CN101355580A - 具有p2p模式及转发模式的网络视频监控系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有P2P模式及转发模式的网络视频监控系统，其包括有终端摄像装置、媒体转发服务器、若干客户端以及用来发送系统内消息的代理服务器。其中代理服务器在不同的情况下，可通知要求接收来自终端摄像装置获得的视频媒体流的一个或多个客户端直接由终端摄像装置直接获得或由媒体转发服务器获得。使用本发明可使得若干客户端分别同时获得由同一终端媒体装置获得的媒体流，更有效的利用了系统资源。

Description

具有P2P模式及转发模式的网络视频监控系统

技术领域

本发明涉及一种基于计算机网络的视频监控系统，尤其是，一种具有媒体流发送P2P模式及转发模式的网络视频监控系统以及其所具有的这两种媒体流发送模式间的转换方法。

背景技术

随着多媒体技术的发展，多媒体监控系统越来越多地被用在安全防范、远程监控、远程教学、远程会议、远程演示、社区服务等领域，并发挥着重大的作用。目前，在大多数单位和地方已经实现了通过传输视频或音频来进行实时监控的系统，譬如在一些安装了相应监控系统的写字楼，或者一些具有很好安全管理系统的生活小区，甚至是一些私人住宅内等。

这些现有使用的监控系统通常都使用终端摄像装置进行预定监控区域的视频信息的采集。在网络视频监控系统中，终端摄像装置一般作为一个嵌入式设备而存在，其处理能力有限，往往仅能支持一路视频流，即只允许一个用户监控该设备。而现实使用中，可能需要多个用户同时监控同一个终端摄像装置。如果只是通过增加终端摄像装置来解决这个问题，则无疑是在增加了系统的硬件投入的同时，又使得系统结构过于复杂。同时降低了系统组件终端摄像装置的利用率。

因此，亟待提出一种可用于视频监控系统中多个不同用户同时监控同一个终端摄像装置的方法，以提高系统资源的利用率。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种可用于基于计算机网络的视频监控系统中的多个不同客户端同时监控同一个终端摄像装置的方法，其方便使用并可以大规模推广应用。

为了达到上述目的，本发明的一个实施方式提供了一种基于计算机网络的视频监控系统，由其包括的终端摄像装置采集到的媒体流发送方式可分为P2P模式与转发模式。该视频监控系统包括有用于采集媒体流的终端摄像装置、代理服务器、媒体转发服务器及若干客户端。其中该代理服务器可通知该终端摄像装置将其采集的媒体流发送到某一特定的客户端，以及通知该客户端由该终端摄像装置直接接收媒体流，使得系统的媒体流发送为P2P模式。或是由于要求接收媒体流的客户端数量为多个，该代理服务器则通知该终端摄像装置将其采集的媒体流发送到媒体转发服务器上，以及通知多个客户端由该媒体转发服务器上接收媒体流，使得系统的媒体流发送方式为转发模式。

在不同实施方式中，该视频监控系统所使用的计算机网络可以是互联网、局域网和宽域网中的一种或多种。

在不同实施方式中，系统包括的客户端包括用于输入指令的输入装置以及显示所述输入指令结果的显示装置。在不同实施方式中，系统包括的客户端包括有音频接收装置。

在不同实施方式中，系统包括的代理服务器内存储有各客户端及终端摄像装置的登录信息以验证各登录系统的客户端及终端装置为系统内有效用户。而各客户端在登录及注册到该代理服务器上之后，才可接收由系统的代理服务器发出的信息。

本发明涉及的又一个实施方式是一种可用于本发明涉及的基于计算机网络的视频监控系统，所使用的P2P模式与转发模式两种媒体流发送模式之间的转换方法。其包括有以下步骤，视频监控系统包括的第一客户端向系统包括的代理服务器发出接收由系统包括的终端摄像装置采集到的媒体流的指令。代理服务器接收第一客户端发出的指令，并通知终端摄像装置将其采集到的媒体流直接发送给第一客户端。系统的代理服务器通知第一客户端接收由终端摄像装置发出的媒体流。代理服务器收到第二客户端要求获得系统终端摄像装置采集的媒体流的指令。代理服务器通知终端摄像装置将其所采集的媒体流发送到系统包括的媒体转发服务器中。代理服务器通知第一、第二客户端由媒体转发服务器中获得由终端摄像装置发送过来的媒体流。

相对于现有技术，本发明可有效的使得多个客户端同时使用一个终端摄像装置，共同分享由该终端摄像装置采集到的视频媒体流，极大地提高了系统终端摄像装置的使用效率，简化了系统结构。

附图说明

图1是本发明的一个实施方式涉及的视频监控系统的结构示意图；

图2是本发明的涉及的视频监控系统，在P2P模式下的媒体流发送方式；

图3是本发明的涉及的视频监控系统，在转发模式下的媒体流发送方式。

具体实施方式

针对现有技术中的视频监控系统中由于系统中访问同一终端摄像装置的客户数量增加，而导致的系统不能实现多客户端同时访问同一终端摄像装置的问题。本发明的一个实施方式提出了一种可有效解决视频监控系统中的多个客户可同时访问同一终端摄像装置的问题的系统和方法，极大地提高了系统资源的利用率。

在一个实施方式中，请参阅图1所示，一种基于计算机网络的视频监控系统100包括有终端摄像装置(例如，终端摄像装置)101、代理服务器(Proxy)10、媒体转发服务器(Media Relay Server，MRS)103以及若干客户端110、120、130。这些系统组件之间通过计算机网络连接。其中终端摄像装置101用于采集媒体流。代理服务器用于协调各组件间的运作。例如，验证客户端及终端摄像装置的登陆及注册、处理来自客户端的输入指令、通知终端摄像装置将其采集到的媒体流发送给客户端或媒体转发服务器、通知媒体转发服务器建立多个通道以分别向不同客户端转发媒体流等等。

在不同实施方式中，用于连接各系统组件的计算机网络可以是互联网、局域网以及宽域网中的一种或多种。客户端通常包括有用于输入指令的输入装置111、121、131(比如鼠标、键盘、轨迹球、触摸屏等等)及用于显示输入指令执行结果的输出装置112、122、132(比如显示屏、打印机等等)。在其他实施方式中，终端摄像装置也可以是单独的音频采集装置，例如，麦克风等等，可随具体需要而定。

进一步的，系统100运行时，客户端110、120、130在向代理服务器发出指令前，其通常需要先登录到系统100的代理服务器102上，此操作通常需要客户端输入其被赋予的用户名及登录密码。客户端登陆操作的设置，可使得代理服务器能更有效的管理系统的各客户端。通常，各客户端的登录信息(包括用户名及密码)会存储于代理服务器的存储装置上，当客户端登陆时，代理服务器会识别并判断该客户端输入的登录信息是否有效，当确认有效时，代理服务器将接受该客户端的登陆，并处理该客户端输入的指令。

同时，在终端摄像装置101在接收到代理服务器102的指令前，也是需要先登录到代理服务器102上的。在一种实施方式中，其登陆方式也可以是采用类似于客户端登陆方式中所采用的用户名及密码的形式进行登陆。这样，也便于代理服务器掌握系统所有终端的信息，便与其进行管理。

在一个客户端及终端摄像装置的登陆实施方式中，其包括有以下步骤：

第一步，终端摄像装置101及客户端110、120、130的账户申请。

如果客户端在监控系统中还没有账户，用户需要向监控系统进行账户申请为终端摄像装置101及客户端各获得账户信息，所述账户信息包括账户名及密码。用户将终端摄像装置101的账户名及密码植入终端摄像装置100并将其保存入终端摄像装置101的存储模块内，这样终端摄像装置101就可以利用账户信息登录网络视频监控系统100。用户也可以利用客户端的账户名及密码登录到系统中。在用户获得客户端及终端摄像装置账户信息的同时，系统自身也会将客户端账户信息及其对应的终端摄像装置101的账户信息存储于系统内，以备两者登陆系统时进行验证。其中在一个客户端及终端摄像装置的账户信息的实施方式中，终端摄像装置被植入的账户名为张三@vimicro.com、密码为111111，其对应的客户端的账户名为李四@vimicro.com，其密码为000000。在不同实施方式中，一个客户端可对应于多个终端摄像装置；或是一个终端摄像装置可对应于多个客户端。

第二步，终端摄像装置101及客户端110、120、130的登录。

通常而言，用户一般通过一个客户端应用程序，输入其账户信息，以进行客户端登陆。如此，当用户通过客户端应用程序将客户端账户信息通过计算机网络输送给代理服务器102进行登陆时，其对应的终端摄像装置也会调用客户端应用程序自动向代理服务器102发送登录请求。具体来讲，即终端摄像装置会根据客户端应用程序将存储于其内的账户名和密码取出，并将账户名和密码发送给代理服务器102。

接收到客户端及终端摄像装置的登录请求后，代理服务器102回通过查询系统内管理账户信息的数据库，以确定客户端及终端摄像装置是否为系统内的用户。如果在系统内找到相应的账户信息，则认为其是系统内的用户，登录成功。若否，则认为其不是系统内的用户，反馈登录失败的信息。

进一步的，用户可以通过账户名李四@vimicro.com和其密码将任何一台接入计算机网络的电脑或手持设备作为客户端向代理服务器102发送登录请求。同理，终端摄像装置也是如此，在任何位置，只要接入计算机网络，就可在客户端登陆的同时，自行进行登陆。

第三步，客户端及终端摄像装置的注册。

登录成功之后，在客户端程序的支持下，终端摄像装置向代理服务器102发送注册请求，代理服务器102在确定其接收到的是注册请求后可自行进行注册信息处理或是将其转发给系统100，由系统进行注册信息处理。其中在一个实施方式中，注册请求包括终端摄像装置101请求将其当前的系统信息向代理服务器102或系统进行注册，其中终端摄像装置的系统信息包括其地址信息、温度、湿度等等信息，当然此时终端摄像装置会安装有温度、湿度传感器；地址信息包括IP地址及端口等等。如果终端摄像装置是第一次提出注册请求，那么系统将储存所有终端摄像装置101的系统信息。如果终端摄像装置101不是第一次提出注册请求，那么系统100将仅仅将与上次注册信息不同的部分系统信息作更新，尤其是将终端摄像装置的地址信息刷新为当前地址信息。

在不同实施方式中，客户端和终端摄像装置的注册请求与登录请求是一起发送给代理服务器102的。而在又一个实施方式中，终端摄像装置会在客户端程序的支持下定时的向代理服务器102发送注册请求。

本发明提供的终端摄像装置101的此种设置，使得终端摄像装置无论被移动到哪里，只要它可以被连接到系统100所使用的计算机网络，其都会主动向系统100注册其地址信息，以使客户端可以通过代理服务器102找到它。这样，终端摄像装置就可以按照用户的需求被安装到任何位置，还能保持与代理服务器102的联系。

同理，对于客户端也是类似，当客户端登录后，客户端也会向代理服务器102发送注册请求，代理服务器102在确定其接收到的是注册请求后进行账户信息注册，或是转发给系统，由系统进行这册信息处理。客户端进行注册的系统信息包括其地址信息、名称、上次登录时间等信息，地址信息包括IP地址及端口。尤其是，向系统注册客户端当前的地址信息。注册过程与终端摄像装置类似，此处不再赘述。客户端的此种设计也使用户不仅限于使用固定的硬件设备对终端摄像装置进行监控，而可以随时随地选择不同的适用硬件设备作为客户端。

第四步，客户端对终端摄像装置进行监控。

如果客户端110李四@vimicro.com需要对终端摄像装置101张三@vimicro.com进行监控时，首先，客户端110会向代理服务器102发送监控请求，请求数据包中包括被请求终端摄像装置101的账户信息、客户端李四@vimicro.com自己的账户信息及地址信息。代理服务器102在确定其接收到的是监控请求后，向系统或自身存储的数据库内查询终端摄像装置101当前的地址信息，获得终端装置的当前信息后，代理服务器102将客户端110的监控请求按照终端摄像装置101的当前地址信息发送给终端摄像装置101。

终端摄像装置101在接到监控请求后，按照请求数据包中的地址向客户端110反馈同意信息，此时终端摄像装置101和客户端110已经知道彼此最新的地址信息。接下来，终端摄像装置便可以将所监控区域内的视频图像传输至客户端，用户可通过客户端的显示装置进行观看。

综上所述，本发明中的终端摄像装置，在可连接系统所使用的计算机网络的前提下，可以随意的移动到用户需要的任意位置，同时用户可以将任意一台接入系统所使用的计算机网络的电脑或手持设备(例如，个人数位助理、手机等等)作为客户端来使用，这样本发明提出的基于计算机网络的网络监控系统能够让其用户在任何时间、任何地方都可以看到自己所想要监控的场景。

进一步的，对于媒体转发服务器103的操作也是类似，其在接收由代理服务器发出的指令之前，也是要先登陆代理服务器102的，使得代理服务器获得其地址信息，以便发送信息。一般而言，在其启动时，其就会向代理服务器102发送其地址信息，使得代理服务器获得向其发送指令的当前地址信息。

进一步的，如前所述，在客户端、终端摄像装置媒体转发服务器等系统组件均已登陆并注册到代理服务器上后，客户端才能发布指令，调用其相应的终端摄像装置。

而对于系统而言，其对于将终端摄像装置采集到的媒体流向客户端发送的方式，是有两种不同方式的：P2P模式以及转发模式。此两种方式还可根据客户端数量的不同而相互转换的，以下将对这两种方式分别做进一步的说明。

P2P模式：

如图2所示，当系统100中只有一个客户端103要求接收其对应的终端摄像装置101采集到的媒体流时。代理服务器102接收到来自客户端103的指令后，并在确定只有一个客户端需要接收媒体流后，其将通知终端摄像装置101将其采集到的视频媒体流直接发送给发出指令的客户端，并通知该客户端直接接收由终端摄像装置发出的媒体流。客户端可通过其显示装置观看接收到的视频媒体流。此时，系统100的媒体流发送方式为P2P模式。

如前所述，对于一个终端摄像装置，其是可以对应于多个客户端的，如此，当系统100中有两个或以上数量的客户端在登陆代理服务器102后，要求接收来自其共同对应的终端摄像装置101的视频媒体流时，这时，系统100的视频媒体流发送方式就由P2P模式转变为转发模式。具体操作，如图3所示。

转发模式：

请参阅图3所示，当多个客户端110、120、130向代理服务器102发送要求接收来自其对应终端摄像装置的视频媒体流的指令时，代理服务器确认需要向多个客户端110、120、130发送视频媒体流后，其将通知终端摄像装置101将其采集到的视频媒体流向媒体转发服务器103的接收通道发送。接收到终端摄像装置101反馈回的确认信息后，通知媒体转发服务器103分配出与发出指令的客户端相应数量的媒体转发通道。媒体转发服务器103在接收到由终端摄像装置发来的视频媒体流后将通过其建立的多个转发通道一对一的将视频媒体流发送给各个客户端。如此系统100媒体流发送模式由P2P模式转变为转发模式。

在系统运行过程中，其并不一定经常处于多个客户端同时要求接收由终端摄像装置101采集的媒体流的状况，因此，为节省系统资源，系统会根据使用的客户端的数量，自行在媒体流的转发模式与P2P模式间进行转换。

在一个转发模式与P2P模式间进行转换的实施方式中，当系统100处于转发模式运行时，代理服务器102会自动定时对要求接收媒体流的客户端发出确认接收的信息，以确定其还处于接收状态。当代理服务器接收到“确认接收”的信息反馈时，则代理服务器维持现有运行模式，保持媒体转发服务器103的各转发通道的连接。

而当代理服务器接收不到来自某客户端的确认接受信息的反馈时，或是代理服务器接收到客户端发出的主动要求拒绝接受媒体流的信息时，代理服务器将通知媒体转发服务器关闭该相应的媒体转发通道，并释放系统资源，以节省系统资源。检测目前正接收媒体流的客户端的数量，若发现只有一个客户端在接收媒体流时。其将通知终端摄像装置将采集到的视频媒体流直接发送给该客户端，并通知该客户端由终端摄像装置直接接收其采集的视频媒体流。如此，系统100的媒体流发送方式就由转发模式转换为P2P模式。

Claims (10)

1.一种具有P2P模式及转发模式的网络视频监控系统，其包括有用于采集媒体流的终端摄像装置及若干用于接收由所述终端摄像装置采集的媒体流的客户端；其特征在于，其还包括有代理服务器及媒体转发服务器；其中所述代理服务器用于通知所述终端摄像装置将其采集的媒体流发送到某一特定的客户端或是发送到媒体转发服务器上，以及通知所述一个客户端由所述终端摄像装置直接接收媒体流，或是通知多个客户端同时通过所述媒体转发服务器接收所述媒体流。

2.根据权利要求1所述的网络视频监控系统，其特征在于，所述代理服务器内存储有各客户端及终端的登录信息用于验证登陆的各客户端及终端，所述各客户端及终端在登录及注册到所述代理服务器上之后，才可接收由所述代理服务器发出的信息。

3.根据权利要求1所述的网络视频监控系统，其特征在于，所述视频监控系统所使用的网络包括互联网、局域网及宽域网中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的网络视频监控系统，其特征在于，所述客户端包括用于输入指令的输入装置以及显示所述输入指令结果的显示装置。

5.一种可用于如权利要求1所述的网络视频监控系统的媒体流发送方法，其包括有以下步骤：

所述视频监控系统包括的第一客户端向所述系统包括的代理服务器发出要求接收由所述系统包括的终端摄像装置采集到的媒体流的指令；

所述代理服务器接收所述第一客户端发出的指令，通知所述终端摄像装置将其采集到的媒体流直接发送给所述第一客户端；

所述系统的代理服务器通知所述第一客户端直接接收由所述终端摄像装置发出的媒体流；

所述代理服务器收到第二客户端要求获得所述终端摄像装置采集的媒体流的指令；

所述代理服务器通知所述终端摄像装置将其所采集的媒体流发送到所述系统包括的媒体转发服务器中；

所述代理服务器通知所述第一、第二客户端由所述媒体转发服务器中获得所述由终端摄像装置发送过来的媒体流。

6.根据权利要求5所述的媒体流发送方法，其特征在于，其还包括有以下步骤：

所述系统的客户端在向所述代理服务器发出指令前，需要登录并注册到所述代理服务器上，使得所述代理服务器获得其当前地址信息，才可向所述代理服务器发出指令以及获得信息；

所述终端摄像装置在接收所述代理服务器发出的指令前，也需要先登录并注册到所述代理服务器上，使得所述代理服务器获得其当前地址信息，才可接收所述代理服务器发出的指令。

7.根据权利要求6中所述的媒体流发送方法，其特征在于，其还包括有以下步骤：

客户端发出所述要求接收媒体流的指令时，所述客户端向所述代理服务器发送的指令中同时还包括有所述终端摄像装置的登录信息、客户端自己的登录信息及地址信息，所述代理服务器接收到所述指令后，在确认其中包括的客户端的登陆信息有效后，将客户端的指令按照终端摄像装置的当前地址信息发送给终端摄像装置。

8.根据权利要求6所述的媒体流发送方法，其特征在于，所述媒体转发服务器向多个客户端同时发送媒体流的方式为，所述媒体转发服务器会根据要求接收所述媒体流的客户端的数量，建立起相应的转发通道，在通过各转发通道分别向各个客户端发送媒体流。

9.根据权利要求6所述的媒体流发送方法，其特征在于，其还包括有以下步骤：

在所述媒体转发服务器转发媒体流的同时，所述代理服务器会向各接收媒体流的第一、第二客户端发出确认接收的指令，以确定各客户端在接收来自所述转发服务器发出的媒体流。

10根据权利要求9所述的媒体流发送方法，其特征在于，其还包括有以下步骤：

当所述代理服务器未接收到某一正在接收媒体流客户端的确认接收的反馈时，其将通知所述媒体转发服务器关闭其相应的转发通道以释放系统资源；

确认接收媒体流的客户端数量，当只有一个客户端处于接收状态时，所述代理服务器将通知所述终端摄像装置将其采集的媒体流直接发送给该客户端，并通知该客户端直接由所述终端摄像装置接收媒体流。

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