CN101330598A - 视频管理系统和方法及监控/诊断方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种视频管理系统，该系统至少包括监控中心和监控点，其中：监控中心包括中央数据库，是整个视频管理系统的控制中心，对监控点进行远程设备配置、远程客户机管理以及用户帐户管理；监控点用于记录和播放视频流，其配备有视频监控客户机、视频录像工作站和摄像设备，监控点通过视频监控客户机对摄像设备进行远程移动镜头、倾斜和变焦控制，以及视频参数设置。

Description

视频管理系统和方法及监控/诊断方法

技术领域

本发明涉及安全监控，更具体而言，本发明涉及用于安全监控的视频管理系统和方法以及相应的监控/诊断方法。

背景技术

传统的视频监控系统是本地的独立实体，当客户在一个或者多个城市或者类似的大的体系的范围内具有若干独立实体时，该客户在不移动到所有这些物理位置的情况下，不可能监控、诊断和维护所有这些设备、摄像机和客户机。简而言之，现有技术中缺乏一种集中式系统，该系统能够监控和诊断分散在城市或者类似的大的体系的范围内的所有设备、摄像机和客户机。

在城市或者类似的大的体系的范围内，IP(互联网协议)网络的稳定性较差。传统的视频管理在这种条件下无法稳定运行。

传统的视频监控系统和报警监控系统通常作为独立的部分工作。在一个视频系统中，可能有一点报警功能，该报警功能实现联动(interlock)。同样，在一个报警系统中，可能有一个小的视频功能。不过，报警系统内的视频功能无法满足客户的需求。当存在大量要处理的摄像机时，将所有的报警功能集成到视频系统中是不可行的。

发明内容

本发明的目的是为视频监控提供安全监控系统的可靠解决方案。

本发明提供了一种用于分级安全监控的视频管理系统。本发明的系统能够包括至少两级，包括：监控中心(CS)和监控点，其中：监控中心包括中央数据库，是整个视频管理系统的控制中心，对监控点进行远程设备配置、远程客户机管理以及用户帐户管理；监控点用于记录和播放视频流，其配备有视频监控客户机(VSC)、视频录像工作站(VRS)和摄像设备，监控点通过VSC对摄像设备进行远程移动镜头、倾斜和变焦(PTZ)控制，以及视频参数设置。

根据本发明，所述监控点进一步分为两级或多级监控点，各级监控点分别配备有VSC，每一级监控点的VSC监控下一级监控点的VSC、VRS和摄像设备。

本发明的架构能够方便监控中心对于所管辖部门下的所有视频流进行监控和管理。并且对于视频设备的接入权由中心集中控制。

本发明的系统架构能够支持客户机在不连接到服务器的情况下运行，并且视频客户机能够连接到处于联机状态的数字硬盘录像机(DVR)/数字视频服务器(DVS)。在部分网络发生故障时，本发明的系统能够使用有限的网络资源来运行。由于本发明的系统包括分布式视频数据存储器以及视频录象工作站，所以所有来自DVR的视频信号都能够被正确并且连续地存储，并且网络资源不会成为系统的瓶颈。由于所有的视频数据都以数字形式被存储，所以容易播放、拷贝、剪辑进行研究。本发明的系统易于管理并且节省了配置设备和客户机的工作。

视频客户机能够共享不属于其所在部门的视频，这归因于集中权限分配。

城市或者类似的大的体系的范围内的所有设备、摄像机和客户机都能够在一个中心/站内受到监控，该中心/站内的操作者能够获得关于每个设备、摄像机和客户机的所有必要信息，而且他还能够获得关于这些设备、摄像机和客户机的实时报警信息。

本发明可以实现为硬件、软件或者其组合。至于软件实现，本发明能够提供计算机程序产品，该程序产品包括程序代码部分，其用来当计算机程序产品在一个或多个计算设备上运行时执行这里描述的方法的步骤。计算机程序产品可以被存储在计算机可读记录介质上。

附图说明

通过结合附图对于本发明的实施例进行描述，可以更好地理解本发明，在附图中：

图1示出了本发明的一个优选实施例的用于城市安全监控的视频管理系统的示意图。

图2示出了根据本发明的一个优选实施例的用于设备监控/诊断的方法的时序图。

图3示出了根据本发明的一个优选实施例的用于客户机监控/诊断的方法的时序图。

图4示出了根据本发明的一个优选实施例的视频预览联动的工作流程。

图5示出了根据本发明的一个优选实施例的PTZ命令联动的工作流程。

具体实施方式

图1示出了本发明的一个优选实施例的用于安全监控的视频管理系统的示意图。

在图1中所示的视频监控系统至少包括CS和两级监控点，其中一级监控点是公共安全分局(SB)，另一级监控点是公共安全本地站(LS)。CS是整个视频监控系统的控制中心。视频管理服务器(VMS)被配置在CS中，其所做的工作包括：远程设备配置、管理和访问特权分配；远程客户机注册、管理和数据库同步；用户帐户管理；系统健康诊断。因此，CS具有一个中央数据库，该数据库包含所有设备、VSC/VRS客户机、用户帐户的信息。该系统是集中化管理的，但是分布式存储视频数据，也就是说，系统中的所有客户机、DVR能够由VMS进行配置并且被保存在数据库中。其中远程设备包括DVS和DVR，远程客户机包括VSC和VRS。为了网络的健壮性，每个客户机具有其本地数据库，该本地数据库能够与中央数据库同步，以便即使网络发生错误，客户机也能够正确地登录和工作。

SB负责多个LS。VSC和VRS被配置在SB中，其所做的工作包括：录像、播放和远程视频参数设置；远程PTZ控制。

LS负责多个监控位置。LS通常具有类似于SB的软件配置，也就是说，VSC和VRS能够被配置其中。

在终端用户这一级，所有设备将在这一级被配置。并且设备能够被分配给客户机。

CS能够分层地控制整个系统的接入特权，并且将这些关系存储在中央数据库中。VMS能够为某个VSC/VRS客户机分配设备的可访问特权，并且VMS能够为某个VSC/VRS客户机分配通道的可访问特权。

VMS能够为某个用户分配像用户帐户、PTZ控制、视频参数设置、快照(snapshot)这样的管理特权。

另外，所述整个系统包括所有分布式客户机，并且设备能够被诊断，所有本地健康状态、硬盘容量、摄像机信号、本地时间都能够被报告给中心地点。

因为当用户运行LS或者SB中的VSC并且向系统登录时，VSC必须检查用户的帐户有效性。为了达到最大的可靠性、可维护性以及特别是可用性，除了在CS的VMS上的中央数据库之外，还维护VSC和VRS的本地数据库。VMS周期地或者手动地将每个VSC/VRS的特权信息推向VSC/VRS的本地数据库。通过使用这种机制，即使当有像引起IP网络不可访问的分组拥塞的一些网络问题时，VSC和VRS仍然能够通过使用本地数据库中的信息而作为独立的子系统来工作。因此，能够同时实现集中式特权控制和高可用性。

在正常情况下，基于信息安全和有限的IP网络带宽的原因，LS能够访问只属于LS本身的设备(DVS和DVR)以便播放视频，对于SB也是如此。但是VMS具有改变这一逻辑的能力：

VMS能够将属于其它SB/LS的设备的可访问特权分配给某个SB/LS的VSC/VRS客户机。CS中的管理者能够利用这种方式根据IP网络带宽和信息安全性来控制SB/LS间的视频流。

本发明采用集中式管理，即建立一个中央数据库和客户机本地数据库用于视频系统架构。VMS能够配置所述系统中的所有DVR/DVS、VSC和VRS。VMS分配客户机和DVR/DVS的所有权限。

在中央数据库和客户本地数据库之间，有一个同步机制，该同步机制能够确保由视频管理系统在中央数据库中进行的所有改变被同步到客户机数据库中，并且即使客户机无法访问中央数据库，该客户机也能够正确工作。

当客户机登录到所述系统上时，它将设法找到中央数据库。如果客户机无法创建中央数据库与本地数据库之间的ODBC(开放式数据库互连)连接，则它将发出一个告警并且用上次的设置来登录。如果客户机能够创建中央数据库与本地数据库之间的ODBC连接，则它将比较中央数据库中的时间戳，当中央数据库比客户端数据库新时，它会把用于它自己的客户机ID的所有配置信息下载到客户机本地数据库中。

创建用于DVS记录的记录器：由于DVS不具有记录功能，所以创建记录器用于记录DVS视频流，并且将视频数据保存在PC数据库中。并且视频数据能够由VSC来播放。

所有视频数据流和视频管理信号都运行在纯数字网络上。数字信号将变换成模拟信号仅用于本地显示。

建立一个新的中央监控/诊断模型来支持包括视频设备和客户机的分布式视频监控系统的中央监控/诊断功能。实时监控城市或者类似的大的体系的范围内不同位置的所有视频设备和客户机。

本发明的集中式模块提供了诊断功能，该模块能够通过互联网发送诊断命令给设备和客户机，并且收集这些设备和客户机的所有健康状态数据，以便进一步识别硬件、软件问题，预测硬件破坏的潜在风险或者维持良好的硬件状态。

每隔某个时间段就对所有设备和客户机的本地时间进行同步。

实时处理从不同位置的设备或者客户机发送的告警/错误。

本发明的中央视频监控/诊断具有两个部分：设备监控/诊断和客户监控/诊断。

图2示出了根据本发明的一个优选实施例的用于设备监控/诊断的方法的时序图。

在图2中，当系统启动时，连接到中央数据库，获得来自数据库的包括设备名称、设备IP地址、设备登录名称、口令……的所有设备信息。

操作者点击“Start”，系统打开另一个线程进行监控/诊断工作。

系统利用设备的IP地址通过网络登录到设备中，检查设备的健康状态并且将它显示回给操作者。

系统发送当前时间给设备并且根据中央服务器的时间来同步设备时间。

系统检查设备的硬盘状态并且显示回给操作者。

系统对于收到的信息进行记录。

系统登录出设备并且继续对下一个设备进行上述操作。

图3示出了根据本发明的一个优选实施例的用于客户机监控/诊断的方法的时序图。

在图3中，当系统启动时，模块连接到中央数据库，从该数据库获取包括客户机名称、客户机IP地址、客户机端口号……的所有客户机信息。

操作者点击“Start”，系统打开另一个线程来进行监控/诊断工作。

系统将诊断命令与中央服务器的时间一起发送到客户机。

根据所述命令，客户机检查自己的健康状态，同步本地时间，检查硬盘状态并且将所有这些信息发送回监控/诊断服务器。

系统将所有信息显示给操作者并且记录该信息。

系统继续对于下一个客户机进行上述操作。

图4示出了根据本发明的一个优选实施例的视频预览联动的工作流程。

本发明的系统能够通过以太网从DVR检索数字视频数据，对于该视频数据进行解码并且显示在PC上。为了与报警系统联动，所述系统实现一个联动模块，用来接收联动请求，该联动请求含有预览和PTZ命令。

报警终端持续监控报警信号。当报警终端接收到来自终端用户的报警时，报警终端处理该信号并且从数据库中读取相关的DVR和摄像机信息。

如果用户想看发出报警的地区的视频，则点击“联动”按钮。报警终端将利用DVR的IP地址和摄像机索引来创建一个某种格式的消息，视频将在屏幕上弹出。如果若干个摄像机可用于所述地区，则该消息将包含若干具有分隔符“/”的联动请求。

然后，报警终端通过套接口将联动请求发送到在报警系统中被预先配置的视频终端。

视频终端将持续监听TCP端口，并且等待套接口连接。当有来自报警终端的视频联动请求时，视频终端将接受套接口连接并且将联动消息接收到缓冲区。

在接收到联动消息之后，如果该消息中包括无效的分隔符，则视频终端将通过套接口发送回一个错误消息到请求联动的报警终端。(该步骤未在图4中示出)。否则，视频终端将该消息解析成为包括IP地址、摄像机索引和屏幕索引。然后对于该消息进行验证，如果该消息所述三个字段是无效的，则视频终端将通过套接口发送回一个错误消息到请求联动的报警终端。如果这三个字段是有效的，则视频终端将播放来自由报警终端指定的摄像机的视频并且显示在给定的屏幕上。如果使用了硬解码方法，则视频终端将输出视频信号到电视墙。并且通过套接口发送回结果(成功或者失败)。

如果所述消息在一个字符串中含有具有分隔符“/”的若干联动请求，则视频终端将继续按照前面的步骤中描述的步骤来处理联动请求，直到字符串被终止。

由于报警终端本身不处理视频信息，从而能够更有效地工作。

对于一个第三方应用，工作流程与以上描述的相同。一个被授权的应用能够发送视频预览请求到视频终端。视频终端将该请求解析为包括DVR的IP地址和摄像机的索引以及屏幕索引，并且按照要求显示视频。

图5示出了根据本发明的一个优选实施例的PTZ命令联动的工作流程。

为了确保PTZ命令联动工作，在发送PTZ命令到要被控制的摄像机之前，该摄像机的视频流应当播放在视频终端的屏幕上或者输出到电视墙上。

当一个应用不具有对于DVR的直接访问并且存在控制PTZ摄像机的需求时，该应用能够发送一个PTZ联动请求到视频终端。

PTZ联动命令应当包括PTZ摄像机播放的屏幕索引、PTZ命令和持续时间。第三方能够使用分隔符“/”将若干个PTZ联动请求组合到一个消息中。然后，通过套接口将联动请求发送到视频终端。

视频终端将持续监听TCP端口，并且等待套接口连接。当有来自其它应用的PTZ联动请求时，视频终端将接受套接口连接并且将联动消息接收到缓冲区中。

在接收联动消息之后，如果该消息中包括无效的分隔符，则视频终端将通过套接口发送回一个错误消息到请求联动的报警终端。(该步骤未在图5中示出)。否则，视频终端将该消息解析成为包括屏幕索引、PTZ命令和持续时间。并且对于该消息进行验证，如果这三个字段是无效的，则视频终端将通过套接口将一个错误消息发送回到请求联动的应用。如果这三个字段是有效的，则视频终端将搜索当前的播放屏幕以便找到与给定的索引匹配的屏幕，连接到DVR并且发送PTZ命令到指定的摄像机。如果持续时间大于零，则视频终端将执行该PTZ命令一个时间段，该时间段等于所述持续时间，然后停止。如果持续时间为零，则视频终端将发送一个命令来停止当前的PTZ操作。如果持续时间小于零，则视频终端将不停止当前的PTZ操作，直到它接收到停止命令。并且发送回结果(成功或失败)。

如果消息在一个字符串中含有具有分隔符“/”的若干个联动请求，则视频终端将继续按照前面的步骤中描述的步骤来处理联动请求，直到字符串终止。

在本发明中，与报警系统联动用于PTZ控制，而不是来自报警系统的直接PTZ控制。联动模块不仅能够由报警系统使用，还能够由第三方系统实现PTZ和视频控制。这使得本发明的系统能够更容易地与其它产品集成。

为了接收用于视频预览或PTZ控制的联动请求，视窗套接口通信是最有效的方式。视频终端重载MFC CASyncSocket类、持续监听TCP端口并且接受连接。通知终端接收联动请求。

用于视频预览的消息格式定义如下：

标题	IP地址	分隔符	通道号	分隔符	窗口号
						PRV	设备的IP地址	@	1～16	@	1～16

其中：

标题：是用于预览联动的PRV

IP地址：是联动设法检索其视频和在屏幕上显示其视频的设备(DVR/DVS)的地址

通道号：是通道在设备(DVR/DVS)的最多16个通道中的编号

窗口号：是窗口在应用的16个显示窗口中的编号

为了发送一个联动请求，外部应用应当用3个参数，即IP地址、通道号和窗口号来装配一个消息。

如果需要多个请求，则只在两个请求之间添加分隔符“/”，并且通过套接口进行发送。下面给出一个例子：

IP_Addr_1@Ch#1@Wnd#1/IP_Addr_2@Ch#2@Wnd#2

用于PTZ命令的消息格式定义如下：

标题	窗口号	分隔符	命令	分隔符	持续时间
						PTZ	1～16	@	PTZ Cmd	@	持续时间

其中：

标题：是用于远程PTZ联动的PTZ

窗口号：是窗口在应用中的16个显示窗中的编号

命令：是具体的PTZ Cmd，包括：

оLIGHT_PWRON 2/*turn on light power*/

оWIPER_PWRON 3/*turn on wiper switch*/

оFAN_PWRON 4/*turn on fanswitch*/

оHEATER_PWRON 5/*turn one heater switch*/

оAUX_PWRON 6/*turn on aux device switch*/

оZOOM_IN 11/*zoom in*/

оZOOM_OUT 12/*zoom out*/

оFOCUS_IN 13/*focus near*/

оFOCUS_OUT 14/*focus far*/

оIRIS_ENLARGE 15/*iris enlarge*/

оIRIS_SHRINK 16/*iris shrink*/

оTILT_UP 21/*PTZ tilt up*/

оTILT_DOWN 22/*PTZ tilt down*/

оPAN_LEFT 23/*Pan left*/

оPAN_RIGHT 24/*Pan right*/

оPRESET 99/*invoke the preset point*/

持续时间：是PTZ命令持续时间(START，STOP)

如果PTZ类型是PRESET，则这里的持续时间代表预先设置的点的索引(1～128)

如果PTZ类型不是PRESET，则这里的持续时间代表START/STOP状态。

＝0表示停止

＞0表示PTZ命令持续时间

＜0表示命令没有自动停止，直到接收到另一个停止命令

为了发送一个联动请求，外部应用应当用3个参数，即窗口号、PTZ类型和PTZ命令来装配一个消息。

如果需要多个请求，则只在两个请求之间添加一个分隔符“/”，并且通过套接口来发送。下面给出一个例子：

Wnd#1@Command#1@Duration#1/Wnd#2@Command#2@Duration#2

尽管结合附图所示的实例对本发明进行了以上的描述，但是显然本发明不是局限于此，而是在附加权利要求公开的范围之内其可以以多种方式进行修改。

Claims (20)

1.一种视频管理系统，其特征在于，至少包括监控中心和监控点，其中：

监控中心包括中央数据库，是整个视频管理系统的控制中心，对监控点进行远程设备配置、远程客户机管理以及用户帐户管理；

监控点用于记录和播放视频流，其配备有视频监控客户机、视频录像工作站和摄像设备，监控点通过视频监控客户机对摄像设备进行远程移动镜头、倾斜和变焦控制，以及视频参数设置。

2.根据权利要求1所述的视频管理系统，其中所述监控点进一步分为两级或多级监控点，各级监控点分别配备有视频监控客户机，除了最低一级监控点之外的每一级监控点的视频监控客户机监控下一级监控点的视频监控客户机、视频录像工作站和摄像设备。

3.根据权利要求1或2所述的视频管理系统，其中所述监控中心还包括视频管理服务器和视频监控客户机。

4.根据权利要求1或2所述的视频管理系统，其中所述每个视频监控客户机包括本地数据库。

5.根据权利要求4所述的视频管理系统，其中所述中央数据库与本地数据库之间有一个同步机制，该同步机制能够确保由视频管理系统在中央数据库中进行的所有改变被同步到本地数据库中。

6.根据权利要求1-2中的任何一个所述的视频管理系统，还包括一个联动模块，用于发送和接收联动请求。

7.根据权利要求6所述的视频管理系统，其中报警终端或第三方应用通过该联动模块将视频联动请求发送到视频终端，使得该视频终端根据要求显示视频。

8.根据权利要求6所述的视频管理系统，其中第三方应用通过所述联动模块发送移动镜头、倾斜和变焦命令给要被控制的摄像机。

9.一种视频监控管理方法，包括：

由视频终端接收一个联动请求消息，该消息包括一个或多个联动请求；

在接收到所述消息之后，视频终端对于该消息进行解析和验证并且根据验证结果来进行相应的处理。

10.根据权利要求9所述的视频监控管理方法，其中所述联动请求是视频预览联动请求，并且视频终端将该消息中的一个或多个联动请求中的每一个解析成为包括IP地址、摄像机索引和屏幕索引这三个字段或更多字段。

11.根据权利要求9所述的视频监控管理方法，其中所述联动请求是移动镜头、倾斜和变焦联动请求，并且视频终端将该消息中的一个或多个联动请求中的每一个解析成为包括屏幕索引、移动镜头、倾斜和变焦命令和持续时间这三个字段或更多字段。

12.根据权利要求10所述的视频监控管理方法，其中如果所述各个字段是有效的，则视频终端将播放来自指定的摄像机的视频并且显示在给定的屏幕上，并且如果使用了硬解码方法，则视频终端将输出视频信号到电视墙，并且将结果发送回发出联动请求消息的一方。

13.根据权利要求11所述的视频监控管理方法，其中如果所述各个字段是有效的，则视频终端将搜索当前的播放屏幕以便找到与给定的索引匹配的屏幕，并且发送移动镜头、倾斜和变焦命令到指定的摄像机，并且将结果发送回发出联动请求消息的一方。

14.根据权利要求12所述的视频监控管理方法，其中如果移动镜头、倾斜和变焦命令的类型为PRESET，则所述持续时间表示预先设置的点的索引，否则，如果持续时间大于零，则视频终端执行所述移动镜头、倾斜和变焦操作一个等于所述持续时间的时间段然后停止，如果持续时间为零，则视频终端将发送一个命令来停止当前的移动镜头、倾斜和变焦操作，并且如果持续时间小于零，则视频终端将不停止当前的移动镜头、倾斜和变焦操作，直到它接收到停止命令。

15.根据权利要求10所述的视频监控管理方法，其中如果对于所述联动请求消息解析得到的字段是无效的，则返回一个错误消息到发出联动请求消息的一方。

16.根据权利要求11所述的视频监控管理方法，其中如果对于所述联动请求消息解析得到的字段是无效的，则返回一个错误消息到发出联动请求消息的一方。

17.根据上述任何一个权利要求所述的视频监控管理方法，其中通过视窗套接口通信在视频终端与发出联动请求消息的一方之间传送信息。

18.根据权利要求17所述的视频监控管理方法，其中发出联动请求消息的一方是报警终端或第三方应用。

19.一种用于在视频监控系统中监控/诊断终端用户设备的方法，包括步骤：

连接到所述系统中的中央数据库，获得来自数据库的关于所述终端用户设备的所有设备信息；

利用所述终端用户设备的IP地址通过网络登录到该设备中，检查该设备的健康状态并且将它返回给操作者；

记录收到的信息。

20.一种用于在视频监视系统中监控/诊断终端用户客户机的方法，包括步骤：

连接到所述系统中的中央数据库，从该数据库获取所述终端用户客户机的所有客户机信息；

将诊断命令发送到所述终端用户客户机；

根据所述命令，所述终端用户客户机检查自己的健康状态并且将所有这些信息发送回所述系统中的监控/诊断服务器；

记录收到的信息。

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