CN102075738A - 视频监控系统 - Google Patents

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冯雪松
于新强
黄博
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Abstract

一种视频监控系统，包括：头端监控设备、视频监控业务承载网、数据视频监控业务核心平台、监控客户端、视频解码器、屏幕墙。全部头端监控设备与储存处理信号数据视频监控业务核心平台之间通过以太网为基础的视频监控业务承载网直接进行连接，监控客户端可以通过数据视频监控业务核心平台选择调用每台头端监控设备的视频监控信号，并且能够通过以太网对每台头端监控设备发出控制指令。本发明的视频监控系统通过数据视频监控业务核心平台，基于WEB的视频监控平台进行管理，具有极强的扩展性能，能够根据不同的监控需要灵活地对系统组成进行配置。

Description

视频监控系统
技术领域
本发明涉及视频监控的技术领域，具体说是一种具有独立功能逻辑、易于扩展的视频监控系统。
背景技术
从技术角度出发，视频监控系统发展划分为模拟视频监控系统(CCTV)和基于“PC+多媒体卡”数字视频监控系统(DVR)。 
传统模拟视频监控系统(CCTV)依赖摄像机、缆、录像机和监视器等专用设备。例如，摄像机通过专用同轴缆输出视频信号。缆连接到专用模拟视频设备，如视频画面分割器、矩阵、切换器、卡带式录像机(VCR)及视频监视器等。
模拟CCTV存在大量局限性：有限监控能力只支持本地监控，受到模拟视频缆传输长度和缆放大器限制。 有限可扩展性系统通常受到视频画面分割器、矩阵和切换器输入容量限制。录像负载重用户必须从录像机中取出或更换新录像带保存，且录像带易于丢失、被盗或无意中被擦除。 录像质量不高录像是主要限制因素。录像质量随拷贝数量增加而降低。 
当前普遍使用的“模拟-数字”监控系统(DVR)是以数字硬盘录像机DVR为核心半模拟-半数字方案，从摄像机到DVR仍采用同轴缆输出视频信号，通过DVR同时支持录像和回放，并可支持有限IP网络访问，由于DVR产品五花八门，没有标准，所以这一代系统是非标准封闭系统，DVR系统仍存在大量局限： 复杂布线“模拟-数字”方案仍需要在每个摄像机上安装单独视频缆，导致布线复杂性。有限可扩展性DVR典型限制是一次最多只能扩展16个摄像机。有限的可管理性需要外部服务器和管理软件来控制多个DVR或监控点。有限远程监视/控制能力不能从任意客户机访问任意摄像机。您只能通过DVR间接访问摄像机。磁盘发生故障风险与RAID冗余和磁带相比，“模拟-数字”方案录像没有保护，易于丢失。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种具有独立功能逻辑、易于扩展的视频监控系统。
本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是:
本发明的视频监控系统，包括：头端监控设备，采集并发送视频监控信号；视频监控业务承载网，采用以太网作为监控信号的传输载体，连接头端监控设备和数据视频监控业务核心平台，并在两者间传输媒体流及控制指令；数据视频监控业务核心平台，存储并处理接收到的监控数据信号，与监控客户端相连接，传输监控客户端发出的控制指令，并按照监控客户端的要求把视频监控信号发送至监控客户端；监控客户端，通过数据视频监控业务核心平台和视频监控业务承载网向头端监控设备发送控制指令，接收数据视频监控业务核心平台发出的视频监控信号；视频解码器，与监控客户端相连接，对监控客户端接收到的视频监控信号进行解码，将从网络传输过来的远端数字信号还原解码为模拟视频信号；屏幕墙，与视频解码器相连接，以视频图像形式显示视频监控信号。
本发明还可以采用如下技术措施:
上述头端监控设备包括：采集当地视频信号的网络摄像机、临时存储视频监控信号的本地服务器和在移动中采集视频信号的移动监控设备；移动监控设备中设置GPS终端，接收定位卫星的信号进行GPS定位，并将采集接收到的视频监控信号和GPS位置数据通过移动通信网络传送至数据视频监控业务核心平台。
上述数据视频监控业务核心平台包括：流媒体服务器，监听头端监控设备和监控客户端的呼叫请求，建立会话连接，接收和转发媒体流，提供抓拍、参数配制、云台控制指令的转发；录像服务器，从管理服务器获取相关摄像机的录像策略，根据摄像机的录像任务向流媒体服务器发起会话连接，获取媒体流并保存，录像文件被保存在IPSAN设备上，同时录像服务器会通过接入服务器接口保存录像文件的存储路径、相关点播服务器地址和ID号；点播服务器，提供录像文件的下载和录像文件的媒体流转发，监控客户端会通过接入服务器获取相关摄像机的录像文件列表，包括存储路径和VOD点播服务器的地址信息，从而正确访问VOD服务器；管理服务器和管理数据库，对头端监控设备、摄像机、用户账号、访问权限、录像策略及所有核心网络服务器等进行配置管理，为监控客户端、录像服务器、运行状态服务器提供数据库访问的http接口；目录服务器，为录像服务器提供录像文件的索引，为监控客户端提供录像文件列表信息；目录数据库服务器，为目录服务器提供录像文件索引库；运行状态服务器，监控摄像机或头端监控设备运行状态，并将在线通知发布到相关的监控客户端，监控客户端可以通过GIS地图，即时浏览头端监控设备的在线情况，向监控客户端通告GPS位置信息；GPS位置服务器，通过无线通信网络，从GPS终端周期性获取移动监控终端的GPS数据，包括位置、速度等，将这些数据发送给运行状态服务器；流媒体网关，与第3方视频监控平台建立视频会话连接，访问第3方平台的直播和点播视频；操作维护终端，对所有服务器节点进行操作管理维护；GIS服务器，提供地理信息系统功能。
上述流媒体服务器与头端监控设备之间为1对多的配置关系，流媒体服务器为多台。
上述录像服务器与流媒体服务器之间为1对1或1对多的配置关系。
上述录像服务器与VOD服务器之间为多对1的配置关系。
本发明具有的优点和积极效果是: 
本发明的视频监控系统中采集视频监控信号的摄像机等全部头端监控设备与储存处理信号数据视频监控业务核心平台之间通过以太网为基础的视频监控业务承载网直接进行连接，监控客户端可以通过数据视频监控业务核心平台选择调用每台头端监控设备的视频监控信号，并且能够通过以太网对每台头端监控设备发出控制指令。本发明的视频监控系统通过数据视频监控业务核心平台，基于WEB的视频监控平台进行管理，具有极强的扩展性能，能够根据不同的监控需要灵活地对系统组成进行配置，不仅能够完成视频直播、视频录像、视频录像检索、视频点播，而且能够在视频监控信号中加入GPS位置信息，通过无线网络进行数据和控制指令的传输，从而保证了监控现场视频采集的实时性和准确性。
附图说明
图1是本发明的视频监控系统的示意图。
具体实施方式
以下参照附图及实施例对本发明进行详细的说明。
图1是本发明的视频监控系统的示意图。  
如图1所示，本发明的视频监控系统，包括：头端监控设备，采集并发送视频监控信号；视频监控业务承载网，采用以太网作为监控信号的传输载体，连接头端监控设备和数据视频监控业务核心平台，并在两者间传输媒体流及控制指令；数据视频监控业务核心平台，存储并处理接收到的监控数据信号，与监控客户端相连接，传输监控客户端发出的控制指令，并按照监控客户端的要求把视频监控信号发送至监控客户端；监控客户端，通过数据视频监控业务核心平台和视频监控业务承载网向头端监控设备发送控制指令，接收数据视频监控业务核心平台发出的视频监控信号；视频解码器，与监控客户端相连接，对监控客户端接收到的视频监控信号进行解码，将从网络传输过来的远端数字信号还原解码为模拟视频信号；屏幕墙，与视频解码器相连接，以视频图像形式显示视频监控信号。
上述头端监控设备包括：采集当地视频信号的网络摄像机、临时存储视频监控信号的本地服务器和在移动中采集视频信号的移动监控设备；移动监控设备中设置GPS终端，接收定位卫星的信号进行GPS定位，并将采集接收到的视频监控信号和GPS位置数据通过移动通信网络传送至数据视频监控业务核心平台。
上述数据视频监控业务核心平台包括：流媒体服务器，监听头端监控设备和监控客户端的呼叫请求，建立会话连接，接收和转发媒体流，提供抓拍、参数配制、云台控制指令的转发；录像服务器，从管理服务器获取相关摄像机的录像策略，根据摄像机的录像任务向流媒体服务器发起会话连接，获取媒体流并保存，录像文件被保存在IPSAN设备上，同时录像服务器会通过接入服务器接口保存录像文件的存储路径、相关点播服务器地址和ID号；点播服务器，提供录像文件的下载和录像文件的媒体流转发，监控客户端会通过接入服务器获取相关摄像机的录像文件列表，包括存储路径和VOD点播服务器的地址信息，从而正确访问VOD服务器；管理服务器和管理数据库，对头端监控设备、摄像机、用户账号、访问权限、录像策略及所有核心网络服务器等进行配置管理，为监控客户端、录像服务器、运行状态服务器提供数据库访问的http接口；目录服务器，为录像服务器提供录像文件的索引，为监控客户端提供录像文件列表信息；目录数据库服务器，为目录服务器提供录像文件索引库；运行状态服务器（Presence服务器），监控摄像机或头端监控设备运行状态，并将在线通知发布到相关的监控客户端，监控客户端可以通过GIS地图，即时浏览头端监控设备的在线情况，向监控客户端通告GPS位置信息；GPS位置服务器，通过无线通信网络，从GPS终端周期性获取移动监控终端的GPS数据，包括位置、速度等，将这些数据发送给运行状态服务器；流媒体网关，与第3方视频监控平台建立视频会话连接，访问第3方平台的直播和点播视频；操作维护终端，对所有服务器节点进行操作管理维护，包括：服务器软件的重新启动、停止控制，获取运行参数、获取服务器告警信息等；GIS服务器，提供地理信息系统功能。
流媒体服务器与头端监控设备之间为1对多的配置关系，流媒体服务器为多台。根据需要可部署多台流媒体服务器。
录像服务器与流媒体服务器之间为1对1或1对多的配置关系。
录像服务器与VOD服务器之间为多对1的配置关系。
 如图1所示，A表示为流媒体服务器与录像服务器之间的连接。通过VSSP视频监控会话协议进行通信，建立录像服务器与流媒体服务器之间的会话连接，实现录像功能。
B代表录像服务器与目录服务器之间的连接。录像服务器通过http方式，在目录服务器建立录像文件索引。
C代表点播服务器与IPSAN之间接口（NFS或者iSCSI），实现对存储的录像文件的访问。
D代表录像服务器与管理服务器之间的接口。录像服务器通过http方式，从管理服务器获取相关摄像头列表及录像策略，从而建立录像任务。
E代表目录服务器与管理服务器之间的连接。当录像服务器存储文件索引时，可以根据录像服务器ID号从管理服务器获取与录像服务器关联的目录数据库配置、点播服务器配置信息，并与录像文件建立关联。
F代表运行状态服务器即Presence服务器与管理服务器之间的连接。Presence服务器通过http方式从管理服务器获取摄像头列表、用户账号列表及摄像头-用户账号关联关系，从而可以向关联账号发送关联摄像头的在线状态及GPS坐标信息。
G代表GPS位置服务器与Presence服务器之间的连接。Presence服务器通过VSSP视频会话监控协议向GPS位置服务器订阅GPS数据，当GPS数据刷新时，通告Presence服务器。
H代表Presence服务器与流媒体服务器之间的连接。Presence服务器通过VSSP视频会话监控协议向流媒体服务器订阅设备状态数据，当设备状态变化时，通告Presence服务器。设备状态可以是在线、不在线状态信息，也可以是报警状态信息。
I代表流媒体服务器与流媒体网关之间的连接。流媒体服务器通过VSSP视频监控会话协议实现向流媒体转发来自监控客户端的会话请求，流媒体网关向第3方平台转发该会话请求，并通过VSSP视频监控会话协议向流媒体服务器返回媒体流。
J代表操作维护终端与核心服务器节点之间的连接。操作维护服务器通过VSSP视频监控会话协议与各服务器建立会话连接，获取服务器运行时数据，实现对服务器的监控。
h1代表流媒体服务器与头端监控设备之间的连接。头端设备通过VSSP协议与流媒体服务器建立视频会话连接，并发送媒体流。流媒体服务器可以向头端监控设备发送抓拍、参数配置和云台控制指令。
c1代表监控客户端与管理服务器之间的连接接口。监控客户端通过http方式向管理服务器发送认证请求和在线通知。
c2代表监控客户端与流媒体服务器之间的连接。监控客户端通过VSSP视频监控会话协议向流媒体服务器发起会话请求，建立媒体流连接，并发送抓拍、参数配置和云台控制指令。
c3代表监控客户端与目录服务器之间的连接。监控客户端通过http方式向目录服务器发起查询请求，获取指定摄象机和时间段的录像文件索引。
c4代表监控客户端与点播服务器之间的连接。监控客户端通过VSSP视频监控会话协议向点播服务器发起视频点播或文件下载请求，建立媒体流连接。
c5代表监控客户端与Presence服务器之间的连接。监控客户端通过VSSP视频监控会话协议向Presence服务器注册状态服务和GPS位置信息请求，Presence服务器周期性的向监控客户端发送状态更新和GPS位置信息。
c6代表监控客户端与GIS服务器之间的连接。监控客户端通过GIS厂家自定义协议从GIS服务器获取地图数据并装载。
c7代表监控客户端与视频解码器之间的连接。
g1代表移动监控设备与GPS位置服务器之间的连接。移动监控设备通过GPRS/CDMA网络向GPS位置服务器周期性发送位置信息。
g2代表流媒体网关与第3方平台之间的借口。流媒体网关通过第3方接入协议，实现与第3方平台的互联互通。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例公开如上，然而，并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内,当然会利用揭示的技术内容作出些许更动或修饰，成为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (6)

1.一种视频监控系统，其特征在于，包括：头端监控设备，采集并发送视频监控信号；视频监控业务承载网，采用以太网作为监控信号的传输载体，连接头端监控设备和数据视频监控业务核心平台，并在两者间传输媒体流及控制指令；数据视频监控业务核心平台，存储并处理接收到的监控数据信号，与监控客户端相连接，传输监控客户端发出的控制指令，并按照监控客户端的要求把视频监控信号发送至监控客户端；监控客户端，通过数据视频监控业务核心平台和视频监控业务承载网向头端监控设备发送控制指令，接收数据视频监控业务核心平台发出的视频监控信号；视频解码器，与监控客户端相连接，对监控客户端接收到的视频监控信号进行解码，将从网络传输过来的远端数字信号还原解码为模拟视频信号；屏幕墙，与视频解码器相连接，以视频图像形式显示视频监控信号。
2.根据权利要求1所述的视频监控系统，其特征在于：上述头端监控设备包括：采集当地视频信号的网络摄像机、临时存储视频监控信号的本地服务器和在移动中采集视频信号的移动监控设备；移动监控设备中设置GPS终端，接收定位卫星的信号进行GPS定位，并将采集接收到的视频监控信号和GPS位置数据通过移动通信网络传送至数据视频监控业务核心平台。
3.根据权利要求2所述的视频监控系统，其特征在于：上述数据视频监控业务核心平台包括：流媒体服务器，监听头端监控设备和监控客户端的呼叫请求，建立会话连接，接收和转发媒体流，提供抓拍、参数配制、云台控制指令的转发；录像服务器，从管理服务器获取相关摄像机的录像策略，根据摄像机的录像任务向流媒体服务器发起会话连接，获取媒体流并保存，录像文件被保存在IPSAN设备上，同时录像服务器会通过接入服务器接口保存录像文件的存储路径、相关点播服务器地址和ID号；点播服务器，提供录像文件的下载和录像文件的媒体流转发，监控客户端会通过接入服务器获取相关摄像机的录像文件列表，包括存储路径和VOD点播服务器的地址信息，从而正确访问VOD服务器；管理服务器和管理数据库，对头端监控设备、摄像机、用户账号、访问权限、录像策略及所有核心网络服务器等进行配置管理，为监控客户端、录像服务器、运行状态服务器提供数据库访问的http接口；目录服务器，为录像服务器提供录像文件的索引，为监控客户端提供录像文件列表信息；目录数据库服务器，为目录服务器提供录像文件索引库；运行状态服务器，监控摄像机或头端监控设备运行状态，并将在线通知发布到相关的监控客户端，监控客户端可以通过GIS地图，即时浏览头端监控设备的在线情况，向监控客户端通告GPS位置信息；GPS位置服务器，通过无线通信网络，从GPS终端周期性获取移动监控终端的GPS数据，包括位置、速度等，将这些数据发送给运行状态服务器；流媒体网关，与第3方视频监控平台建立视频会话连接，访问第3方平台的直播和点播视频；操作维护终端，对所有服务器节点进行操作管理维护；GIS服务器，提供地理信息系统功能。
4.根据权利要求3所述的视频监控系统，其特征在于：流媒体服务器与头端监控设备之间为1对多的配置关系，流媒体服务器为多台。
5.根据权利要求3所述的视频监控系统，其特征在于：录像服务器与流媒体服务器之间为1对1或1对多的配置关系。
6.根据权利要求3所述的视频监控系统，其特征在于：录像服务器与VOD服务器之间为多对1的配置关系。
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