CN109788249A - 基于工业互联网操作系统的视频监控控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了基于工业互联网操作系统的视频监控控制方法，包括获取生产环境视频，在视频采集器中将生产环境视频进行加密处理后得到加密视频，将加密视频发送至生产环境侧网络设备；令生产环境侧网络设备获取办公环境侧网络设备的参数设置，基于已知的参数设置将加密视频进行适应性转换，将转换后的加密视频经专用端口发送至办公环境侧网络设备；令办公环境侧网络设备接收加密视频，进行解密后得到生产环境侧的监控视频，将监控视频进行处理后传输至用户设备进行显示。通过将监控视频进行基于网络设备参数设置的适应性改进，使得监控视频能够通过隔离的网络由生产环境传输至办公环境，弥补了现有技术中在工业操作系统中无法传输视频的缺陷。

Description

基于工业互联网操作系统的视频监控控制方法

技术领域

本发明属于网络传输领域，特别涉及基于工业互联网操作系统的视频监控控制方法。

背景技术

工业互联网的目标是使用互联网的技术和理念带动工业企业的发展和变革，来提高工业企业的生产力，帮助工业企业快速融入到互联网的大环境中。OPC协议和OPC/UA协议的出现，起到了桥梁作用，使得操作系统能够以互联网数据的方式来管理设备获取设备数据等。但是对于视频设备却比较特殊：首先视频设备除了报告自身状态外，还能够提供报警信息，如故障报警、移动侦测报警，这些报警通常都有截图联动和视频联动。其次视频设备提供的视频信息是作为二进制流出现，数据量比较大。第三视频数据对私密性要求比较高，毕竟一些传统的数值型数据再背景知识不足的情况下很难分析出其物理含义，而视频数据包含的是人人都能理解的内容。

对于操作系统来说，视频设备状态的监控比较特殊。主要是基于视频内容本身，可以生成一些状态信息。这些信息可能是设备提供商所不支持的。其次，视频数据的数据量比较大，不可能使用其他设备的状态查询信道。

发明内容

为了解决现有技术中存在的缺点和不足，本发明提供了基于工业互联网操作系统的视频监控控制方法，用于提高相互隔离的两个网络之间的监控视频传输能力。

为了达到上述技术目的，本发明提供了基于工业互联网操作系统的视频监控控制方法，所述视频监控控制方法，包括：

获取包括生产环境中由视频设备获取到的生产环境视频，在视频采集器中将生产环境视频进行加密处理后得到加密视频，将加密视频发送至生产环境侧网络设备；

令生产环境侧网络设备获取当前时刻办公环境侧网络设备的参数设置，基于已知的参数设置将加密视频进行适应性转换，将转换后的加密视频经专用端口发送至办公环境侧网络设备；

令办公环境侧网络设备接收加密视频，进行解密后得到生产环境侧的监控视频，将监控视频进行处理后传输至用户设备进行显示。

可选的，所述在视频采集器中将生产环境视频进行加密处理后得到加密视频，包括：

令视频采集器获取视频设备的设备状态参数，将设备状态参数以及视频设备的编号嵌套至生产环境视频中；

对嵌套处理后的生产环境视频根据预设的加密规则进行加密处理。

可选的，所述将设备状态参数以及视频设备的编号嵌套至生产环境视频中，包括：

将设备状态参数以及视频设备的编号填充在生产环境视频的数据头部；或

将设备状态参数以及视频设备的编号填充在生产环境视频的数据尾部；或

将设备状态参数以及视频设备的编号以数字水印的形式填充在生产环境视频的视频帧中。

可选的，所述视频监控控制方法，包括：

将视频设备的设备状态参数也绑定在采集器的数据源点或位号中。

可选的，所述令生产环境侧网络设备获取当前时刻办公环境侧网络设备的参数设置，基于已知的参数设置将加密视频进行适应性转换，包括：

令生产环境侧网络设备向办公环境侧网络设备发送带有当前时刻时间戳和网络设备编号的参数请求；

办公侧网络设备对接收到的网络设备编号进行有效性确认；

在确认通过后，令办公侧网络设备基于接收到的当前时刻时间戳获取自身的参数设置详情，将参数设置详情发送至生产环境侧网络设备；

令生产环境侧网络设备根据接收到的参数设置详情对加密视频的视频参数以及网络传输参数进行转换。

可选的，所述办公侧网络设备对接收到的网络设备编号进行有效性确认，包括：

在工业互联网操作系统中顺序对采集器、数据源点、位号的有效性进行确认；

对视频设备包括唯一标识、厂商型号、通道和内部名称在内信息的有效性进行确认；

向视频设备发送确认报文，根据设备返回的结果来确认设备身份是否合法。

可选的，所述令生产环境侧网络设备根据接收到的参数设置详情对加密视频的视频参数以及网络传输参数进行转换，包括：

从接收到的参数设置详情中提取办公环境侧网络设备支持的包括视频格式、视频码率在内的视频参数以及包括网络传输层名称、链路端口在内的网络传输参数；

基于视频格式、视频码率对加密视频进行转换，将转换后的加密视频经已知的链路端口和指定名称的网络传输层中向办公侧网络设备传输。

可选的，所述将监控视频进行处理后传输至用户设备进行显示，包括：

提取监控视频中包含的视频设备的编号；

根据当前用户设备组权限，对编号进行分类，确定与每个用户组权限对应的编号；

选取与当前用户设备组权限对应编号的视频设备拍摄的生产环境视频，将得到的生产环境视频传输至用户组设备组中的用户设备进行显示。

本发明提供的技术方案带来的有益效果是：

通过将监控视频进行基于网络设备参数设置的适应性改进，使得监控视频能够通过隔离的网络由生产环境传输至办公环境，弥补了现有技术中在工业操作系统中无法传输视频的缺陷。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例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是本发明提供的基于工业互联网操作系统的视频监控控制方法的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的结构和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的结构作进一步地描述。

实施例一

为了达到上述技术目的，本发明提供了基于工业互联网操作系统的视频监控控制方法，如图1所示，所述视频监控控制方法，包括：

11、获取包括生产环境中由视频设备获取到的生产环境视频，在视频采集器中将生产环境视频进行加密处理后得到加密视频，将加密视频发送至生产环境侧网络设备；

12、令生产环境侧网络设备获取当前时刻办公环境侧网络设备的参数设置，基于已知的参数设置将加密视频进行适应性转换，将转换后的加密视频经专用端口发送至办公环境侧网络设备；

13、令办公环境侧网络设备接收加密视频，进行解密后得到生产环境侧的监控视频，将监控视频进行处理后传输至用户设备进行显示。

在实施中，考虑到生产环境与网络环境之间存在的网络隔离问题，在工业互联网操作系统下进行监控视频的传输时，需要对传输过程进行调整，以便实现两个网络环境之间的网络穿透传输以及监控视频的分组播放。

具体的上述视频监控控制方法的主要内容如步骤11至13所示。

步骤11描述的是在生产环境侧产生监控视频的过程，监控视频是由生产环境中的视频设备对生产设备或生产设备所处的环境进行拍摄得到的。单个视频设备将拍摄到的生产环境视频传输至视频设备归属的视频采集器处，令视频采集器对接收到的视频进行处理后发送至生产侧网络设备，其中对接收到的视频进行处理的步骤包括：

111、令视频采集器获取视频设备的设备状态参数，将设备状态参数以及视频设备的编号嵌套至生产环境视频中；

112、对嵌套处理后的生产环境视频根据预设的加密规则进行加密处理。

其中，步骤111中的嵌套步骤包括如下三种方式：

1)将设备状态参数以及视频设备的编号填充在生产环境视频的数据头部；

2)将设备状态参数以及视频设备的编号填充在生产环境视频的数据尾部；

3)将设备状态参数以及视频设备的编号以数字水印的形式填充在生产环境视频的视频帧中。

这里之所以将设备状态参数以及视频设备的编号进行嵌套处理，是为了在后续步骤中令办公环境侧网络设备能够根据设备状态参数和视频设备的编号进行用户组权限管理，使得具有每个用户只能观看与自身权限相对应的监控视频，以及对涉密区域的监控视频进行屏蔽、不予播放。生产环境视频中会体现出涉及到采集器的数据源点或位号，因此视频设备的设备状态参数也可以绑定在采集器的数据源点或位号中。

在嵌套处理后，处于保密的考虑还需要对嵌套后的视频进行加密处理，由于视频加密已经是非常成熟的技术手段，因此本实施例中不再进行赘述。

另外该步骤11中的视频采集器为工业互联网领域中采集器的一种，采集器指工业互联网操作系统中的采集器，不仅仅可以采集视频数据还可以采集其他工业企业数据。视频数据本身并不直接通过采集器传输。

步骤12公开了为了进行网络穿透，生产环境侧网络设备对监控视频进行转换的步骤，转换步骤包括：

121、令生产环境侧网络设备向办公环境侧网络设备发送带有当前时刻时间戳和网络设备编号的参数请求；

122、办公侧网络设备对接收到的网络设备编号进行有效性确认；

123、在确认通过后，令办公侧网络设备基于接收到的当前时刻时间戳获取自身的参数设置详情，将参数设置详情发送至生产环境侧网络设备；

124、令生产环境侧网络设备根据接收到的参数设置详情对加密视频的视频参数以及网络传输参数进行转换。

在实施中，出于保密的考虑使得生产环境与办公环境之间设置了网络隔离，因此为了将前述内容得到加密视频顺利传输至办公环境中，需要获取办公侧网络的设置参数，设置参数的具体获取请求需要执行步骤121所示的内容。在步骤121中参数请求参数中之所以包括当前时刻的时间戳，同样是因为保密的考虑，在不同时间段的传输参数会发生变化，因此当前时刻的时间戳用于获取对应时刻的网络传输参数。时间戳和请求同样作为额外数据附件在数据源点或者位号中；大部分内容以位号的配置信息的方式进行访问，按数据组成逻辑，也会把一些数据域存储在数据源点本身或者位号本身。

而步骤121中的网络设备编号则是用于办公侧网络设备对发起参数请求的生产侧网络设备的有效性进行确认，防止其他设备或私人设备发起获取传输参数的匿名请求。这里的设备编号不仅仅是设备的名称字符串、而是一系列的数据域以及视频设备行为组合而成，能有效标识视频设备或者设备所关联的数据源点和位号。

步骤122中的有效性确认过程具体包括：首先必须是按顺序对采集器、数据源点、位号的有效性进行确认，这部分确认功能由工业互联网操作系统自身完成。然后必须对视频设备进行有效性确认，对设备的唯一标识、厂商型号、通道和内部名称等进行确认。然后发送确认报文并根据设备返回的结果来确认设备身份是否合法。

步骤123中的参数设置详情根据客户的网络环境、具体使用的功能动态生成，每种场合包含的内容是各不相同。

步骤124中对加密视频进行转换的步骤包括两个方面的内容，具体为：

从接收到的参数设置详情中提取办公环境侧网络设备支持的包括视频格式、视频码率在内的视频参数以及包括网络传输层名称、链路端口在内的网络传输参数；

基于视频格式、视频码率对加密视频进行转换，将转换后的加密视频经已知的链路端口和指定名称的网络传输层中向办公侧网络设备传输，以便加密视频能够稳定传输至办公环境。这里的加密指数据层面的加密。也就是说，视频上某一区域的打码、遮挡或者文字覆盖等不在此范围内。

值得注意的是，这里的转换是处于安全性考虑，根据安全级别不同，所进行的转换方式也不同，最低安全级别是不进行任何转换、直接一层层传送分发。如果涉及第三方的数据获取，需要转换成第三方需要的格式。

步骤13中公开了在办公环境侧将监控视频进行显示的步骤，具体包括：

131、提取监控视频中包含的视频设备的编号；

132、根据当前用户设备组权限，对编号进行分类，确定与每个用户组权限对应的编号；

133、选取与当前用户设备组权限对应编号的视频设备拍摄的生产环境视频，将得到的生产环境视频传输至用户组设备组中的用户设备进行显示。

在实施中，在对加密视频进行解密得到监控视频后，需要执行上述步骤131至133的操作。

由于在步骤111的扩展方案中提出视频设备的设备状态参数可以绑定在采集器的数据源点或位号中，因此步骤131中的编号提取操作针对特定项目，可以仅仅提取数据源点编号和位号编号，如果安全需要才进一步提取视频设备的编号。

步骤132中确定每个用户区权限对应编号的操作与安防领域软件类似，但是有区别。因为在工业领域，首先得经过工业互联网操作系统的安全权限，按采集器、数据源点、位号级别进行权限限制。在有权限访问的情况下，需要进一步对视频设备进行权限控制。

具体内容设计从加密视频中提取拍摄该视频的视频设备的编号，获取需要观看监控视频的用户组设备的权限，将编号根据权限进行分类，进而根据分类结果向每个用户组推送符合其权限的监控视频。

本发明提供了基于工业互联网操作系统的视频监控控制方法，包括获取包括生产环境中由视频设备获取到的生产环境视频，在视频采集器中将生产环境视频进行加密处理后得到加密视频，将加密视频发送至生产环境侧网络设备；令生产环境侧网络设备获取当前时刻办公环境侧网络设备的参数设置，基于已知的参数设置将加密视频进行适应性转换，将转换后的加密视频经专用端口发送至办公环境侧网络设备；令办公环境侧网络设备接收加密视频，进行解密后得到生产环境侧的监控视频，将监控视频进行处理后传输至用户设备进行显示。通过将监控视频进行基于网络设备参数设置的适应性改进，使得监控视频能够通过隔离的网络由生产环境传输至办公环境，弥补了现有技术中在工业操作系统中无法传输视频的缺陷。

上述实施例中的各个序号仅仅为了描述，不代表各部件的组装或使用过程中的先后顺序。

以上所述仅为本发明的实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.基于工业互联网操作系统的视频监控控制方法，其特征在于，所述视频监控控制方法，包括：

获取包括生产环境中由视频设备获取到的生产环境视频，在视频采集器中将生产环境视频进行加密处理后得到加密视频，将加密视频发送至生产环境侧网络设备；

令生产环境侧网络设备获取当前时刻办公环境侧网络设备的参数设置，基于已知的参数设置将加密视频进行适应性转换，将转换后的加密视频经专用端口发送至办公环境侧网络设备；

令办公环境侧网络设备接收加密视频，进行解密后得到生产环境侧的监控视频，将监控视频进行处理后传输至用户设备进行显示。

2.根据权利要求1所述的基于工业互联网操作系统的视频监控控制方法，其特征在于，所述在视频采集器中将生产环境视频进行加密处理后得到加密视频，包括：

令视频采集器获取视频设备的设备状态参数，将设备状态参数以及视频设备的编号嵌套至生产环境视频中；

对嵌套处理后的生产环境视频根据预设的加密规则进行加密处理。

3.根据权利要求2所述的基于工业互联网操作系统的视频监控控制方法，其特征在于，所述将设备状态参数以及视频设备的编号嵌套至生产环境视频中，包括：

将设备状态参数以及视频设备的编号填充在生产环境视频的数据头部；或

将设备状态参数以及视频设备的编号填充在生产环境视频的数据尾部；或

将设备状态参数以及视频设备的编号以数字水印的形式填充在生产环境视频的视频帧中。

4.根据权利要求2所述的基于工业互联网操作系统的视频监控控制方法，其特征在于，所述视频监控控制方法，包括：

将视频设备的设备状态参数也绑定在采集器的数据源点或位号中。

5.根据权利要求1所述的基于工业互联网操作系统的视频监控控制方法，其特征在于，所述令生产环境侧网络设备获取当前时刻办公环境侧网络设备的参数设置，基于已知的参数设置将加密视频进行适应性转换，包括：

令生产环境侧网络设备向办公环境侧网络设备发送带有当前时刻时间戳和网络设备编号的参数请求；

办公侧网络设备对接收到的网络设备编号进行有效性确认；

在确认通过后，令办公侧网络设备基于接收到的当前时刻时间戳获取自身的参数设置详情，将参数设置详情发送至生产环境侧网络设备；

令生产环境侧网络设备根据接收到的参数设置详情对加密视频的视频参数以及网络传输参数进行转换。

6.根据权利要求5所述的基于工业互联网操作系统的视频监控控制方法，其特征在于，所述办公侧网络设备对接收到的网络设备编号进行有效性确认，包括：

在工业互联网操作系统中顺序对采集器、数据源点、位号的有效性进行确认；

对视频设备包括唯一标识、厂商型号、通道和内部名称在内信息的有效性进行确认；

向视频设备发送确认报文，根据设备返回的结果来确认设备身份是否合法。

7.根据权利要求5所述的基于工业互联网操作系统的视频监控控制方法，其特征在于，所述令生产环境侧网络设备根据接收到的参数设置详情对加密视频的视频参数以及网络传输参数进行转换，包括：

从接收到的参数设置详情中提取办公环境侧网络设备支持的包括视频格式、视频码率在内的视频参数以及包括网络传输层名称、链路端口在内的网络传输参数；

基于视频格式、视频码率对加密视频进行转换，将转换后的加密视频经已知的链路端口和指定名称的网络传输层中向办公侧网络设备传输。

8.根据权利要求1所述的基于工业互联网操作系统的视频监控控制方法，其特征在于，所述将监控视频进行处理后传输至用户设备进行显示，包括：

提取监控视频中包含的视频设备的编号；

根据当前用户设备组权限，对编号进行分类，确定与每个用户组权限对应的编号；

选取与当前用户设备组权限对应编号的视频设备拍摄的生产环境视频，将得到的生产环境视频传输至用户组设备组中的用户设备进行显示。