CN102625087A - 无线视频监控系统的设备端 - Google Patents

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Abstract

一种无线视频监控系统的设备端,包括:SOCKET模块,用以与SIP层之间进程间通信并接收SIP服务器发送过来的控制指令;XML数据解析模块,用以根据通信协议解析数据;管理功能模块,用以根据驱动层提供的功能设置功能单元,并依照解析数据调用一个或多个功能单元,功能单元包括:RTC管理功能单元,用以实现读取和设置RTC时间和系统时间;云台管理功能单元,用以实现对云台的控制;媒体管理功能单元,用以实现发送视频数据和视频相关的参数的设置;录像管理功能单元,用以实现对设备端录像的控制和相关参数的设置;系统信息管理功能单元,用以实现对设备端基本信息的存储。本发明扩展性能良好、开发周期较短、系统开发效率高。

Description

无线视频监控系统的设备端
技术领域
本发明涉及无线视频监控系统,尤其是一种基于无线平台的移动视频监控系统设备端。
背景技术
视频监控业务具有悠久的历史,可广泛应用于安防、交通事故处理等行业应用领域。随着人们对信息技术的深入研究,图像处理、视频压缩等技术得到了迅速发展,视频编码压缩逐渐向高压缩率、高质量、低传输率发展,例如MPEG-4、JVT、H.264等,以这些技术为基础的视频监控技术不断成熟。与此同时,随着2009年中国工信部发放3G牌照,中国移动网络正式进入3G时代。这引起了传统互联网应用向移动互联网应用的转变。进一步,随着手机功能的增强、性能的提升,由视频监控技术和移动网络技术融合而来的移动视频监控正逐渐成为视频监控的新趋势。而作为视频监控系统的一个重要组成部分——视频监控设备,通常安置在监控地点,主要负责采集视频信息。设备端的应用层面向客户端应用,执行具体的系统功能,应用层性能将直接关系到用户对视频监控系统的用户体验和系统的稳定性。因此,设计一套适合无线传输的视频监控系统设备端的应用层,以克服已有无线视频监控系统的扩展性能相对较差、开发周期长、系统开发效率低的不足,具有重要的实践意义和应用价值。
经对现有专利进行检索对比,发现与移动视频监控相关的专利或产品已经有出现,但在已公布的专利文献和产品中都尚未涉及本发明移动视频监控系统设备端的应用层设计内容。
发明内容
为了克服现有的无线移动视频监控系统的设备端的扩展性能相对较差、开发周期长、系统开发效率低的不足,本发明提供一种扩展性能良好、开发周期较短、系统开发效率高的无线视频监控系统的设备端。
本发明为了解决上述技术问题采用的技术方案为:
一种无线视频监控系统的设备端,包括:SOCKET模块,用以与SIP层之间进程间通信并接收SIP服务器发送过来的控制指令;XML数据解析模块,用以根据通信协议解析数据;所述设备端还包括:管理功能模块,用以根据驱动层提供的功能设置功能单元,并依照解析数据调用一个或多个功能单元,所述功能单元包括:
RTC管理功能单元,用以实现读取和设置设备端的RTC时间和系统时间;
云台管理功能单元:用以实现对云台的控制;
媒体管理功能单元,用以实现发送视频数据和视频相关的参数的设置;
录像管理功能单元,用以实现对设备端录像的控制和相关参数的设置;
系统信息管理功能单元,用以实现对设备端基本信息的存储。
进一步,所述RTC管理功能单元中,调用RTC驱动读取RTC时间,同时设置设备的系统时间和RTC时间相同;之后,判断要设置的RTC时间是否规范,若是这调用RTC驱动设置设备的RTC时间和系统时间;判断时间是否规范。
所述云台管理功能单元中,采用pelco的协议通过RS-485接口发送控制指令控制云台转动,并采用GPIO_7作为RS-485的使能信号控制RS-485的输入输出;读取和设置云台参数:云台地址、云台协议、波特率;首先初始化云台模块,打开云台驱动的设备节点,打开并设置RS-485串口,读取配置文件初始化云台配置参数;根据云台协议调用不同接口控制云台;在pelco_d协议、pelco_p协议下控制云台,根据协议设置控制指令,同时调用云台驱动设置RS-485的使能管脚即GPIO_7,通过写串口把控制指令发送给云台;设置云台参数信息,重新设置已经打开的串口并把参数信息保存到配置文件。
所述媒体管理功能单元中,开启和关闭视频数据传输;创建消息队列,读取配置文件中保存的媒体信息;根据配置参数ID调用不同的接口函数配置媒体参数,保存媒体参数到配置文件;或根据配置参数ID调用不同的接口函数读取媒体参数;或根据配置参数ID开启或关闭视频数据传输;判断是否已经开启,若是则直接返回,若不是则创建RTP数据发送类并初始化,最后循环读取共享内存里的视频数据并进行RTP打包发送。
所述录像管理功能单元中,读取和设置录像参数,读取存储卡内录像文件信息,开启和关闭录像和上传录像文件到FTP服务器;创建消息队列,读取配置文件中保存的录像信息和FTP服务器信息;根据配置参数ID设置录像参数和FTP服务器并保存参数数据到配置文件;设置录像函数通过消息队列实现进程间通信;或根据配置参数ID读取录像参数、FTP服务器信息、存储卡空间信息和存储卡类存储的录像列表信息;或根据控制参数ID开启或关闭录像、上传录像文件到FTP服务器;判断是否已经开启录像文件上传,若是则直接返回,若不是则创建线程上传录像文件;取以空格分开的录像文件,循环的上传文件到FTP服务器;上传录像文件,同时判断上传是否结束;若文件上传超时则结束上传录像文件;结束FTP上传录像文件进程。
所述系统信息管理功能单元中,设置和读取设备和服务器的信息,初始化系统信息模块,读取配置文件里保存的设备和服务器的信息,并获取设置的网络信息,根据参数ID读取配置文件里存储的系统信息,根据参数ID设置系统信息并保持到配置文件里,保存系统信息到配置文件。
本发明的技术构思为:无线移动视频监控系统设备端的应用层位于驱动层之上,它和驱动层相互配合实现设备所需的所有功能,是整个设备端的核心部分。设备端的应用层根据系统的通信协议和服务器进行通信,接收由服务器转发的用户消息,根据消息内容实现相应的功能,比如:视频数据的打包发送、录像的开启上传、云台控制等。设备端的应用层软件设计总体框架如附图1所示。
设备端的应用层位于SIP层和设备端驱动层之间,管理功能模块(Manage)是设备端应用层具体功能实现的关键部分。管理功能模块根据驱动层所提供的不同功能设置相应的功能模块,每个模块独立实现一个具体的功能,各个模块之间互不干扰,可以根据具体需求随意添加或者删除模块,从而大大地提高了系统的扩展性能。
设备端的应用层和SIP层之间通过进程间通信接收SIP服务器发送过来的控制信令,根据平台协议解析信令后调用应用层的一个或多个模块协调实现相应的功能。本发明中,设备端的应用层调用以下几个模块:RTC管理功能单元:主要实现读取和设置设备端的RTC时间和系统时间;云台管理功能单元:主要实现对云台的控制,如上下转动,自动巡航等;媒体管理功能单元:主要实现发送视频数据和视频相关的参数的设置;录像管理功能单元:主要实现对设备端录像的控制和相关参数的设置;系统信息管理功能单元:主要实现对设备端基本信息的存储;
本发明的有益效果为:通过无线移动通信网络,配合设备端的驱动层实现设备所需的功能,从而进行实时视频监控。所设计的应用层,可以克服无线视频监控系统扩展性能相对较差、开发周期长、系统开发效率低的不足。
附图说明
图1为本发明设备端的应用层设计总体构架图。
图2为本发明设备端应用层的进程间通信流程图。
图3为本发明设备端应用层的XML数据解析流程图。
图4为本发明设备端应用层的模块管理流程图。
图5为本发明设备端应用层的云台管理功能单元流程图。
图6为本发明设备端应用层的媒体管理功能单元流程图。
图7为本发明设备端应用层的录像管理功能单元流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
参照图1~图7,一种无线视频监控系统的设备端,包括:SOCKET模块,用以与SIP层之间进程间通信并接收SIP服务器发送过来的控制指令;XML数据解析模块,用以根据通信协议解析数据;所述设备端还包括:
管理功能模块,用以根据驱动层提供的功能设置功能单元,并依照解析数据调用一个或多个功能单元,所述功能单元包括:
RTC管理功能单元,用以实现读取和设置设备端的RTC时间和系统时间;
云台管理功能单元:用以实现对云台的控制;
媒体管理功能单元,用以实现发送视频数据和视频相关的参数的设置;
录像管理功能单元,用以实现对设备端录像的控制和相关参数的设置;
系统信息管理功能单元,用以实现对设备端基本信息的存储。
本实施例的具体实现过程如下:
1、多进程间的通信。socket主要实现网络间通信,但每个进程绑定不同的端口,并且通过开启设备的环路实现一个进程发送socket消息而其他进程监听socket消息,从而实现多进程间的通信。应用层通过进程间通信,利用SIP层实现SIP消息的接收和发送。首先创建socket客户端,并与一个随机端口进行绑定。设置服务器端socket信息,初始化XML数据解析类。之后,接收SIP层服务器端发送的消息,同时调用XML类进行数据解析,或发送socket消息到SIP层服务器端,利用SIP层进行SIP消息的发送。SIP层发送到应用层的socket消息格式为:msg=消息内容;END。应用层发送到SIP层的socket消息格式为:name=应用层名称;port=应用层端口;method=SIP消息类型;msg=消息内容;END。最后,关闭创建的socket客户端实例。图2为多进程间通信流程图。
2、XML数据解析。平台指定SIP消息的消息内容数据格式为XML,SIP层收到SIP消息后发送消息的内容,即XML数据到应用层,因此需要对此数据进行XML数据解析。利用开源库对XML数据进行解析,根据平台协议,调用模块管理类的函数接口实现相应的功能,同时通过socket类的回调函数发送socket消息到SIP层的服务器端实现SIP消息的回复。首先对两种特殊格式的XML数据信息解析,在通过XML数据的首节点将XML数据分为查询、配置、控制三类,分别对其进行解析。查询类对XML数据进行解析。解析下一数据节点,根据平台协议确定是对那个模块的数据进行查询,调用模块管理类的查询函数接口查询信息。根据查询返回结果确定对此SIP消息的回复内容并通过回调函数发送此内容到SIP层服务器端。配置类对XML数据进行解析。控制类对XML数据进行解析。解析下一数据节点,根据平台协议确定是对哪个模块进行控制,调用模块管理类的控制函数接口对某一功能进行控制。根据控制返回结果确定对此SIP消息的回复内容并通过回调函数发送此内容到SIP层服务器端。
图3为XML数据解析流程图。
3、模块管理主要是对各个管理功能模块进行统一的管理,每添加或删除一个功能模块只需在模块管理类中进行管理。模块管理类调用各个功能模块的接口函数实现相应的功能,同时它也为上层提供函数接口,XML类解析数据后可以调用它提供的函数接口去实现各种功能。首先初始化各模块,然后获取、设置或控制各个模块的参数。根据module_id确定获取、设置或控制参数的模块,根据config_id确定获取、设置或控制参数。图4为模块管理流程图。
4、各个管理功能模块主要实现应用层的各种管理功能,每个单元或自己独立实现,或调用驱动实现,并且提供函数接口供模块管理类调用。
云台管理功能单元:采用pelco的协议(pelco_p,pelco_d),通过RS-485接口发送控制指令控制云台转动,并采用GPIO_7作为RS-485的使能信号控制RS-485的输入输出。读取和设置云台参数:云台地址、云台协议、波特率。首先初始化云台模块,打开云台驱动的设备节点,打开并设置RS-485串口,读取配置文件初始化云台配置参数。根据云台协议调用不同接口控制云台。在pelco_d协议、pelco_p协议下控制云台,根据协议设置控制指令,同时调用云台驱动设置RS-485的使能管脚即GPIO_7,通过写串口把控制指令发送给云台。设置云台参数信息,重新设置已经打开的串口并把参数信息保存到配置文件。图5为云台模块流程图。
RTC管理功能单元:功能设置和获取设备的RTC时间和系统时间。调用RTC驱动读取RTC时间,同时设置设备的系统时间和RTC时间相同。之后,判断要设置的RTC时间是否规范,若是这调用RTC驱动设置设备的RTC时间和系统时间。判断时间是否规范。
媒体管理功能单元:读取和设置视频参数(视频类型、视频格式、比特率、帧率、亮度、色度、饱和度)、音频参数(无)、标签参数(显示时间和GPS)和运动检测参数(状态、灵敏度和录像长度)。开启和关闭视频数据传输。创建消息队列,读取配置文件中保存的媒体信息。根据配置参数ID调用不同的接口函数配置媒体参数,保存媒体参数到配置文件。或根据配置参数ID调用不同的接口函数读取媒体参数。或根据配置参数ID开启或关闭视频数据传输。判断是否已经开启,若是则直接返回,若不是则创建RTP数据发送类并初始化,最后循环读取共享内存里的视频数据并进行RTP打包发送。图6为媒体模块流程图。
录像管理功能单元:读取和设置录像参数(录像状态、录像格式和录像长度),读取存储卡内录像文件信息。开启和关闭录像和上传录像文件到FTP服务器。创建消息队列,读取配置文件中保存的录像信息和FTP服务器信息。根据配置参数ID设置录像参数和FTP服务器并保存参数数据到配置文件。设置录像函数通过消息队列实现进程间通信。或根据配置参数ID读取录像参数、FTP服务器信息、存储卡空间信息和存储卡类存储的录像列表信息。或根据控制参数ID开启或关闭录像、上传录像文件到FTP服务器。判断是否已经开启录像文件上传,若是则直接返回,若不是则创建线程上传录像文件。取以空格分开的录像文件,循环的上传文件到FTP服务器。上传录像文件,同时判断上传是否结束。若文件上传超时则结束上传录像文件。结束FTP上传录像文件进程。图7为录像模块流程图。
系统信息管理功能单元:设置和读取设备和服务器的信息。初始化系统信息模块。读取配置文件里保存的设备和服务器的信息,并获取设置的网络信息。根据参数ID读取配置文件里存储的系统信息。根据参数ID设置系统信息并保持到配置文件里。保存系统信息到配置文件。

Claims (6)

1.一种无线视频监控系统的设备端,包括:
SOCKET模块,用以与SIP层之间进程间通信并接收SIP服务器发送过来的控制指令;
XML数据解析模块,用以根据通信协议解析数据;
其特征在于:所述设备端还包括:
管理功能模块,用以根据驱动层提供的功能设置功能单元,并依照解析数据调用一个或多个功能单元,每添加或删除一个功能模块只需在管理功能模块中进行管理,并调用各个功能单元的接口函数实现相应的功能,所述功能单元包括:
RTC管理功能单元,用以实现读取和设置设备端的RTC时间和系统时间;
云台管理功能单元,用以实现对云台的控制;
媒体管理功能单元,用以实现发送视频数据和视频相关的参数的设置;
录像管理功能单元,用以实现对设备端录像的控制和相关参数的设置;
系统信息管理功能单元,用以实现对设备端基本信息的存储。
2.如权利要求1所述的无线视频监控系统的设备端,其特征在于:所述RTC管理功能单元中,调用RTC驱动读取RTC时间,同时设置设备的系统时间和RTC时间相同;之后,判断要设置的RTC时间是否规范,若是则调用RTC驱动设置设备的RTC时间和系统时间;判断时间是否规范。
3.如权利要求1或2所述的无线视频监控系统的设备端,其特征在于:所述云台管理功能单元中,采用pelco的协议通过RS-485接口发送控制指令控制云台转动,并采用GPIO_7作为RS-485的使能信号控制RS-485的输入输出;读取和设置云台参数:云台地址、云台协议、波特率;首先初始化云台模块,打开云台驱动的设备节点,打开并设置RS-485串口,读取配置文件初始化云台配置参数;根据云台协议调用不同接口控制云台;在pelco_d协议、pelco_p协议下控制云台,根据协议设置控制指令,同时调用云台驱动设置RS-485的使能管脚即GPIO_7,通过写串口把控制指令发送给云台;设置云台参数信息,重新设置已经打开的串口并把参数信息保存到配置文件。
4.如权利要求1或2所述的无线视频监控系统的设备端,其特征在于:所述媒体管理功能单元中,开启和关闭视频数据传输;创建消息队列,读取配置文件中保存的媒体信息;根据配置参数ID调用不同的接口函数配置媒体参数,保存媒体参数到配置文件;或根据配置参数ID调用不同的接口函数读取媒体参数;或根据配置参数ID开启或关闭视频数据传输;判断是否已经开启,若是则直接返回,若不是则创建RTP数据发送类并初始化,最后循环读取共享内存里的视频数据并进行RTP打包发送。
5.如权利要求1或2所述的无线视频监控系统的设备端,其特征在于:所述录像管理功能单元中,读取和设置录像参数,读取存储卡内录像文件信息,开启和关闭录像和上传录像文件到FTP服务器;创建消息队列,读取配置文件中保存的录像信息和FTP服务器信息;根据配置参数ID设置录像参数和FTP服务器并保存参数数据到配置文件;设置录像函数通过消息队列实现进程间通信;或根据配置参数ID读取录像参数、FTP服务器信息、存储卡空间信息和存储卡类存储的录像列表信息;或根据控制参数ID开启或关闭录像、上传录像文件到FTP服务器;判断是否已经开启录像文件上传,若是则直接返回,若不是则创建线程上传录像文件;取以空格分开的录像文件,循环的上传文件到FTP服务器;上传录像文件,同时判断上传是否结束;若文件上传超时则结束上传录像文件;结束FTP上传录像文件进程。
6.如权利要求1或2所述的无线视频监控系统的设备端,其特征在于:所述系统信息管理功能单元中,设置和读取设备和服务器的信息,初始化系统信息模块,读取配置文件里保存的设备和服务器的信息,并获取设置的网络信息,根据参数ID读取配置文件里存储的系统信息,根据参数ID设置系统信息并保持到配置文件里,保存系统信息到配置文件。
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