CN101420600A - 一种插板式视频监控系统及其监控管理平台 - Google Patents
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Abstract
本发明披露了一种视频监控系统,包括前端部分、传输部分、控制部分和应用部分,其中前端部分完成视频信号的采集,传输部分将采集信号传输至控制部分,控制部分处理后将视频信号传输至应用部分,所述控制部分由硬件设备实现,该部分各组成模块均为插板式,各插板通过工业交换背板总线相连接。本发明由于利用成熟的工业背板总线,通过插板式专业硬件的方式分别设计系统控制部分各模块,实现了对模块视频和数字视频的统一接入和管理,提高了系统的承载能力和运行速度,同时,本发明还可以设置多块相同的硬件插板实现多设备分担负荷,进一步增大视频监控系统的容量。
Description
技术领域
本发明涉及视频监控系统,尤其涉及一种能够兼容模拟视频和数字视频的插板式视频监控系统。
背景技术
现有的视频监控系统主要分为模拟、数模结合和网络三种类别,模拟视频监控系统主要特征是视频监控信号以模拟方式进行传输、存储和查看,系统主要组成为摄像机、矩阵、显示设备等;数模结合视频监控系统主要特征是视频监控信号在前端采集部分以模拟方式进行采集,在数据的存储、查看部分则以压缩编码后的数字方式进行,系统主要组成为摄像机、数字硬盘录像机DVR、显示设备等;网络视频监控系统主要特征是视频监控信号在前端进行采集时立即转换成数字信号,然后在整个系统内以数字方式进行传输、存储及查看,系统主要组成为摄像机、数字视频服务器、网络监控管理平台、显示设备等。实际使用中,现有的上述几种监控系统均存在着一些问题。
首先,现有的视频监控系统的控制部分多由软件来实现,而通过编制程序的方式完成控制部分的各项功能则限制了系统的容量,同时此种集中处理的方式也影响了系统的运行速度。
另一方面,网络视频监控系统的平台无法或不便于接入模拟视频监控系统,而模拟视频监控的矩阵等设备又无法接入网络视频监控平台,故各类系统互联互通困难。但实际的应用中,传统的建设项目多为模拟视频监控系统,新建的视频监控项目中,数模结合监控系统或者网络视频监控系统又占了主要部分。
因此,如何对现有的视频监控系统进行改进,开发一个能够同时接入模拟视频和数字视频的、具有大容量的视频监控平台具有较强的现实意义。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题,提出了一种改进的视频监控系统。
根据本发明的第一方面,提供了一种视频监控系统,包括前端部分、传输部分、控制部分和应用部分,其中前端部分完成视频信号的采集,传输部分将采集信号传输至控制部分,控制部分处理后将视频信号传输至应用部分,而且,系统的控制部分由硬件设备实现,该部分各组成模块均为插板式,各插板通过工业交换背板总线相连接。
优选地,控制部分的组成模块包括管理平台插板、视频流转发插板、录像存储插板、数字视频接口插板、模拟视频接入插板中的一部分或全部,所述各插板均连接至所述工业交换背板总线。
优选地,上述管理平台插板是基于X86的硬件板卡或基于ARM的嵌入式硬件。
优选地,所述的视频流转发插板采用硬件网络处理芯片或FPGA实现。其中,硬件网络处理芯片可以为Interl 2400。
可选地,上述视频流转发插板也可以通过Linux流媒体服务器软件方式实现。
可选地,上述录像存储插板通过软件方式实现。
优选地,所述的数字视频接口插板为以太网接口RJ45或光纤数据接口。
优选地,上述模拟视频接入插板为分布式的视频编码服务器或视频编码压缩板。
可选地,上述的系统控制部分的各相同功能的插板均可根据实际需要,设置为两个或两个以上。
可选地,上述视频监控系统中,所述的工业交换背板总线为CPCI或ATCA总线。
可选地,上述视频监控系统中,所述工业交换背板总线为自定义数据总线。
根据本发明的第二方面,提供了一种视频监控管理平台,其包括具有多个插槽的工业交换背板总线和分别插于该工业交换背板总线的插槽上的多个功能插板,所述功能插板包括管理平台插板、视频流转发插板、录像存储插板、数字视频接口插板、模拟视频接入插板中的部分或全部,经由工业交换背板总线统一的数据交换,实现所述插于工业交换背板总线上的功能插板相互协调工作。
可选地,预留上述工业交换背板总线的未插入功能插板的空闲插槽,该空闲插槽用于收纳实现功能扩展的各种功能插板。
可选地,上述工业交换背板总线的用于插入功能插板的插槽系具有同一标准的插槽。
可选地,上述功能插板中的部分或全部的实现相同功能的插板数量为两个或两个以上。
本发明由于利用成熟的工业背板总线CPCI或ATCA,通过插板式专业硬件的方式分别设计视频监控的管理平台插板、流转发插板、录像存储插板、数字视频接口插板、模拟视频接入插板,实现了对模块视频和数字视频的统一接入和管理,提高了系统的承载能力和运行速度,同时,本发明还可以设置多块相同的硬件插板实现多设备分担负荷,以进一步增大视频监控系统的容量。
附图说明
下文将参照附图对本发明的具体实施方案进行更详细的举例说明,其中图1是本发明具体实施例的系统结构图。
具体实施方式
图1是本发明的具体实施例的系统结构图。如图所示,该系统包括前端部分、传输部分、控制部分和应用部分。其中,前端部分完成视频信号的采集,可以为模拟采集设备7或数字采集设备8。传输部分10将采集的信号传输至控制部分,视频信号经控制部分处理后可根据需要传输至应用部分的监控视音频应用设备9。本实施例中,控制部分(也可以被称为监控管理平台或装置)可以通过硬件设备实现,该部分的各组成模块可采用插板式结构,各插板通过工业交换背板总线6相连接。在图1所示的实施例中,控制部分主要由管理平台插板1、视频流转发插板2、录像存储插板3、数字视频接口插板4、模拟视频接入插板5组成。所述工业交换用背板总线具有很多可以收纳各种功能插板的插槽,前述各种功能插板,比如管理平台插板1、视频流转发插板2、录像存储插板3等,都可以直接插入所述工业交换用背板总线6的插槽内。在本实施例中,所述工业交换用背板总线的插槽有很多还处理闲置状态以作功能扩展之用,既可以增加已有的同类功能插板的数量,也可以根据实际需要定制新的功能插板,实现系统的灵活扩展。上述工业交换背板总线的用于插入功能插板的插槽是具有同一标准的插槽。
管理平台插板1主要实现视频监控系统的设备管理、用户管理功能,由基于X86的硬件板卡或者基于ARM的嵌入式硬件平台实现。整个监控管理插板中,所有要接入的模拟视频和数字视频设备都要向管理平台插板进行注册、建立连接、接受控制及返回控制结果等。根据系统需要及硬件的性能,管理平台插板可以设置多个,以此实现多级的级联或者多级负荷分担,满足高可靠性、大容量的要求。
视频流转发插板2负责进行视频监控系统的视音频数据流的网络报文单组播转换和复制分发,主要完成将网络单播数据报文的一路数据复制分发为多路数据,将单播数据报文转换成组播报文或者将组播报文转换成单播报文。视频流转发插板或者采用硬件网络处理芯片如Intel 2400等或者FPGA实现。另外,视频流转发插板也可以采用软件方式实现,如Linux下的流媒体服务器软件。
录像存储插板3负责将视频监控的视音频数据进行存储,完成数据报文往存储设备如磁盘阵列、大容量硬盘等设备的写入。录像存储插板可以采用诸如IPSan等专门的硬件设备实现,也可以采用软件实现。存储采用的协议可采用网络存储协议NAS、直接存储协议DAS、专业存储网络SAN等不同方式。
数字视频接口插板4负责实现对采集来的压缩编码后的数字视频信号进行接入,以及处理后的视频信号对应用设备的输出。通常采用以太网接口RJ45或者光纤数据接口,一般采用具有多个网络接口的网络设备实现,比如多个以太网口的网络交换机、或者多路光纤接口的光交换机等。
模拟视频接入插板5对传输过来的模拟视频进行信号接入、数字编码压缩等处理。通常采用分布式的视频编码服务器或者高密度多端口的视频编码压缩板来实现,输入接口一般是一个或多个BNC接口,输出为编码压缩为H.264、Mpeg4、AVS、Mjpeg等多种格式的数字信号,并通过数据网接口进行传输。
工业交换用背板总线6负责将管理平台插板、视频流转发插板、录像存储插板、数字视频接入插板、模拟视频接入插板等多个插板进行统一的数据交换,通常采用开放的工业控制总线如CPCI、ATCA总线或者采用自己定义的数据总线格式。
模拟采集设备7属于系统的前端部分,可以以模拟方式完成视音频数据、开关量报警数据的采集,通常由带云台或者不带云台的模拟摄像机等实现。模拟采集设备可以直接或者通过模拟网络传输的方式连接到系统控制部分的模拟视频接入插板5。
数字采集设备8也属于系统的前端部分,可以以数字方式完成视音频数据、开关量报警等信息的采集,并直接输出编码后的数字信号,所述数字采集设备通常为带云台功能或不带云台功能的网络摄像机。数据采集设备通过数据传输网络接入到系统控制部分的数字视频接口插板4。
监控视音频应用输出设备属于系统的应用部分,是用来完成数字方式的视频监控信息的查看、下载、报警联动应用的终端设备,通常为PC机、电视墙、移动终端设备等,这些设备通过数据传输网络与控制部分的数字视频接口插板4连接。
数据传输网络10完成视频监控视音频信息、各种设备之间的通信协议的传输,通常为数字化的IP网络,在对视频监控的图像和实时性要求高时,可以采用组建一个专用视频监控网络的方式;如果对视频监控的图像效果和实时性要求不高时,也可以采用公用的Internet或者运营的公用网络进行传输。
本实施例中,数字视频接入和使用步骤包括:数字采集设备将视音频信息进行采集和数字化的传输;经过数据传输网络将视频流送入控制部分的数字视频接入插板,视频监控管理平台插板根据用户的请求将数据信号经视频流转发插板进行流的分发、录像存储插板对数据流进行存储;实时视频流或者存储在录像存储插板的录像,经过视频流转发插板的处理后,用户可以通过监控视音频应用输出设备进行查看。
本实施例中,模拟视频接入和使用步骤包括:模拟采集设备将视音频信息进行采集和传输,然后模拟的视频信号经过模拟网络直接输送到模拟视频接入插板,或者通过数据和数字转换设备如监控视频服务器DVS等数字的转化,送到数字视频接入插板,然后进行参照数字视频接入和使用的流程进行处理;经模拟视频接入插板进行处理过的数字信号,将视频流送入视频监控管理平台插板,视频监控管理平台根据用户的请求将数据信号经视频流转发插板进行流的分发、录像存储插板对数据流进行存储;实时视频流或者存储在录像存储模块的录像,经过视频流转发插板的处理后,用户可以通过监控视音频应用输出设备进行查看。
实际使用中,若系统面临更大容量、更多负荷的要求时,本发明还可以对涉及的系统进行大容量扩展,即采用对某一指定功能模块进行多块设备负荷分担的方式来增加容量。可采用对某一指定模块进行多块设备负荷分担的方式来增加容量。例如,对于管理平台,可通过多块硬件板卡分担负荷的方式,增加设备的容量;对于视频流转发模块,可通过多块硬件板卡分担负荷的方式,增加设备的流转发容量;对于录像存储模块,可通过多块硬件板卡负荷分担的方式,增加设备的存储容量。
另外,在实际使用中还可以根据实际需要对上实施例进行变化,可以去掉其中的部分模块插板,也可以增加其中部分插板的数量,而且可以利用工业交换用背板的扩展功能,自主开发新的功能插板,以满足各种需要,实现系统的灵活定制。可见,本发明采用模块化设计,所有模块的插板可根据需要进行灵活的定制配置,且具备设备的高度集中管理能力,而且系统还可以同时接入模拟方式的视频监控信号和数字方式的视频监控信号,实现了对视频监控系统的原有模拟设备和新建数字设备的兼容接入,而且设备的模块可采用分担负荷的方式实现设备管理,扩充更大的设备容量,具有较强的实用价值。
应当说明的是,以上描述旨在说明本发明的具体实施方案,不能理解为对本发明的限制,本发明所要求保护的范围仅由权利要求书进行限制。
Claims (16)
1、一种视频监控系统,包括前端部分、传输部分、控制部分和应用部分,其中前端部分完成视频信号的采集,传输部分将采集信号传输至控制部分,控制部分处理后将视频信号传输至应用部分,其特征在于,所述控制部分由硬件设备实现,该部分各组成模块为插板式,各插板通过工业交换背板总线相连接。
2、根据权利要求1所述的视频监控系统,其特征在于,所述控制部分的组成模块包括管理平台插板、视频流转发插板、录像存储插板、数字视频接口插板、模拟视频接入插板中的一部分或全部,所述各插板均连接至所述工业交换背板总线。
3、根据权利要求2所述的视频监控系统,其特征在于,所述的管理平台插板是基于X86的硬件板卡或基于ARM的嵌入式硬件。
4、根据权利要求2所述的视频监控系统,其特征在于,所述的视频流转发插板采用硬件网络处理芯片或FPGA实现。
5、根据权利要求4所述的视频监控系统,其特征在于,所述的硬件网络处理芯片为Intel2400。
6、根据权利要求2所述的视频监控系统,其特征在于,所述的视频流转发插板通过Linux流媒体服务器软件方式实现。
7、根据权利要求2所述的视频监控系统,其特征在于,所述的录像存储插板通过软件方式实现。
8、根据权利要求2所述的视频监控系统,其特征在于,所述的数字视频接口插板为以太网接口RJ45或光纤数据接口。
9、根据权利要求2所述的视频监控系统,其特征在于,所述的模拟视频接入插板为分布式的视频编码服务器或视频编码压缩板。
10、根据权利要求2所述的视频监控系统,其特征在于,所述的各相同功能的插板可为两个或两个以上。
11、根据权利要求1或2所述的视频监控系统,其特征在于,所述工业交换背板总线为CPCI或ATCA总线。
12、根据权利要求1或2所述的视频监控系统,其特征在于,所述工业交换背板总线为自定义数据总线。
13、一种视频监控管理平台,其包括具有多个插槽的工业交换背板总线和分别插于该工业交换背板总线的插槽上的多个功能插板,所述功能插板包括管理平台插板、视频流转发插板、录像存储插板、数字视频接口插板、模拟视频接入插板中的部分或全部,经由工业交换背板总线统一的数据交换,实现所述插于工业交换背板总线上的功能插板相互协调工作。
14、根据权利要求13所述的监控管理平台,其特征在于,预留所述工业交换背板总线的未插入功能插板的空闲插槽,该空闲插槽用于收纳实现功能扩展的各种功能插板。
15、根据权利要求13所述的监控管理平台,其特征在于,所述工业交换背板总线的用于插入功能插板的插槽系具有同一标准的插槽。
16、根据权利要求13所述的监控管理平台,其特征在于,所述功能插板中的部分或全部的实现相同功能的插板数量为两个或两个以上。
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CNA2008102391150A CN101420600A (zh) | 2008-12-09 | 2008-12-09 | 一种插板式视频监控系统及其监控管理平台 |
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CN102170562A (zh) * | 2011-03-04 | 2011-08-31 | 西安电子科技大学 | 网络视频服务装置 |
CN105207837A (zh) * | 2015-07-22 | 2015-12-30 | 广西大学 | 网络型的信号采集与控制的装置 |
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2008
- 2008-12-09 CN CNA2008102391150A patent/CN101420600A/zh active Pending
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