、并在该模块中寄存，再通过移动通讯的服务器发送到移动电话上再现。

为了进一步改进以上所述的借助移动电话实现远距离监控的的方法，使其能够实现对于现场资料的追朔查询，改进后的方法中包括以下步骤：

①根据视频服务器系统中的外部存储模块存储容量的大小确定保存记录的时间间隔t，经视频数据处理模块处理编辑为组的数据存入外部存储模块之前经图象数据分析模块进行分析，首先调出存储在读写存储器中对应的标准数据进行对比、分析，属于标准状态的数据组的直接替代前一组数据，直到规定的时间间隔t时刻时对该组数据设置不可替代标记后存储，

②图象数据分析模块进行对比、分析后属于异常状态的数据组的直接存入特定区域的同时向移动电话发出“×号设备发现异常”短信，同时将该组数据发送到移动电话上请求核查，

③图象数据分析模块进行对比、分析后属于紧急状态的数据组的直接存入特定区域的同时向终端移动电话发出“×号设备紧急状态”短信，同时将该组以及以后的数据组连续发送到移动电话上请求指令，同时启动安防设备将相关报警信息按照预先设置的地址或通讯终端上发送。

为了进一步扩大本发明的应用范围和多通道实现远距离监控的的方法，在以上方法步骤③所完成存入外部存储模块中与对应设备配套的的特定区域的、以即时时刻为标示码分组信息，借助于视频服务器系统中的网络通讯模块中的无线网卡模块和LAN网络控制模块发送到特定的网络服务器的中，监控用户借助任何一个计算机终端登陆该特定服务器、输入密约后浏览全部音/像信息。

进一步的完善设计是在图象数据分析模块向监控终端发出“异常状态”或“紧急状态”信息的同时，将相关动态画面借助于视频服务器系统中的网络通讯模块、无线网卡模块和LAN网络控制模块发送到特定的网络服务器的中，监控用户借助计算机终端登陆该特定服务器、输入密约后浏览动态信息。

以上的监控方法，还包括监控用户借助微机终端登陆该特定服务器、浏览监控现场动态信息的同时，借助终端移动电话向视频服务器系统CPU发出启动备用设备、改变设备状态、启动报警机构或解除紧急状态的指令。

Claims (10)

1.一种借助移动电话实现远距离监控的视频服务器系统，系统的结构中包括通用多媒体中央处理器CPU及与该CPU相连的外部存储模块、存储有管理软件和标准数据的读写模块，在该系统主控程序的管理下的至少一组与音/像采集设备相连的音/视频信号输入接口，该输入接口通过音/视频数据处理模块与CPU数据总线相连，其特征在于视频服务器系统中设置有与移动通讯服务器签定了通讯协议的信息收、发模块，该信息收、发模块通过中间数据处理模块与CPU数据总线相连。

2.根据权利要求1所述的借助移动电话实现远距离监控的视频服务器系统，其特征在于进入音/视频数据处理模块的图像信号、声音信号经过A/D转换器转换为数字信号，再经过编码器按一定的编码标准进行编码、压缩，并按照标准时间间隔编组，以形成图象的即时时刻为标示码分别存入外部存储模块中的特定区域。

3.根据权利要求1所述的借助移动电话实现远距离监控的视频服务器系统，其特征在于在该系统主控程序的管理下的至少一组与音/像采集设备相连的音/视频信号输入接口是网络摄象机的接口，带有命令控制线的数字像机接口，红外线传感器和音频传感器信号的采集接口，每个接口以特定地址码标示、并接在CPU的数据总线上。

4.根据权利要求1所述的借助移动电话实现远距离监控的视频服务器系统，其特征在于所述的视频服务器系统的结构中包括与CPU数据总线连接的网络通讯模块，包括无线网卡模块和LAN网络控制模块。

5.根据权利要求1所述的借助移动电话实现远距离监控的视频服务器系统，其特征在于所述的视频服务器系统的结构中包括设置有一个图象数据分析模块，该模块中存储有各种标准的画面、对应数据、数学处理模式。

6.一种借助移动电话实现远距离监控的的方法，该方法是在现场监控系统主控CPU及其配套管理程序的支持下，借助于安装在监控用的移动电话中的配套软件实现的，其特征在于包括以下步骤：

①按照监测目标的需要设置音、像信号采集设备的种类和数量并与权利要求1所说的视频服务器系统配套连接，借助于与移动通讯形成的数据交换协议与移动通信的服务器、配套移动电话形成远距离监控系统，

②针对监测目标的标准状态、异常状态、紧急状态进行模拟，将所设置的音、像设备采集到的对应信号转化为标准数据存入视频服务器系统的读写模块，同时存入的还包括视频服务器系统对外联络中所需要的文字、语音或各种代码信息，

③进入工作状态下的各个信号采集设备将进入音/视频数据处理模块的图像信号、声音信号经过A/D转换器转换为数字信号，再经过编码器按一定的编码标准进行编码压缩，并按照标准时间间隔编组，以所形成图象的即时时刻为标示码分组存入外部存储模块中与对应设备配套的特定区域，

④移动电话按照通讯协议呼叫并连通视频服务器系统，经密约认定身份后后，通过信息收、发模块向视频服务器系统CPU发出对某一个监测设备开启、关闭、状态模式转换或调取即时或某一时刻的信息记录的指令代码，在管理程序的支持下CPU向相应设备发出执行指令或将相关的图象和声音从对应存储器中调出，经中间数据处理模块编辑整理转化为与移动通讯的通讯协议中规定的的传输模式、并在该模块中寄存，再通过移动通讯的服务器发送到移动电话上再现。

7.根据权利要求6所说的借助移动电话实现远距离监控的的方法，其特征在于以上方法中包括以下步骤：

①根据视频服务器系统中的外部存储模块存储容量的大小确定保存记录的时间间隔t，经视频数据处理模块处理编辑为组的数据存入外部存储模块之前经图象数据分析模块进行分析，首先调出存储在读写存储器中对应的标准数据进行对比、分析，属于标准状态的数据组的直接替代前一组数据，直到规定的时间间隔t时刻时对该组数据设置不可替代标记后存储，

②图象数据分析模块进行对比、分析后属于异常状态的数据组的直接存入特定区域的同时向移动电话发出“×号设备发现异常”短信，同时将该组数据发送到移动电话上请求核查，

③图象数据分析模块进行对比、分析后属于紧急状态的数据组的直接存入特定区域的同时向终端移动电话发出“×号设备紧急状态”短信，同时将该组以及以后的数据组连续发送到移动电话上请求指令，同时启动安防设备将相关报警信息按照预先设置的地址或通讯终端上发送。

8.根据权利要求6所说的借助移动电话实现远距离监控的的方法，其特征在于以上方法步骤③所完成存入外部存储模块中与对应设备配套的的特定区域的、以即时时刻为标示码分组信息，借助于视频服务器系统中的网络通讯模块中的无线网卡模块和LAN网络控制模块发送到特定的网络服务器的中，监控用户借助任何一个计算机终端登陆该特定服务器、输入密约后浏览全部音/像信息。

9.根据权利要求7所说的借助移动电话实现远距离监控的的方法，其特征在于在图象数据分析模块向监控终端发出“异常状态”或“紧急状态”信息的同时，将相关动态画面借助于视频服务器系统中的网络通讯模块、无线网卡模块和LAN网络控制模块发送到特定的网络服务器的中，监控用户借助计算机终端登陆该特定服务器、输入密约后浏览动态信息。

10.根据权利要求9所说的借助移动电话实现远距离监控的的方法，其特征在于在监控用户借助微机终端登陆该特定服务器、浏览监控现场动态信息的同时，借助终端移动电话向视频服务器系统CPU发出启动备用设备、改变设备状态、启动报警机构或解除紧急状态的指令。