CN106412530A - 一种物联网视频监控系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种物联网视频监控系统，包括：视频采集层、物联网关层、网络层和应用层；所述物联网关层实现视频访问控制功能，通过在物联网关上构建基于Web的视频流媒体Web服务器，达到视频图像的采集、压缩、传输、解压和浏览的目的，使客户端通过Web服务器访问摄像头；系统实现了物联网多媒体视频信息移动访问和控制。本系统扩展了原有视频系统访问控制范围；移动端无需下载客户端，通过浏览器就可以直接访问；同时，方便二次应用开发，解除访问平台限制，服务端升级更新，保证系统安全，达到实时更新目的。

Description

一种物联网视频监控系统及方法

技术领域

本发明涉及通信领域，具体涉及一种物联网视频监控系统及方法。

背景技术

随着互联网的迅猛发展，视频、音频等多媒体通信技术有着巨大的需求。物联网被视为世界信息产业发展的第三次浪潮，其支持远程视频通信的功能显得更加迫切。视频传感器和流媒体信息传输正是物联网的一个重要属性。在网络上，视频、音频等多媒体信息传输有两种方式，Http或Ftp下载和流式传输。下载传输必须等全部内容下载完成后，才能在本地播放；而流式传输，视频服务器向客户请求端连续实时地传送多媒体信息，用户不必等到整个文件全部下载完毕，只需经过几秒或十几秒的启动延时即可进行观看。

发明内容

为了克服上述现有技术中的不足，本发明的目的在于，提供一种物联网视频监控系统，包括：视频采集层、物联网关层、网络层和应用层；

视频采集层包括设置在各个监控区域的摄像头；应用层包括：具有浏览器的终端；物联网关层包括：网络穿透子系统、摄像头控制子系统和Web服务器；所述物联网关层用于实现视频访问控制功能，通过在物联网关上构建基于Web的视频流媒体Web服务器，达到视频图像的采集、压缩、传输、解压和浏览的目的，使客户端通过Web服务器访问摄像头；网络层用于使视频采集层、物联网关层和应用层之间数据传输；

Web服务器包括：摄像头数据库；

摄像头数据库用于储存摄像头信息和录制参数信息；摄像头信息包括：摄像头编号，摄像头名称，IP地址，端口号，用户名，密码，运行状态，视频清晰度信息，视频声音信息；

录制参数信息包括：定时ID，摄像头编号，录制开始时间，录制时间间隔，录制持续时间，录制定时状态。

优选地，Web服务器还包括：摄像头信息查询模块；

摄像头信息查询模块用于使用户通过终端的浏览器调取摄像头信息，并获取摄像头摄取的视频信息；摄像头信息查询模块采用格式为：

{"cameras":[{"nums":[num]},{"NO":"[NO]","name":"[name]"},…]}，调取摄像头信息。

优选地，终端浏览器包括：视频截图执行模块；

Web服务器还包括：视频截图模块、数据库；

视频截图执行模块用于使用户通过终端浏览器向Web服务器发出对摄像头摄取视频图像的截图指令；

所述视频截图模块用于接收视频截图执行模块发出的截图指令，并执行抓取图像信息；还用于实时抓取摄像头摄取的图像信息，并将图像信息保存到数据库内，当用户通过请求访问数据库的图像信息时，Web服务器根据请求访问的图像信息和查询地址对应的图像，调取图像信息，并且，视频截图模块具有定时截图和上传图片信息到数据服务器的功能。

优选地，摄像头控制子系统包括：云台控制模块；

终端浏览器还包括：摄像头控制模块；

所述摄像头控制模块用于使用户向云台控制模块发送摄像头动作指令，控制摄像头水平旋转，垂直转动和改变焦距；

所述云台控制模块采用ONVIF协议，以及采用SOAP协议使摄像头控制子系统与终端的数据交互，接收摄像头动作指令，执行控制摄像头水平旋转，垂直转动和改变焦距。

优选地，Web服务器还包括：视频格式转换模块；

所述视频格式转换模块用于将摄像头摄取的视频文件转换为mp4格式的视频文件。

优选地，Web服务器还包括：摄像头增删改查模块；

摄像头增删改查模块用于在Web服务器上增加或删除监控区域内的摄像头。

一种物联网视频监控方法，方法包括，

用户通过终端的浏览器登录Web服务器，并通过输入用户名，密码，摄像头编号，摄像头名称，IP地址，端口号找到需要查找的摄像头；

进入视频观看页面后，向Web服务器请求开启对所述摄像头摄取的视频进行转码；

服务器在收到请求后，查询所述摄像头状态是否已经开启，且是否在预设的时间内进行将视频信息进行转码；

如果所述摄像头已经开启且在预设的时间内进行将视频信息进行转码时，则返回Success信息；

如果没有所述摄像头未开启，则开启所述摄像头，运行摄像头转码程序，查询在预设的时间内是否返回转码信息；

如果在预设的时间没有正常返回转码信息，则返回error信息；

如果正常返回转码信息，则开启监听线程并返回Success信息；

在监听线程中每隔100条返回信息查询一下摄像头摄取信息是否超时，如果未超时则继续监听，如果已经超时则关闭转码程序，修改所述摄像机状态信息为初始值，并结束程序。

优选地，用户通过终端的浏览器登录Web服务器，发送增添摄像头请求信息；

Web服务器接收到增添摄像头请求信息，解析出增添配置界面传来的摄像头参数，并返回Success的应答；摄像头参数包括：摄像头编号，摄像头名称，IP地址，端口号，用户名，密码，运行状态，视频清晰度信息，视频声音信息；

Web服务器将增添摄像头的信息保存至数据库中，构建启动FFMpeg视频和音频推流器的命令文件，包括linux下的shell命令、进入和调用FFMpeg库命令、配置Rtsp命令流等，并将这些文件保存到本地；

当用户通过终端的浏览器登录Web服务器删除摄像头时，直接删除启动FFMpeg命令信息以及删除数据库中保存的配置信息。

优选地，用户通过终端的浏览器登录物联网关层，向摄像头控制子系统发送摄像头动作指令，position_pantilt_x为水平方向调节控制指令，position_pantilt_y为竖直方向调节控制指令，zoom为变焦调节控制指令；

终端的浏览器通过物联网关层的device_uri接口，调用摄像头控制指令，获取待调用摄像头的地址ptz_uri以及视频服务地址media_uri；ptz_uri是摄像头控制子系统提供摄像头操作的服务入口地址，media uri是Web服务器提供视频服务入口地址；

摄像头控制子系统根据调用摄像头控制指令，构造请求摄像头的动作指令数据包以及视频数据包，动作指令数据包包括横向移动量、纵向移动量、放大缩小值；并将动作指令数据包以及视频数据包发送至云台控制,实现对摄像头的动作控制。

从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：

实现了物联网多媒体视频信息移动访问和控制。本系统扩展了原有视频系统访问控制范围；移动端无需下载客户端，通过浏览器就可以直接访问；同时，方便二次应用开发，解除访问平台限制，服务端升级更新，保证系统安全，达到实时更新目的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为物联网视频监控系统的整体示意图；

图2为物联网视频监控系统框架图；

图3为数据流及云台控制示意图；

图4为摄像头增减示意图；

图5为物联网视频监控方法流程图；

图6为摄像头控制方式流程图。

具体实施方式

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将运用具体的实施例及附图，对本发明保护的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利保护的范围。

本实施例提供一种物联网视频监控系统，如图1、图2、图3、图4所示，包括：视频采集层3、物联网关层1、网络层2和应用层4；

视频采集层3包括设置在各个监控区域的摄像头8；应用层4包括：具有浏览器11的终端10；物联网关层1包括：网络穿透子系统6、摄像头控制子系统7和Web服务器5；所述物联网关层1用于实现视频访问控制功能，通过在物联网关上构建基于Web的视频流媒体Web服务器5，达到视频图像的采集、压缩、传输、解压和浏览的目的，使客户端通过Web服务器5访问摄像头8；网络层2用于使视频采集层3、物联网关层1和应用层4之间数据传输；

Web服务器5包括：摄像头数据库；摄像头数据库用于储存摄像头信息和录制参数信息；摄像头信息包括：摄像头编号，摄像头名称，IP地址，端口号，用户名，密码，运行状态，视频清晰度信息，视频声音信息；录制参数信息包括：定时ID，摄像头编号，录制开始时间，录制时间间隔，录制持续时间，录制定时状态。

终端可以为智能手机，PC机，一体机等等。

本实施例中，Web服务器5还包括：摄像头信息查询模块；摄像头信息查询模块为了便于用户通过Web服务器5查询摄像头信息。具体的，用户通过终端的浏览器调取摄像头信息，并获取摄像头摄取的视频信息；摄像头信息查询模块采用格式为：

{"cameras":[{"nums":[num]},{"NO":"[NO]","name":"[name]"},…]}，调取摄像头信息。例如：{"cameras":[{"nums":1},{"NO":"2","name":"阳台"}]}。使用：data.cameras[1].name等价于阳台。

本实施例中，终端浏览器11包括：视频截图执行模块；Web服务器5还包括：视频截图模块、数据库；视频截图执行模块用于使用户通过终端浏览器向Web服务器发出对摄像头摄取视频图像的截图指令；视频截图模块用于接收视频截图执行模块发出的截图指令，并执行抓取图像信息；还用于实时抓取摄像头摄取的图像信息，并将图像信息保存到数据库内，当用户通过请求访问数据库的图像信息时，Web服务器根据请求访问的图像信息和查询地址对应的图像，调取图像信息，并且，视频截图模块具有定时截图和上传图片信息到数据服务器的功能。数据服务器设置在物联网关层。所述截图功能可以实时抓取摄像头信息，并将图片信息保存到本地物联网关数据库上。当用户通过请求访问图片时，Web嵌入式服务器子系统根据添加的视频ID和地址查询对应的图片。并且，该物联网关具有定时截图和上传图片信息到数据服务器的功能，例如：方便根据图片进行病虫害分析等。

本实施例中，摄像头控制子系统7包括：云台控制模块；终端浏览器11还包括：摄像头控制模块；所述摄像头控制模块用于使用户向云台控制模块发送摄像头动作指令，控制摄像头水平旋转，垂直转动和改变焦距；所述云台控制模块采用ONVIF协议，以及采用SOAP协议使摄像头控制子系统与终端的数据交互，接收摄像头动作指令，执行控制摄像头水平旋转，垂直转动和改变焦距。

所述云台控制采用ONVIF协议控制，ONVIF协议采用的网络视频框架协议，使不同厂商所生产的网络视频产品(包括摄录前端、录像设备等)完全互通，实现不同厂商设备控制。控制部分采用Web Services的形式，使服务端与客户端的数据交互采用SOAP协议在Web上传输数据。摄像头的运动方式必须与三种类型的空间坐标系保持一致，即不同的运动类型对应着不同的空间坐标系。

本实施例中，Web服务器5还包括：视频格式转换模块；所述视频格式转换模块用于将摄像头摄取的视频文件转换为mp4格式的视频文件。摄像头监控模式：Web服务器同时提供了摄像头的观看功能。由于摄像头视频不能在浏览器中直接观看，同时浏览器不支持直接播放Rtsp格式的视频，因此要进行相应的视频转码。用户首先通过浏览器向服务器请求观看视频的请求，网关服务器接到观看视频的请求后运行脚本命令通过FFMpeg将rtsp格式的摄像头视频流转换为m3u8格式，并推流到Nginx服务器上。然后就可以通过Html5的video标签访问Nginx服务器上m3u8格式的摄像头视频。

本实施例中，Web服务器5还包括：摄像头增删改查模块；摄像头增删改查模块用于在Web服务器上增加或删除监控区域内的摄像头。

本发明还提供一种物联网视频监控方法，如图5所示，方法包括，

用户通过终端的浏览器登录Web服务器，并通过输入用户名，密码，摄像头编号，摄像头名称，IP地址，端口号找到需要查找的摄像头；

进入视频观看页面后，向Web服务器请求开启对所述摄像头摄取的视频进行转码；

服务器在收到请求后，查询所述摄像头状态是否已经开启，且是否在预设的时间内进行将视频信息进行转码；

如果所述摄像头已经开启且在预设的时间内进行将视频信息进行转码时，则返回Success信息；

如果没有所述摄像头未开启，则开启所述摄像头，运行摄像头转码程序，查询在预设的时间内是否返回转码信息；

如果在预设的时间没有正常返回转码信息，则返回error信息；

如果正常返回转码信息，则开启监听线程并返回Success信息；

在监听线程中每隔100条返回信息查询一下摄像头摄取信息是否超时，如果未超时则继续监听，如果已经超时则关闭转码程序，修改所述摄像机状态信息为初始值，并结束程序。

具体的，

S1：用户通过终端的浏览器登录Web服务器，并通过输入用户名，密码，摄像头编号，摄像头名称，IP地址，端口号找到需要查找的摄像头；

S2：进入视频观看页面后，向Web服务器请求开启对所述摄像头摄取的视频进行转码；

S3：服务器在收到请求后，查询所述摄像头状态是否已经开启；

S4：是否在预设的时间内进行将视频信息进行转码；

S5：如果所述摄像头已经开启且在预设的时间内进行将视频信息进行转码时，则返回Success信息；

S6：在监听线程中每隔100条返回信息查询一下摄像头摄取信息是否超时，如果未超时则继续监听，如果已经超时则关闭转码程序，修改所述摄像机状态信息为初始值，并结束程序。

S7：如果没有所述摄像头未开启，则开启所述摄像头，运行摄像头转码程序，查询在预设的时间内是否返回转码信息；

S8：如果在预设的时间没有正常返回转码信息，则返回error信息；

S9：如果正常返回转码信息，则开启监听线程并返回Success信息，并且在监听线程中每隔100条返回信息查询一下摄像头摄取信息是否超时，如果未超时则继续监听，如果已经超时则关闭转码程序，修改所述摄像机状态信息为初始值，并结束程序。

方法还包括，用户通过终端的浏览器登录Web服务器，发送增添摄像头请求信息；

Web服务器接收到增添摄像头请求信息，解析出增添配置界面传来的摄像头参数，并返回Success的应答；摄像头参数包括：摄像头编号，摄像头名称，IP地址，端口号，用户名，密码，运行状态，视频清晰度信息，视频声音信息；

Web服务器将增添摄像头的信息保存至数据库中，构建启动FFMpeg视频和音频推流器的命令文件，包括linux下的shell命令、进入和调用FFMpeg库命令、配置Rtsp命令流等，并将这些文件保存到本地；

当用户通过终端的浏览器登录Web服务器删除摄像头时，直接删除启动FFMpeg命令信息以及删除数据库中保存的配置信息。

这样实现了对视频采集层中摄像头增加或删除的管理，并能够对摄像头增加或删除进行实时跟踪管理。

方法还包括，如图6所示，本方法为使用户通过终端的浏览器登录物联网关层，控制摄像头动作，使用户在浏览器上完成对摄像头的控制，达到拍摄要求。

S21：用户通过终端的浏览器登录物联网关层，向摄像头控制子系统发送摄像头动作指令，position_pantilt_x为水平方向调节控制指令，position_pantilt_y为竖直方向调节控制指令，zoom为变焦调节控制指令；

S22：终端的浏览器通过物联网关层的device_uri接口，调用摄像头控制指令，获取待调用摄像头的地址ptz_uri以及视频服务地址media_uri；ptz_uri是摄像头控制子系统提供摄像头操作的服务入口地址，media uri是Web服务器提供视频服务入口地址；

S23：摄像头控制子系统根据调用摄像头控制指令，构造请求摄像头的动作指令数据包以及视频数据包，动作指令数据包包括横向移动量、纵向移动量、放大缩小值；并将动作指令数据包以及视频数据包发送至云台控制,实现对摄像头的动作控制。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参考即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种物联网视频监控系统，其特征在于，包括：视频采集层、物联网关层、网络层和应用层；

视频采集层包括设置在各个监控区域的摄像头；应用层包括：具有浏览器的终端；物联网关层包括：网络穿透子系统、摄像头控制子系统和Web服务器；所述物联网关层用于实现视频访问控制功能，通过在物联网关上构建基于Web的视频流媒体Web服务器，达到视频图像的采集、压缩、传输、解压和浏览的目的，使客户端通过Web服务器访问摄像头；网络层用于使视频采集层、物联网关层和应用层之间数据传输；

Web服务器包括：摄像头数据库；

摄像头数据库用于储存摄像头信息和录制参数信息；摄像头信息包括：摄像头编号，摄像头名称，IP地址，端口号，用户名，密码，运行状态，视频清晰度信息，视频声音信息；

录制参数信息包括：定时ID，摄像头编号，录制开始时间，录制时间间隔，录制持续时间，录制定时状态。

2.根据权利要求1所述的物联网视频监控系统，其特征在于，

Web服务器还包括：摄像头信息查询模块；

摄像头信息查询模块用于使用户通过终端的浏览器调取摄像头信息，并获取摄像头摄取的视频信息；摄像头信息查询模块采用格式为：

{"cameras":[{"nums":[num]},{"NO":"[NO]","name":"[name]"},…]}，调取摄像头信息。

3.根据权利要求2所述的物联网视频监控系统，其特征在于，

终端浏览器包括：视频截图执行模块；

Web服务器还包括：视频截图模块、数据库；

视频截图执行模块用于使用户通过终端浏览器向Web服务器发出对摄像头摄取视频图像的截图指令；

所述视频截图模块用于接收视频截图执行模块发出的截图指令，并执行抓取图像信息；还用于实时抓取摄像头摄取的图像信息，并将图像信息保存到数据库内，当用户通过请求访问数据库的图像信息时，Web服务器根据请求访问的图像信息和查询地址对应的图像，调取图像信息，并且，视频截图模块具有定时截图和上传图片信息到数据服务器的功能。

4.根据权利要求1所述的物联网视频监控系统，其特征在于，

摄像头控制子系统包括：云台控制模块；

终端浏览器还包括：摄像头控制模块；

所述摄像头控制模块用于使用户向云台控制模块发送摄像头动作指令，控制摄像头水平旋转，垂直转动和改变焦距；

所述云台控制模块采用ONVIF协议，以及采用SOAP协议使摄像头控制子系统与终端的数据交互，接收摄像头动作指令，执行控制摄像头水平旋转，垂直转动和改变焦距。

5.根据权利要求1所述的物联网视频监控系统，其特征在于，

Web服务器还包括：视频格式转换模块；

所述视频格式转换模块用于将摄像头摄取的视频文件转换为mp4格式的视频文件。

6.根据权利要求1所述的物联网视频监控系统，其特征在于，

Web服务器还包括：摄像头增删改查模块；

摄像头增删改查模块用于在Web服务器上增加或删除监控区域内的摄像头。

7.一种物联网视频监控方法，其特征在于，方法包括，

用户通过终端的浏览器登录Web服务器，并通过输入用户名，密码，摄像头编号，摄像头名称，IP地址，端口号找到需要查找的摄像头；

进入视频观看页面后，向Web服务器请求开启对所述摄像头摄取的视频进行转码；

服务器在收到请求后，查询所述摄像头状态是否已经开启，且是否在预设的时间内进行将视频信息进行转码；

如果所述摄像头已经开启且在预设的时间内进行将视频信息进行转码时，则返回Success信息；

如果没有所述摄像头未开启，则开启所述摄像头，运行摄像头转码程序，查询在预设的时间内是否返回转码信息；

如果在预设的时间没有正常返回转码信息，则返回error信息；

如果正常返回转码信息，则开启监听线程并返回Success信息；

在监听线程中每隔100条返回信息查询一下摄像头摄取信息是否超时，如果未超时则继续监听，如果已经超时则关闭转码程序，修改所述摄像机状态信息为初始值，并结束程序。

8.根据权利要求7所述的物联网视频监控方法，其特征在于，方法还包括，

用户通过终端的浏览器登录Web服务器，发送增添摄像头请求信息；

Web服务器接收到增添摄像头请求信息，解析出增添配置界面传来的摄像头参数，并返回Success的应答；摄像头参数包括：摄像头编号，摄像头名称，IP地址，端口号，用户名，密码，运行状态，视频清晰度信息，视频声音信息；

Web服务器将增添摄像头的信息保存至数据库中，构建启动FFMpeg视频和音频推流器的命令文件，包括linux下的shell命令、进入和调用FFMpeg库命令、配置Rtsp命令流等，并将这些文件保存到本地；

当用户通过终端的浏览器登录Web服务器删除摄像头时，直接删除启动FFMpeg命令信息以及删除数据库中保存的配置信息。

9.根据权利要求7所述的物联网视频监控方法，其特征在于，方法还包括，

用户通过终端的浏览器登录物联网关层，向摄像头控制子系统发送摄像头动作指令，position_pantilt_x为水平方向调节控制指令，position_pantilt_y为竖直方向调节控制指令，zoom为变焦调节控制指令；

终端的浏览器通过物联网关层的device_uri接口，调用摄像头控制指令，获取待调用摄像头的地址ptz_uri以及视频服务地址media_uri；ptz_uri是摄像头控制子系统提供摄像头操作的服务入口地址，media uri是Web服务器提供视频服务入口地址；

摄像头控制子系统根据调用摄像头控制指令，构造请求摄像头的动作指令数据包以及视频数据包，动作指令数据包包括横向移动量、纵向移动量、放大缩小值；并将动作指令数据包以及视频数据包发送至云台控制,实现对摄像头的动作控制。