CN101340567A - 一种网络视频监控前端设备可靠性保障方法 - Google Patents

Abstract

一种网络视频监控前端设备可靠性保障方法，涉及网络视频监控技术领域。本发明所述的网络视频监控前端设备可靠性保障方法将软件故障检测和故障恢复方法应用到网络视频监控的前端设备中，减少因软件故障造成的重要视频监控信息的丢失，能有效提高网络视频监控前端设备的稳定性和可靠性，满足视频监控应用的要求。本发明中所说的网络视频监控前端设备包括视频服务器、硬盘录像机、网络摄像机等在网络视频监控系统中用来进行信息采集、编码、传输的硬件设备，而本发明中提到的可靠性保障方法涉及应用在以上前端设备中的软件。

Description

一种网络视频监控前端设备可靠性保障方法

技术领域

本发明涉及网络视频监控技术领域，具体的说是一种网络视频监控前端设备可靠性保障方法。

背景技术

随着人们对社会安全的重视，视频监控系统已经开始广泛的应用到各个领域、各行各业，特别是网络化视频监控技术，发展越来越快，有数据表明，基于网络的视频监控产品在2006年的增长速度达到了42％，到2010年，这个市场在全球将会达到26亿美元。专家预计，中国的网络视频监控市场的需求在未来的5年中，仍将保持在30-50％的高速度增长率。

图1为现有的网络视频监控系统构成图，如图1中所示，网络视频监控前端设备PU作为网络视频监控系统中的信息采集、编码、传输设备，其稳定和可靠性对整个网络视频监控系统有很重要的意义，所说的前端设备是指视频服务器、硬盘录像机或网络摄像机等在网络视频监控系统中用来进行信息采集、编码、传输的硬件设备。图2为现有的网络视频监控前端设备常规软件体系图，包括前端设备硬件、操作系统内核、硬件驱动、TCP/IP协议栈、音视频模块、信令控制模块、网管模块。其中，前端设备硬件和操作系统内核是前端设备的硬件和软件基础，硬件驱动、TCP/IP协议栈、音视频模块、信令控制模块、网管模块都依赖于该设备的硬件和软件基础；其中，硬件驱动用来驱动硬件使其可以正常工作，至少包括串口驱动、网口驱动、视频编解码驱动、音频编解码驱动、硬盘驱动等；TCP/IP协议栈处理网络数据的收发；音视频模块用来处理硬件采集的音视频相关数据进行编码，编码后的音视频信息打包成媒体数据包通过TCP/IP协议栈、硬件驱动、前端设备硬件最终发送到网络中，编码后的视频信息还需进行本地存储；信令控制模块用来处理图1中其他各部分之间的信令交互；网管模块用来管理设备的硬件和软件参数。

现有的网络视频监控系统中还存在一些技术方面的问题：

由于应用的发展，网络视频监控前端设备的软件部分在设备组成中所占比例越来越大，由于软件原因造成设备故障的情况也越来越容易出现，从统计数据看软件原因造成的故障要多于硬件原因造成的故障。而对于软件来说，虽然软件工程理论和软件项目管理的水平有很大提高，但由于软件产品有其自身的特殊性，用常规的软件理论和软件工程方法很难保证其高稳定性、可靠性。而视频监控应用的特殊性，使其对系统的可靠性和数据的完整性有很高的要求。例如在金融系统中，对金库的监控，如果在某一时刻出现了不法行为，但此时监控前端设备出了故障且不能恢复，画面就不能实时传递到监控中心被发现，也不能将现场视频数据记录到存储设备供公安部门作为破案依据。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种网络视频监控前端设备可靠性保障方法，将软件故障检测和故障恢复方法应用到网络视频监控的前端设备中，减少因软件故障造成的重要视频监控信息的丢失，能有效提高网络视频监控前端设备的稳定性和可靠性，满足视频监控应用的要求。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

一种网络视频监控前端设备可靠性保障方法，包括：

音视频模块检测当前状态的步骤；

信令控制模块检测当前状态的步骤；

网管模块检测当前状态的步骤；

其特征在于：所述可靠性保障方法还包括以下步骤：

音视频模块、信令控制模块和网管模块主动与软件检测模块定时进行通信通告当前状态，在发现问题时实时发出故障通知信息给软件检测模块；

软件检测模块在收到故障通知信息后根据故障通知信息判断故障类型；

软件检测模块根据故障类型确定该故障所对应的故障模块；

软件检测模块再次检查该故障模块的状态以排除误报；

当软件检测模块排除误报后，软件检测模块根据故障类型将故障模块重启或将前端设备重启。

在上述技术方案的基础上，还包括以下步骤：软件检测模块定时主动检查音视频模块、信令控制模块和网管模块等软件模块的状态，查询模块运行状态，如果该模块的运行状态是模块不存在或模块处于死锁状态，则将该模块重启或将前端设备重启。

在上述技术方案的基础上，还包括以下步骤：音视频模块、信令控制模块和网管模块实时记录本模块的运行参数和状态，并把数据记录在前端设备的固定存储单元中，所说的固定存储单元为闪存芯片；故障模块在重新启动的时候，以该模块在固定存储单元中存储的信息作为初始化数据，完成初始化并迅速恢复到故障前的状态继续运行。

本发明所述的网络视频监控前端设备可靠性保障方法将软件故障检测和故障恢复方法应用到网络视频监控的前端设备中，减少因软件故障造成的重要视频监控信息的丢失，能有效提高网络视频监控前端设备的稳定性和可靠性，满足视频监控应用的要求。

附图说明

本发明有如下附图：

图1现有的网络视频监控系统构成图

图2现有的网络视频监控前端设备常规软件体系图

图3本发明所述的网络视频监控前端设备可靠软件体系图

图4本发明所述的网络视频监控前端设备可靠性保障方法的流程框图

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

图3为本发明所述的网络视频监控前端设备可靠性保障方法的网络视频监控前端设备可靠软件体系图，在常规软件体系中加入了软件检测模块，可靠软件体系中包括前端设备硬件、操作系统内核、硬件驱动、TCP/IP协议栈、音视频模块、信令控制模块、网管模块和软件状态检测模块。图4为本发明所述的网络视频监控前端设备可靠性保障方法的流程框图，本发明所述的可靠性保障方法包括：

音视频模块检测当前状态的步骤；

信令控制模块检测当前状态的步骤；

网管模块检测当前状态的步骤；

其特征在于：所述可靠性保障方法还包括以下步骤：

音视频模块、信令控制模块和网管模块主动与软件检测模块定时进行通信通告当前状态，在发现问题时实时发出故障通知信息给软件检测模块；

软件检测模块在收到故障通知信息后根据故障通知信息判断故障类型；

软件检测模块根据故障类型确定该故障所对应的故障模块；

软件检测模块再次检查该故障模块的状态以排除误报；

当软件检测模块排除误报后，软件检测模块根据故障类型将故障模块重启或将前端设备重启。

在上述技术方案的基础上，还包括以下步骤：软件检测模块定时主动检查音视频模块、信令控制模块和网管模块等软件模块的状态，查询模块运行状态，如果该模块的运行状态是模块不存在或模块处于死锁状态，则将该模块重启或将前端设备重启。这样就可以解决上述技术方案中，如果模块已经退出或死锁而不能主动向软件检测模块报告故障信息而导致故障不能及时检测的问题。

上述技术方案中，音视频模块、信令控制模块和网管模块均会主动与软件检测模块定时进行通信通告当前状态，在发现问题时实时发出故障通知信息给软件检测模块；为了检测的可靠性，软件检测模块会定时主动检查音视频模块、信令控制模块和网管模块的状态，查询是否有故障通知信息；软件检测模块在收到故障通知信息后根据故障通知信息判断故障类型；软件检测模块根据故障类型确定该故障所对应的故障模块；为了避免误报等特殊情况，软件检测模块再次检查该故障模块的状态以排除误报；最后，当软件检测模块排除误报，软件检测模块根据故障类型将故障模块重启或将前端设备重启。这样可以减少因软件故障造成的重要视频监控信息的丢失，能有效提高网络视频监控前端设备的稳定性和可靠性，满足视频监控应用的要求。

上述技术方案中，所说的故障类型至少包括轻微故障、严重故障，例如：当故障类型是轻微故障时，软件检测模块将故障模块重启；当故障类型是严重故障时，软件检测模块将前端设备重启。判定需要重启故障模块还是需要重启前端设备可以采用默认规则实现，也可以根据实际需要设定。对于故障属于轻微故障还是属于严重故障的设定可以采用默认规则实现，也可以根据实际需要设定。所说的默认规则就是系统缺省的行为规则，即软件检测模块自动对故障进行分类、并对相应的故障类型采取缺省的故障恢复方式。并且软件检测模块提供配置功能，用户可以根据需要设置故障的类型，对每种类型还可以设置处理方式。

例如：模块处于死锁状态属于仅涉及软件的轻微故障，因为还能监测到模块状态，重启故障模块就有可能修复该故障；模块不存在属于涉及软件和/或硬件的严重故障，因为无法监测到模块状态，此时有可能是软件问题，还可能是硬件问题，只重启故障模块就有可能无法彻底修复该故障。

再例如：当故障类型是轻微故障时，软件检测模块将故障模块重启，重启后发现该故障依然存在，则软件检测模块将前端设备重启。这样的处理方式有以下优点：即兼顾了故障修复的效率——仅仅重启故障模块速度快、对前端设备的影响小，又确保了设备的稳定性——在重启故障依然无法修复故障时，主动重启前端设备，避免小问题造成大影响，用最快的处理方式修故故障。

在上述技术方案的基础上，还包括以下步骤：音视频模块、信令控制模块和网管模块实时记录本模块的运行参数和状态，并把数据记录在前端设备的固定存储单元中，所说的固定存储单元为闪存芯片；故障模块在重新启动的时候，以该模块在固定存储单元中存储的信息作为初始化数据，完成初始化并迅速恢复到故障前的状态继续运行。

根据上述技术方案，以下用网络视频监控前端设备中最重要的音视频模块为例，具体的分析本发明中的软件故障检测和故障恢复技术实现过程：

设备软件系统在初始化的时候会依次启动各个应用程序模块(包括音视频模块、软件检测模块)，初始化时软件检测模块作为最后一个应用程序模块进行初始化。

音视频模块在初始化时会读取存储在硬件中的配置文件，从该文件中读取参数来初始化进程。而在模块运行过程中如果用户对音视频编、解码参数进行了修改、或者有用户与该设备建立了媒体连接，该模块会自动将配置信息记录到配置文件、将媒体连接信息(包括IP地址、UDP端口)写入媒体连接文件，配置信息和媒体连接信息文件保存在闪存FLASH中。媒体连接断开时会将对应的媒体连接信息从媒体连接文件中删除。音视频模块会定时(例如：1秒钟)向软件检测模块发送保活消息，并且音视频模块在操作时如果发现错误(例如：编视频帧时出错)，音视频模块会立即通过发消息或类似的方式通知给软件检测模块——即：发出故障通知信息给软件检测模块。

软件检测模块初始化时会创建队列接收各应用程序模块的保活消息(保活消息用来通告软件检测模块该模块状态是正常的)和故障消息(故障通知信息)，并启动定时器(例如：时间为2秒钟)。当定时器时间到时，软件检测模块如果没有收到音视频模块的保活信息，会立即检测音视频模块的状态，如果音视频模块为就绪态或运行态表明该模块是正常的，则继续运行定时器准备下一次检测，如果音视频模块的运行状态是模块不存在或模块处于死锁状态则表明音视频模块已经出现问题；如果软件检测模块收到了音视频模块主动发送的故障通知信息，也表明音视频模块出现问题，那么接下来：软件检测模块根据故障类型确定该故障所对应的模块，软件检测模块检查与该故障通知信息对应的模块的状态，如果音视频模块为就绪态或运行态表明该模块是正常的，上次的故障为误报；如果音视频模块的运行状态依然是模块不存在或模块依然处于死锁状态，则可以藉此确定音视频模块的确发生了故障。

软件检测模块在发现音视频模块出故障后，会将故障通知信息记录到闪存FLASH中以便后续查找问题，同时会将音视频模块进程终止(如果进程还存在)，并根据故障通知信息或定时检查所得到的音视频模块的状态判断故障类型。如果故障是轻微故障(例如只与软件有关)，则软件检测模块只需要重新启动音视频模块；如果故障是严重故障(例如和硬件状态有关)，则软件检测模块需要将前端设备重启。在软件模块重启或前端设备重启的过程中，音视频模块在重新启动时会根据闪存FLASH中的配置文件进行初始化，并根据媒体连接文件中保存的连接信息进行媒体数据流的发送，迅速恢复到故障前的状态，从而减少信息丢失增强设备的可靠性。

以上对本发明所提供的视频监控前端设备可靠性保障方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (3)

1.一种网络视频监控前端设备可靠性保障方法，包括：

音视频模块检测当前状态的步骤；

信令控制模块检测当前状态的步骤；

网管模块检测当前状态的步骤；

其特征在于：所述可靠性保障方法还包括以下步骤：

音视频模块、信令控制模块和网管模块主动与软件检测模块定时进行通信通告当前状态，在发现问题时实时发出故障通知信息给软件检测模块；

软件检测模块在收到故障通知信息后根据故障通知信息判断故障类型；

软件检测模块根据故障类型确定该故障所对应的故障模块；

软件检测模块再次检查该故障模块的状态以排除误报；

当软件检测模块排除误报后，软件检测模块根据故障类型将故障模块重启或将前端设备重启。

2.如权利要求1所述的网络视频监控前端设备可靠性保障方法，其特征在于：还包括以下步骤：软件检测模块定时主动检查音视频模块、信令控制模块和网管模块等软件模块的状态，查询模块运行状态，如果该模块的运行状态是模块不存在或模块处于死锁状态，则将该模块重启或将前端设备重启。

3.如权利要求1或2所述的网络视频监控前端设备可靠性保障方法，其特征在于：还包括以下步骤：音视频模块、信令控制模块和网管模块实时记录本模块的运行参数和状态，并把数据记录在前端设备的固定存储单元中，所说的固定存储单元为闪存芯片；故障模块在重新启动的时候，以该模块在固定存储单元中存储的信息作为初始化数据，完成初始化并迅速恢复到故障前的状态继续运行。

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