CN106155109A - 云台控制装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了云台控制装置及方法，该装置包括：用户操作层模块，用于接收用户的操作，并根据所述操作发起云台控制请求；业务逻辑处理层模块，用于根据所述云台控制请求进行业务逻辑控制，并进行不同协议之间的转换；接口适配层模块，用于适配云台的硬件和底层驱动，并对所述云台控制请求对应的云台控制指令进行编解码。本发明采用了分层设计模块间相互独立，解决了现有技术中云台控制中存在的问题中的至少之一，便于系统的扩展，并且可以实现不同厂商的云台对接。

Description

云台控制装置及方法

技术领域

本发明涉及控制领域，具体而言，涉及云台控制装置及方法。

背景技术

云台是一种用于支撑和承载摄像机进行水平和垂直两个方向转动的装置，通过云台转动，带动摄像机进行不同角度拍摄。

摄像头云台控制方法经过了二代发展。第一代是模拟信号控制云台，主要由终端设备、控制信号传输线缆、模拟视频控制中心组成。第二代是数字信号控制云台，是在第一代上的改良，主要由终端设备、控制信号传输线缆、数字视频控制中心组成。

第一代模拟信号云台控制方法有以下缺点：

1)每个云台直接连接到控制中心，当需要部署大量云台时，布线成本高昂，且大量线路会导致控制信号之间产生干扰。这极大限制整个视频监控系统的容量。只能适合小规模应用。

2)模拟信号传输距离受到限制。只能实现本地控制。

3)整个控制系统无控制信号的编码与转换，这要求使用同一厂家的设备。不同厂家之间的云台无法同时组网。

4)无法进行业务逻辑控制，如：云台操作者身份鉴别、允许对云台的操作类别等。

第二代数字信号云台控制方法有以下缺点：

1)远程控制能力有限。不能从任意客户机控制任意云台。

2)布线复杂、扩展性不好。

3)数字控制中心没有统一标准，不同厂家之间云台同时组网受制约。

4)视频直接通过专用传输线缆传送到数字视频控制中心，没有使用编解码，数据量大，不适合使用普通公众IP网络传输。

现有技术中云台控制中存在的问题中的至少之一目前并没有提出有效的解决方案。

发明内容

本发明提供了云台控制装置及方法，以解决现有技术中云台控制中存在的问题中的至少之一。

根据本发明的一个方面提供了云台控制装置，包括：用户操作层模块，用于接收用户的操作，并根据所述操作发起云台控制请求；业务逻辑处理层模块，用于根据所述云台控制请求进行业务逻辑控制，并进行不同协议之间的转换；接口适配层模块，用于适配云台的硬件和底层驱动，并对所述云台控制请求对应的云台控制指令进行编解码。

进一步地，所述用户操作层模块，还用于将所述云台的控制效果展示到操作界面。

进一步地，所述业务逻辑处理模块包括：会话初始化协议用户适配SIPUA模块，用于将所云台控制指令构造成所述业务逻辑处理层模块支持的消息并转发给视频媒体网关VMG模块；所述VMG模块，用于根据拜访位置寄存器VLR模块反馈的发起所述云台控制请求的用户的信息，确认所述用户的权限；并在所述用户的权限合法的情况下，向所述接口适配层模块发起控制；所述VLR模块，用于存储用户的信息。

进一步地，所述VMG模块，用于在预订时长内向VLR模块查询所述用户的信息未收到反馈的情况下，或者，收到所述VLR反馈的异常信息的情况下，确认所述用户无权控制所述云台；和/或，所述VMG模块，用于根据所述VLR模块返回的所述用户信息确定所述用户没有权限的情况下，发送携带用所述用户无法操作所述云台的原因的消息。

进一步地，所述VMG模块，还用于确定所述云台控制指令是否合法，并在不合法的情况下返回失败原因；在合法的情况，继续后续云台控制操作。

进一步地，所述VMG模块，还用于判断所述云台控制指令对应的云台是否已经被其他用户控制，在已经被其他用户控制的情况下，返回失败原因。

进一步地，所述VMG模块，用于通过调用软件开发套件SDK函数向所述接口适配层模块发起控制。

进一步地，所述VMG模块，还用于在调用所述SDK函数失败的情况下，向所述SIPUA模块返回失败消息。

进一步地，用户操作层模块，通过所述IP网络与所述业务逻辑处理层模块进行连接；和/或，通过长期演进系统与所述业务逻辑处理层模块进行连接。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种云台控制方法，其特征在于，使用上述的装置进行云台控制。

通过本发明，采用用户操作层模块，用于接收用户的操作，并根据所述操作发起云台控制请求；业务逻辑处理层模块，用于根据所述云台控制请求进行业务逻辑控制，并进行不同协议之间的转换；接口适配层模块，用于适配云台的硬件和底层驱动，并对所述云台控制请求对应的云台控制指令进行编解码。本发明采用了分层设计模块间相互独立，解决了现有技术中云台控制中存在的问题中的至少之一，便于系统的扩展，并且可以实现不同厂商的云台对接。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的云台控制装置的结构框图；

图2是根据本发明实施例的云台控制的流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例中提供了一种云台控制装置，图1是根据本发明实施例的云台控制装置的结构框图，如图1所示，该装置包括：

用户操作层模块(或称为用户操作层)，用于接收用户的操作，并根据所述操作发起云台控制请求；

业务逻辑处理层模块(或称为业务逻辑处理层)，用于根据所述云台控制请求进行业务逻辑控制，并进行不同协议之间的转换；

接口适配层模块(或称为接口适配层)，用于适配云台的硬件和底层驱动，并对所述云台控制请求对应的云台控制指令进行编解码。

通过上述装置，采用了分层设计模块间相互独立，解决了现有技术中云台控制中存在的问题中的至少之一，便于系统的扩展，并且可以实现不同厂商的云台对接。

在一个可选实施例中，所述用户操作层模块，还用于将所述云台的控制效果展示到操作界面。

在一个可选实施例中，所述业务逻辑处理模块包括：会话初始化协议用户适配SIPUA模块，用于将所云台控制指令构造成所述业务逻辑处理层模块支持的消息并转发给视频媒体网关VMG模块；所述VMG模块，用于根据拜访位置寄存器VLR模块反馈的发起所述云台控制请求的用户的信息，确认所述用户的权限；并在所述用户的权限合法的情况下，向所述接口适配层模块发起控制；所述VLR模块，用于存储用户的信息。

在一个可选实施例中，所述VMG模块，用于在预订时长内向VLR模块查询所述用户的信息未收到反馈的情况下，或者，收到所述VLR反馈的异常信息的情况下，确认所述用户无权控制所述云台；和/或，所述VMG模块，用于根据所述VLR模块返回的所述用户信息确定所述用户没有权限的情况下，发送携带用所述用户无法操作所述云台的原因的消息。

在一个可选实施例中，所述VMG模块，还用于确定所述云台控制指令是否合法，并在不合法的情况下返回失败原因；在合法的情况，继续后续云台控制操作。

在一个可选实施例中，所述VMG模块，还用于判断所述云台控制指令对应的云台是否已经被其他用户控制，在已经被其他用户控制的情况下，返回失败原因。

在一个可选实施例中，所述VMG模块，用于通过调用软件开发套件SDK函数向所述接口适配层模块发起控制。

在一个可选实施例中，所述VMG模块，还用于在调用所述SDK函数失败的情况下，向所述SIPUA模块返回失败消息。

在一个可选实施例中，用户操作层模块，通过所述IP网络与所述业务逻辑处理层模块进行连接；和/或，通过长期演进系统与所述业务逻辑处理层模块进行连接。

在本实施例还提供了一种云台控制方法，使用上述的装置进行云台控制。

下面结合优选实施例进行说明。本优选实施例提供了一种可以采用LTE集群调度系统通用云台控制方法。采用分层设计思想、模块间相对独立，控制协议有NAS、SIP、Q.931等标准化协议，互通性强。与云台之间使用厂家提供的SDK(Software Development Kit)方式进行对接，降低耦合度。也便于系统进行扩展和二次业务开发。同时解决了已有云台控制方法的缺陷。

为适应LTE集群调度系统视频监控业务、监控联网和视频回传等多媒体业务融合趋势下的云台控制，本发明基于模块化、标准化、组件化、分层设计思想。降低耦合。从上到下分为：用户操作、业务逻辑处理、接口适配、前端设备四个部分。

用户操作层提供操作界面，发起呼叫及云台控制请求。云台控制效果实时展示到操作界面。业务逻辑处理是本系统的主要部分，负责呼叫控制，及标准NAS协议、SIP协议、Q.931协议之间的转换。接口适配层负责适配不同厂商的硬件设备，和底层驱动，及各种复杂云台控制指令和控制协议(云台上仰、云台下俯、云台左转、云台右转、云台上仰和左转、云台上仰和右转、云台下俯和左转、云台下俯和右转、光圈放大、光圈缩小、范围放大、范围缩小、聚焦近、聚焦远、接通灯光电源、接通雨刷开关)的编解码。

图2是根据本发明实施例的云台控制的流程图，下面对结合该图进行说明。

1、DC用户对已经建立视频呼叫的视频监控终端进行以下操作：云台上仰、云台下俯、云台左转、云台右转、云台上仰和左转、云台上仰和右转、云台下俯和左转、云台下俯和右转、光圈放大、光圈缩小、范围放大、范围缩小、聚焦近、聚焦远、接通灯光电源、接通雨刷开关。DC客户端根据DC用户选择的操作类型，构造相应的SIP Message消息(携带启动云台控制命令START_PTZ_SET_REQ)发送给SIPUA。

2、SIPUA收到Message消息后，取出该消息携带的启动云台控制命令START_PTZ_SET_REQ(构造成内部的Q.931消息)转发给VMG模块。

3、VMG收到START_PTZ_SET_REQ消息后，取出该消息携带的DC号码、视频监控号码、云台控制命令。然后对这些参数进行有效性检查，并到vlr查询云台控制者的业务权限：

3.1、VMG使用DC号码到VLR查询该用户的详细信息，发送USER_QUERY_REQ消息给VLR模块，该消息携带DC号码。

3.2VLR使用DC号码查询数据库，返回该用户的详细信息(USER_QUERY_RSP)给VMG。

3.3VMG收到VLR返回的USER_QUERY_RSP消息后，判断该用户是否为DC用户。

3.3.1如果不是DC用户或VLR返回异常消息或VMG定时器超时后没有收到VLR返回的消息，则VMG给SIPUA返回START_PTZ_SET_RSP消息，该消息携带失败原因为用户无权限操作云台。

3.3.2如果是DC用户，则VMG继续进行后续的视频监控号码进行操作。

3.4VMG使用视频监控号码到VLR查询该用户的详细信息，发送USER_QUERY_REQ消息给VLR模块，该消息携带视频监控号码。

3.5VLR使用视频监控号码查询数据库，返回该用户的详细信息(USER_QUERY_RSP)给VMG。

3.6VMG收到VLR返回的USER_QUERY_RSP消息后，判断该用户是否为视频监控用户且支持云台控制。

3.6.1如果不是视频监控用户或不支持云台控制或VLR返回异常消息或VMG定时器超时后没有收到VLR返回的消息，则VMG给SIPUA返回START_PTZ_SET_RSP消息，该消息携带失败原因为视频监控用户不存在。

3.6.2如果是视频监控用户，则VMG继续进行后续的云台控制命令操作。

3.7VMG判断DC用户发送的云台控制命令是否合法(云台控制命令为云台上仰、云台下俯、云台左转、云台右转、云台上仰和左转、云台上仰和右转、云台下俯和左转、云台下俯和右转、光圈放大、光圈缩小、范围放大、范围缩小、聚焦近、聚焦远、接通灯光电源、接通雨刷开关)。

3.7.1如果云台控制命令不合法，则VMG给SIPUA返回START_PTZ_SET_RSP消息，该消息携带失败原因为请求操作命令错误。

3.7.2如果云台控制命令合法，则VMG继续后续云台控制操作。

3.8VMG判断当前该控制命令指定的视频监控号码对应的视频监控终端是否已被其他DC用户控制(即该设备已接受其他用户的云台控制命令)。

3.8.1如果该视频监控终端已被其他DC用户控制，则VMG给SIPUA返回START_PTZ_SET_RSP消息，该消息携带失败原因为用户无权限操作。

3.8.2如果该视频监控终端没有被其他DC用户控制，则继续后续云台控制。

4、VMG获取DC用户发送的云台控制命令，根据视频监控终端类型调用相应的SDK函数把云台控制命令发送给相应的视频监控系统或网络视频终端。

4.1如果调用SDK函数返回失败，则VMG给SIPUA返回START_PTZ_SET_RSP消息，该消息携带失败原因为视频监控用户不存在。

4.2如果调用SDK函数返回成功，则VMG给SIPUA返回START_PTZ_SET_RSP消息，该消息携带云台控制成功标记。

5、SIPUA收到START_PTZ_SET_RSP消息后，根据消息携带的操作结果进行处理。

5.1如果携带的操作结果为启动云台控制成功，则给DC返回200OK消息，携带云台控制成功信息。

5.2如果携带的操作结果为启动云台控制失败，则根据失败原因进行处理。

5.2.1如果失败原因为视频监控用户不存在，则给DC返回200OK消息，携带的失败原因为视频监控用户不存在。

5.2.2如果失败原因不是视频监控用户不存在，则给DC返回200OK消息，携带的失败原因为具体失败原因值。

6、DC用户收到VMG返回的200OK消息，根据携带的操作结果进行处理，如果携带的操作结果为启动云台操作成功，DC在界面提示用户云台操作成功；同时云台成功执行指令后，视频画面必然产生变化，变化通过视频呼叫的视频媒体流实时传输到DC界面，用户直观感受到云台控制效果。如果携带的操作结果为启动云台操作失败，DC在界面提示用户云台操作失败的具体原因。

实例1：云台调度客户端DC以IP方式接入本发明控制系统发起云台控制为例：

云台调度客户端DC和视频监控终端都预先在集群调度系统开好户，录入用户名、密码、摄像头IP等签约信息。使用合法云台控制帐号登录系统，如果用户名和密码错误，则无法登录。DC拔叫视频监控终端号码发起视频呼叫，DC正常看到视频监控终端画面为同一角度画面。

DC在界面点击云台上仰、云台下俯、云台左转、云台右转操作。

DC界面提示操作成功，看到的画面同时产生变化，由原画面变为向上角度、再变为向下角度、再变为向左角度、再变为向右角度。直观实时感受到云台控制效果。

本实例可以在有IP网络的任意地方接入控制云台。由于使用了标准的视频编解码，普通网络带宽即可满足传输要求。

实例2：无IP网络，但有LTE无线信号覆盖的区域，使用本系统专用的无线终端接入本发明的控制系统发起云台控制为例：

专用终端和视频监控终端都预先在集群调度系统开好户，录入用户名、密码、摄像头IP等签约信息。专用终端通过LTE基站eNodeB的无线信号使用标准NAS协议ATTACH到集群调度系统，并建立专用的数据传输通道。如果用户IMIS和密码错误，则无法成功ATTACH到系统。以后的呼叫建立信令和视频媒体流及云台控制命令都走这个专用的数据传输通道。专用终端拔叫视频监控终端号码发起视频呼叫，专用终端正常看到视频监控终端画面为同一角度画面。

专用终端在界面发起云台控制请求命令：云台上仰和左转、云台上仰和右转、云台下俯和左转、云台下俯和右转。

专用终端界面提示操作成功，看到的画面同时产生变化，由原画面变为向左上角度、再变为向右上角度、再变为向左下角度、再变为向右下角度。直观实时感受到云台控制效果。

本实例可以在有LTE无线网络的任意地方接入控制云台。

本优选实施例具有如下优点：

1、云台控制系统分层设计思想、低耦合。

2、基于IP网络系统，有IP网络的地方随时可以接入系统，控制云台。

3、基于LTE系统，即：没有有线接入网络时，可以使用无线终端接入系统，控制云台。

4、不关心云台底层控制驱动，只需要调用云台厂家提供的接口。这对二次业务开发带了很大的灵活性，可以根据需求实现多种业务，如：操作者优先级、操作者身份鉴权、允许对云台的操作类型，可操作云台数量等业务。且不同厂家的云台组网时，只需要少量的修改即可。

5、新增其它厂家的云台组合组网时，本控制方法只需选择相应的SDK接口调用函数。通过导入配置文件即可，无需修改系统代码。轻松完成不同型号云台组网时的云台控制。

6、有线接入和LTE无线接入控制系统。解决了原有云台控制方法的地域局限。

7、业务与云台底层控制分离，致使业务丰富，便于推广应用。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种云台控制装置，其特征在于包括：

用户操作层模块，用于接收用户的操作，并根据所述操作发起云台控制请求；

业务逻辑处理层模块，用于根据所述云台控制请求进行业务逻辑控制，并进行不同协议之间的转换；

接口适配层模块，用于适配云台的硬件和底层驱动，并对所述云台控制请求对应的云台控制指令进行编解码。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，

所述用户操作层模块，还用于将所述云台的控制效果展示到操作界面。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述业务逻辑处理模块包括：

会话初始化协议用户适配SIPUA模块，用于将所云台控制指令构造成所述业务逻辑处理层模块支持的消息并转发给视频媒体网关VMG模块；

所述VMG模块，用于根据拜访位置寄存器VLR模块反馈的发起所述云台控制请求的用户的信息，确认所述用户的权限；并在所述用户的权限合法的情况下，向所述接口适配层模块发起控制；

所述VLR模块，用于存储用户的信息。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，

所述VMG模块，用于在预订时长内向VLR模块查询所述用户的信息未收到反馈的情况下，或者，收到所述VLR反馈的异常信息的情况下，确认所述用户无权控制所述云台；和/或，

所述VMG模块，用于根据所述VLR模块返回的所述用户信息确定所述用户没有权限的情况下，发送携带用所述用户无法操作所述云台的原因的消息。

5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，

所述VMG模块，还用于确定所述云台控制指令是否合法，并在不合法的情况下返回失败原因；在合法的情况，继续后续云台控制操作。

6.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，

所述VMG模块，还用于判断所述云台控制指令对应的云台是否已经被其他用户控制，在已经被其他用户控制的情况下，返回失败原因。

7.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，

所述VMG模块，用于通过调用软件开发套件SDK函数向所述接口适配层模块发起控制。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，

所述VMG模块，还用于在调用所述SDK函数失败的情况下，向所述SIPUA模块返回失败消息。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的装置，其特征在于，

用户操作层模块，通过所述IP网络与所述业务逻辑处理层模块进行连接；和/或，通过长期演进系统与所述业务逻辑处理层模块进行连接。

10.一种云台控制方法，其特征在于，使用权利要求1至9中任一项进行云台控制。