CN111343378B - 用于控制摄像机的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于控制摄像机的方法和系统。在用于通过通信网络从客户端远程控制联网摄像机的方法中，从客户端向布置在客户端处的通信控制器发送指定给摄像机的指令消息；在布置在客户端处的通信控制器处确定指令消息是否是经由点对点连接发送给摄像机的候选。响应于指令消息被确定为不是经由点对点连接发送给摄像机的候选，通过通信网络从布置在客户端处的通信控制器向摄像机控制服务发送指令消息；在摄像机控制服务处记录指令消息的至少一部分；和通过通信网络将在摄像机控制服务处接收到的指令消息从摄像机控制服务发送给摄像机。该方法还包括在摄像机处，经由控制服务或点对点连接中的一个接收指令消息和在摄像机处执行指令消息中的指令。

Description

用于控制摄像机的方法和系统
技术领域
本发明涉及一种用于远程控制联网摄像机的方法和一种联网视频监控系统。
背景技术
用于监控或监视的联网且基于IP的摄像机系统越来越普遍。这些摄像机系统可以被布置为监控或调查场所、生产过程、生产区域、地理区域、交通、事件等。监控和/或监视系统中摄像机的数量增加了，因此，摄像机、摄像机流和视频记录的管理一直变得越来越麻烦。系统中的一个障碍是，许多系统仅具有一个或几个视频管理设备，这些设备直接连接到每个摄像机的IP地址。因此，视频系统的摄像机的管理变得非常严格，并且无论您在何处都不容易操作。
为了使视频系统在不影响安全性的情况下更易于访问，基于云的服务被引入，并且允许用户远程处理、控制和监控摄像机系统。基于云的服务通常在由第三方管理的服务器上实施，第三方对与服务相关的网络流量进行收费。出于合理的数据量和充分的理由，为实现基于云的系统的自由性，可能值得这一代价。
但是，在摄像机系统中，经常有流式传输的大量数据，例如以高分辨率和高帧率流式传输的来自若干摄像头的视频数据，并且在大多数情况下，当涉及视频数据时，流式传输数据的唯一原因是要启用来自特定摄像机的实时取景。使用基于云的系统的另一缺点可能是增加的延迟。特别地，当用户想要控制诸如摇摄像机、倾斜摄像机和放大或缩小的摄像机的功能时，用户的控制依赖于基本实时的反馈，这成为问题。
因此，需要一种利用基于云的系统的优点并减少缺点的影响的系统。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种改进的摄像机系统。
根据本发明的一个方面，该目的通过一种用于经由通信网络从客户端远程控制联网摄像机的方法来实现。该方法包括：从客户端向布置在客户端处的通信控制器发送指定给摄像机的指令消息；以及在布置在客户端处的通信控制器处确定指令消息是否是经由点对点连接发送给摄像机的候选。
响应于指令消息被确定为不是经由点对点连接发送给摄像机的候选，该方法进一步包括：通过通信网络将指令消息从布置在客户端处的通信控制器发送给摄像机控制服务，在摄像机控制服务处记录至少一部分指令消息，以及通过通信网络将在摄像机控制服务处接收到的指令消息从摄像机控制服务发送给摄像机。
响应于指令消息被确定为是经由点对点连接发送给摄像机的候选，该方法进一步包括：通过通信网络上的两个通信控制器之间的点对点连接，将指令消息从布置在客户端处的通信控制器发送给布置在摄像机处的通信控制器，以及将由摄像机处的通信控制器接收的指令消息从摄像机处的通信控制器发送给摄像机。
此外，该方法包括在摄像机处经由控制服务或点对点连接中的一个来接收指令消息并且在摄像机处执行指令消息中的指令。
确定发送的消息包括的通信类型并根据通信的性质使用不同的通信路径的优点，从而实现基于云的系统或类似系统的优点，并且仍然降低了控制摄像机的高昂成本和与延迟相关的问题的风险。高昂成本的风险的降低是点对点连接绕过基于云的服务的结果，这可能具有与服务的数据流量相关联的成本。另外，在大多数情况下，点对点连接将是到摄像机的实质上更直接的通信路径，并且在中间没有用于管理通信的服务。因此，在大多数情况下，点对点连接上的延迟将比通过基于云或类似服务的延迟小得多。
布置在客户端处的通信控制器可以直接连接到客户端，从而将客户端连接到通信网络。这一特征的优点在于，将有助于确定来自客户端的通信中的消息的类型。
布置在摄像机处的通信控制器直接连接到摄像机并且将摄像机连接到通信网络。这一特征的优点在于，将有助于确定来自摄像机的通信中的消息类型。
在一些实施例中，该方法进一步包括：发送请求访问摄像机的访问请求，访问请求经由通信网络从客户端发送给用户授权服务；在用户授权服务处检查客户端是否被授权访问请求的摄像机；响应于授权对摄像机的访问，从用户授权服务向布置在客户端处的通信控制器发送指令消息，指示该通信控制器设置摄像机访问端口以在客户端和摄像机之间进行通信；以及响应于授权对摄像机的访问，发起在摄像机访问端口和布置在摄像机处的通信控制器中的摄像机控制端口之间建立点对点连接。具有了通过网络可访问的授权过程，可以集中授权过程并促进对摄像机系统中的摄像机的授权访问。此外，通过建立与访问请求相关的点对点连接，将减少包括时间紧迫的指令(例如，视频请求中的平移、倾斜或缩放)的请求的延迟风险，这是因为在用户发出那些类型的请求时建立点对点连接的可能性比在进行请求时发起建立高得多。此外，在通信控制器中设置摄像机访问端口以在摄像机和客户端之间进行通信的优点简化了客户端处的通信要求，这是因为客户端只需要知道一种访问摄像机的方式，即，客户端就像端口就是摄像机一样访问端口。这使得当前呈现的使用客户端中的现有视频管理系统的视频系统成为可能，即，不是专门设计用于基于通信类型和/或发送的消息可选择的多个通信路径的视频管理系统。
此外，从客户端发送指定给摄像机的指令消息可以包括客户端将指定给摄像机的指令消息寻址到标识摄像机访问端口的IP地址。从而，客户端可以与该IP地址进行通信，就好像它是摄像机的地址一样，并且仍然可以体验到当前呈现的系统的优点。
根据一些实施例，该方法进一步包括响应于在摄像机处接收到的指令消息是视频请求，执行以下步骤：
将视频数据消息从摄像机发送到布置在摄像机处的通信控制器；
在布置在摄像机处的通信控制器处确定每个视频数据消息都是要通过点对点连接发送给客户端的候选，
经由点对点连接将在布置在摄像机处的通信控制器处接收到的每个视频数据消息发送到布置在客户端处的通信控制器，
将在布置在客户端处的通信控制器处接收到的每个视频数据消息发送给客户端以进行进一步处理。
在摄像机处以及客户端处都具有通信控制器的一个优点是，视频、通信控制器可以添加到任何现有系统中，并且提供有选择地使用到摄像机控制服务的通信路径和点对点连接的功能和优点。而且，不必为了利用该视频系统的优点而对摄像机进行修改或调整。
此外，不是通过点对点连接发送的候选的指令消息可以包括来自以下组的数据类型中的至少一种：帧率设置、光圈大小设置和增益设置。是通过点对点连接发送的候选的指令消息可以包括来自以下组的数据类型中的至少一种：视频数据、图像数据、平移调整、倾斜调整和缩放调整。此外，摄像机控制服务可以是在经由通信网络可访问的服务器上运行的进程。
根据本发明的另一方面，该目的是通过一种联网视频监视系统来实现的，该系统包括：
通过布置在摄像机处的通信控制器连接到通信网络的摄像机；
用于管理来自经由通信网络访问的摄像机的视频数据的客户端，该客户端经由布置在客户端处的通信控制器连接到通信网络；
被布置为记录发送给摄像机的指令的摄像机控制服务，该摄像机控制服务在连接到通信网络的服务器中实现；以及
布置在客户端处的通信控制器，被布置为确定从客户端发送并且寻址到摄像机的指令消息是否是经由点对点连接发送给摄像机的候选，被布置为将被确定为不是经由点对点连接发送的候选的每个指令消息发送给摄像机控制服务，并且被布置为将被确定为是要通过点对点连接发送的候选的每个指令消息经由点对点连接发送给摄像机。
确定发送的消息包括的通信类型并根据通信的性质使用不同的通信路径的优点，从而实现基于云的系统或类似系统的优点，并且仍然降低了控制摄像机的高昂成本和与延迟相关的问题的风险。高昂成本的风险的降低是点对点连接绕过基于云的服务的结果，这可能具有与服务的数据流量相关联的成本。另外，在大多数情况下，点对点连接将是到摄像机的实质上更直接的通信路径，并且在中间没有用于管理通信的服务。因此，在大多数情况下，点对点连接上的延迟将比通过基于云或类似服务的延迟小得多。在摄像机处以及客户端处都具有通信控制器的一个优点是，视频、通信控制器可以添加到任何现有系统中，并且提供有选择地使用到摄像机控制服务的通信路径和点对点连接的功能和优点。而且，不必为了利用该视频系统的优点而对摄像机进行修改或调整。
在一些实施例中，布置在摄像机处的通信控制器被布置为确定从摄像机发送并且寻址到客户端的消息是否是经由点对点连接发送给客户端的候选，被布置为将被确定为不是经由点对点连接发送的候选的每个消息发送给摄像机控制服务，并且被布置为将被确定为是经由点对点连接发送的候选的每个消息经由点对点连接发送给客户端。
根据下面给出的详细描述，本发明的进一步适用范围将变得显而易见。然而，应该理解的是，尽管示出了本发明的优选实施例，但是由于本发明的范围内的各种变化和修改对于本领域技术人员来说将从详细描述中变得显而易见，因此该详细描述和具体示例仅以例证的方式给出。所以，要理解的是，由于所描述的设备的特定组成部分或所描述的方法的步骤可以改变，因此本发明不限于这样的设备和方法。还要理解，本文使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，而不是用来限制。必须注意，除非上下文另有明确规定，如在说明书和所附权利要求中所使用地，冠词“一”、“一个”，“该”和“所述”旨在表示存在一个或多个元件。因此，例如，提及“一个传感器”或“该传感器”可以包括多个传感器，等等。此外，单词“包括”不排除其它元件或步骤。
附图说明
本发明的其它特征和优点将通过下面参照附图的目前优选实施例的详细说明而变得明显，附图中：
图1是实现本发明的摄像机系统的框图，
图2是实现本发明的摄像机系统的另一框图，
图3是示出根据本发明一些实施例的客户端建立到摄像机的通信的过程的流程图，
图4a是示出客户端向特定摄像机发送各种类型的消息的过程的流程图，
图4b是示出摄像机响应来自客户端的视频请求的过程的流程图，
图5是示出将指令消息发送给摄像机的通信图，
图6是示出从客户端向摄像机发送视频请求和从摄像机向客户端返回视频数据的通信图，
图7是结合图6讨论的视频请求的通信图，不同之处在于该通信图示出失去点对点连接然后重新建立的效果，和
图8是实现本发明的视频系统的框图，该特定框图着重于逻辑通信路径而不是物理通信路径。
此外，在附图中，贯穿几个附图，相同的附图标记指代相同或相应的部件。
具体实施方式
本发明涉及用于从客户端远程控制摄像机和观看由摄像机捕获的视频的系统和方法。现在参考图1，根据本发明实施例的系统可以包括摄像机10，摄像机10连接到布置在摄像机10处的通信控制器12。摄像机可以是任何网络连接的摄像机，例如监视摄像机、监控摄像机、布置在门口机中用于捕获请求进入封闭区域的人的图像的摄像机等。通信控制器12可以是摄像机10外部的设备、摄像机10内置的设备或者在外部设备12中运行或在摄像机10内部运行的软件代码。往返摄像机10的通信通过通信控制器12。摄像机10经由通信控制器12连接到本地通信网络14，即局域网14(LAN)。然后，LAN 14经由网络地址转换器18(NAT)和/或防火墙20连接到更大的通信网络16，即广域网16(WAN)。WAN 16是因特网17的一部分。
此外，该系统包括运行摄像机管理软件24(例如视频管理系统)的客户端22。客户端22连接到布置在客户端22处的通信控制器26。通信控制器26可以是客户端22外部的设备、客户端22内置的设备或者在外部设备26中运行或在客户端22内部运行的软件代码。往返客户端22的通信通过通信控制器26。客户端22通过通信控制器26连接到本地通信网络28，即局域网28(LAN)。然后，LAN 28通过NAT 30和/或防火墙32连接到WAN 16。连接到包括客户端22处的通信控制器26的LAN 28的WAN可以与连接到包括摄像机10处的通信控制器12的LAN 14的WAN是同一WAN 16，或者可以是完全不同的WAN。但是，与WAN是否为同一个无关，两个LAN 14、28连接到同一因特网17。
至少一对摄像机系统相关服务34连接到因特网17。这些摄像机系统相关服务34包括用户认证服务36、用户授权服务38和摄像机控制服务40。摄像机系统相关服务34可以被实现为云服务。云服务是通过因特网从云计算提供商(例如，亚马逊)的服务器按需向用户提供的服务。摄像机系统相关服务34也可以在摄像机系统相关服务的专用的服务器(例如，监视公司的服务器、捕获视频的场所的居民的服务器、摄像机系统安装公司的服务器等)上实现。
用户认证服务36被布置为认证访问包括摄像机的系统的用户或操作者，以确认他们确实是他们所说的什么人。然后，用户授权服务38被布置为授权使用指定的操作、访问指定的设备和/或功能等，这些操作、设备和功能通过因特网可访问。摄像机控制服务40被布置为提供对在摄像机控制服务40处注册的摄像机的访问。提供的访问与摄像机的配置、设置摄像机的特定参数、请求改变摄像机的摇摄、倾斜或缩放以及流式传输视频以观看或记录有关。摄像机控制服务40还被布置为记录对注册的每个摄像机的配置和/或参数的改变，并指示摄像机执行这样的改变。由此使得摄像机控制服务40能够向注册的摄像机发送指令和数据，并从授权的用户或操作者及其客户端接收指令。
现在参考图1和图3，根据本发明的实施例的过程S100包括在通信控制器26上经由逻辑端口42将运行摄像机管理软件24的客户端22连接到网络28、16(S102)。该连接可以在客户端物理上连接到通信控制器26并且正在检查网络连接时，自动创建。该逻辑端口42被配置用于管理摄像机系统相关服务34的一般功能与运行摄像机管理软件24的客户端22之间的通信。在摄像机管理客户端22连接到通信控制器26上的管理端口42时，客户端22将经由该管理端口42连接到用户认证服务36(S104)。然后，认证服务36请求客户端22验明自身，例如，客户端的用户可以键入用户身份和某种密码(S106)。
如果认证不成功，则不提供对摄像机系统相关服务34的剩余部分的访问，并且将失败的认证传递给客户端22和用户(S107)。如果认证成功，则通信控制器26中的管理端口42，并且客户端22与摄像机系统相关服务34之间的连接状态设置为被认证(S108)。还可以看到，通信控制器26的管理端口42被认证并且被允许连接到摄像机系统相关服务34。
然后，客户端22的操作者或用户通过向摄像机系统相关服务34(特别是向授权服务38)发送对摄像机访问的请求，来请求对联网摄像机10的访问(S110)。授权服务38检查被认证的连接是否被允许访问摄像机10(S112)。如果被认证的连接未被授权访问摄像机10，则授权服务38向客户端22返回相应的指示并且拒绝客户端22访问摄像机10(S114)。如果允许被认证的连接访问摄像机10，则在通信控制器26中建立被配置为提供对摄像机10及其功能的访问的逻辑端口44，以下称为摄像机访问端口44(S118)。可以将通信控制器26中的摄像机访问端口44设置为代表摄像机10的IP地址。在包括多个摄像机并且其中客户端正在访问多个摄像机的视频系统中，为已经允许客户端访问的每个摄像机配置摄像机访问端口44。每个摄像机访问端口对于与其相关的摄像机都是唯一的。
例如，将摄像机访问端口44的IP地址作为请求访问的摄像机的地址提供给客户端22。于是，客户端将使用该地址与摄像机通信。然后可以使用IP协议之上的协议(例如HTTP)来进行与摄像机的通信。当建立摄像机访问端口44时，在后台开始在摄像机访问端口44和摄像机10处的通信控制器12的摄像机控制端口46之间建立诸如点对点连接的直接连接的过程(S120)。点对点连接应被解释为两个特定设备之间的直接连接，其中该连接在以下方面是直接的：通信不被某种类型的中间服务器处理和传递。通过该连接发送的消息可以通过网络的多个节点进行交换和路由，而消息的有效载荷不会被除了通过点对点连接连接的两个设备之外的任何其它设备处理。在上述特定情况下，点对点连接在两个通信控制器12和26之间建立，更具体地说，在摄像机访问端口44和摄像机控制端口46之间建立。
点对点隧道的建立可以包括通常称为“打孔”的操作。“打孔”操作是一种通常用于在跨例如防火墙和/或网络地址转换器(NAT)的两个网络设备之间建立直接连接的技术，并且建立这种直接连接的过程是本领域技术人员众所周知的。
因此，“打孔”操作可以被布置为在摄像机处的通信控制器与运行视频管理器的客户端处的通信控制器之间建立点对点连接。在摄像机访问端口44和摄像机控制端口46之间建立的点对点连接可以是用作摄像机10和客户端22之间的通信的通信隧道的任何类型的设置。在摄像机访问端口44和摄像机控制端口46之间建立直接连接(即点对点连接)的操作独立于其它摄像机操作和请求而执行。
此外，如果由于任何原因导致点对点连接丢失，则重新开始建立点对点连接的操作。可以由摄像机控制服务40响应于摄像机控制服务接收到点对点连接关闭的指示而开始这种建立点对点连接的操作。当点对点连接可用时，通知摄像机访问端口44和摄像机控制端口46中的每一个。
现在再次参考图1，通信控制器26的管理端口42和摄像机访问端口44是在通信控制器上运行的通信协议中的逻辑端口。端口是标识计算机上(在这种情况下，是通信控制器26上)基于网络的应用程序的地址。在本发明的实施例中，管理端口42被实现为表示端口的IP地址和用于指令、请求和消息的传输的HTTP API。摄像机访问端口44也被实现为表示该端口的IP地址和用于传递指令、请求和消息的HTTP API。客户端22处的通信控制器26的摄像机访问端口44被配置为处理对寻址到摄像机10的视频的所有指令消息和请求。此外，摄像机访问端口44被布置为将寻址到摄像机10的所有消息和请求发送给摄像机控制服务40。于是，寻址到摄像机10并从客户端发送的指令消息被发送到摄像机访问端口44，然后传递到摄像机控制服务40。此外，摄像机访问端口44被布置为将寻址到摄像机10的流量发送到相应的摄像机控制服务40，以记录并转发到摄像机10。但是，当流量与视频流或视频传输有关并且已经在客户端22处的通信控制器26和摄像机10处的通信控制器12之间建立了点对点连接时，与视频有关的流量在点对点连接上发送，而不是发送给摄像机控制服务40。可以针对流中的每个包来确定是通过点对点连接发送数据还是通过摄像机系统相关服务34中的摄像机控制服务40发送数据，或者可以在与通信会话(即，视频流、指令传输及其相关的响应等)相对应的级别上进行确定。下面将讨论点对点连接的建立。
当设置网络14中的摄像机10时，摄像机10还被设置带有通信控制器12。在设置摄像机10期间，设置通信控制器12中的摄像机控制端口46并将其布置为与摄像机系统相关服务34中包括的摄像机控制服务40进行通信。根据一些实施例，在配置阶段期间，当摄像机10和摄像机10处的通信控制器12连接到摄像机系统相关服务34时，设置摄像机10处的通信控制器12的摄像机控制端口46。如以上结合摄像机访问端口44所述，摄像机控制端口46可以被实现为表示该端口的IP地址和用于指令、请求和消息的传输的HTTP API。可以为摄像机控制端口46设置用于由摄像机和访问摄像机的服务进行寻址的特定的IP地址以及用于传递往返于摄像机的指令、请求和消息的HTTP API。这样，通过摄像机控制端口46传送来自摄像机控制服务40的指令消息和来自摄像机10的确认消息。
参见图1和图4a，根据一些实施方式，客户端22与摄像机10通信的过程可以描述如下。下面的描述基于这样的系统：在该系统中，摄像机10、通信控制器12和摄像机控制端口46已经被设置并且准备与摄像机控制服务40或与摄像机系统相关服务34通信。当完成摄像机访问端口44的设置时，如结合图3所述，客户端22能够经由摄像机访问端口44的API向摄像机10发送指令消息，还包括对视频的请求。在图4a中，描绘了从客户端22向摄像机10发送诸如指令消息、控制消息、设置消息、配置消息、摇摄指令、倾斜指令、缩放指令、视频请求等的消息的过程S150。在客户端22的界面中，选择操作者或用户想要访问以进行控制或视频请求的摄像机10(S152)。然后，例如，基于来自操作者或用户的输入，在客户端处生成给摄像机的消息(S154)，并且将其发送到客户端22处的通信控制器26的摄像机访问端口44(S156)。在摄像机访问端口44和摄像机访问端口44的API处，检查该消息，并且确定该消息是否是经由点对点连接发送的候选的消息(S158)。是通过点对点连接发送的候选的消息类型可以是时间紧迫的指令消息，例如平移、倾斜或缩放指令，如果引入大量延迟，则其性能可能变差。受益于点对点连接的其它类型的消息是包括视频数据或需要大量带宽的其它数据的消息。然而，这样的视频消息很少从客户端22发送给摄像机10。
如果该消息不是通过点对点连接发送的候选，则将该消息发送给摄像机控制服务40(S160)，在摄像机控制服务40处记录消息中提及的值、操作和/或功能(S162)。然后，通过通信控制器12和摄像机控制端口46将消息发送给摄像机10(S164)。然后，在摄像机处接收该消息，并且设置、更新、激活或执行消息中描述的值、操作和/或功能(S166)。
如果该消息是通过点对点连接发送的候选，则摄像机访问端口44检查在摄像机访问端口44和代表所请求的摄像机10的摄像机控制端口46之间是否存在已建立的点对点连接(S168)。如果没有建立这样的点对点连接，则将该消息发送给摄像机控制服务40(S170)。然后，通过通信控制器12和摄像机控制端口46将消息发送给摄像机10(S164)，并且摄像机以与不是点对点通信候选的消息相同的方式处理消息中描述的值、操作和/或功能(S166)。因为两方之间的点对点连接尚未建立或已经暂时丢失，所以在后一种情况下，通信返回到用于与点对点通信不相关的通信的过程。因此，即使不存在优选的通信通道，消息也将到达摄像机。
然而，如果该消息是经由点对点连接发送的候选并且建立了点对点连接(S168)，则通过点对点连接将消息从通信控制器26和摄像机访问端口44发送给通信控制器12和摄像机控制端口46，然后传递到摄像机(S172)。然后，摄像机处理消息中接收到的数据(S166)。
上述过程允许系统经由直接连接中继对网络等待时间敏感的消息或代表大数据有效载荷的消息，例如视频，而无需经由因特网上的摄像机系统相关服务系统34进行绕行。经由这样的服务系统34的绕行可能会增加任何通信的等待时间，并且如果存在与通过这样的服务系统34的数据传输有关的成本，则不小的附加成本将与诸如视频的大量数据的传输有关。然而，由于将不同类型的消息有洞察力地分离成通过服务系统34的消息和有益地通过直接连接(即，点对点连接)发送的消息，仍然可以体验到服务系统的许多优点。此外，该系统使得在尚未建立直接连接或直接连接已经故障的情况下，使得优选地将经由直接连接发送的消息能够经由服务系统发送。这一故障转移过程使得根据本发明实施例的系统鲁棒并且不太容易由于一个连接的故障而丢失数据。
现在参考图4b，其描绘了摄像机10向客户端22发送消息的过程。在该图中的示例中，我们假设摄像机接收到对数据、对设置、对配置、对特定操作等的请求(S202)。但是，有些消息类型可以由摄像机本身发起。然后，摄像机10响应于该请求而生成消息(S204)，并且将该消息发送给通信控制器12中的摄像机控制端口46(S206)。在摄像机控制端口46中，检查该消息以发现它是否为通过点对点连接传输的候选的类型的消息(S208)，在本说明书中先前已经给出了是否为候选的消息类型的示例。
如果该消息被认为不是点对点传输的候选，则消息被发送给摄像机控制服务40(S210)，在那里记录消息的内容，例如值、参数、确认等(S212)。然后，该消息经由通信控制器26和摄像机访问端口44被转发给客户端22(S214)。在客户端22处，处理该消息，并且根据接收到的消息的类型和实际有效载荷来处理数据(S216)。
如果在S208中的检查之后该消息被认为是点对点传输的候选，则控制端口根据是否有已建立的到接收客户端22的点对点连接，经由两个不同的路径来发送该消息(S218)。如果不存在已建立的点对点连接，则将消息发送给摄像机控制服务40(S220)，然后摄像机控制服务通过通信控制器26和摄像机访问端口44将消息发送给客户端22(S214)。然后，客户端22处理该消息，并且根据接收到的消息的类型和实际有效载荷来处理数据(S216)。
另一方面，如果存在到接收客户端22的已建立的点对点连接，则经由通信控制器26和摄像机访问端口44，通过点对点连接将消息发送到客户端22。然后，客户端22处理该消息，并且根据接收到的消息的类型和实际有效载荷来处理数据(S216)。
现在参考图5，其描绘了关于将指令消息从客户端发送到摄像机的通信图。如结合图4a所描述地，由客户端22产生并指定给摄像机10的指令消息232被发送到摄像机访问端口44，在那里确定它不是为点对点连接的候选的指令消息。这样的指令消息可以包括用于改变摄像机的设置的指令。改变的设置可以是例如帧率设置、光圈大小、增益等。然后，通信控制器26中的摄像机访问端口44将消息234发送给摄像机控制服务40，在那里记录来自指令消息的数据。然后，指令消息236被传递到通信控制器12中的摄像机控制端口46，摄像机控制端口46接着将指令消息238发送给摄像机10。以这种方式，摄像机控制服务将使得在各个位置处的各个客户端容易访问摄像机。此外，摄像机系统相关服务34管理摄像机系统中每个摄像机的认证和授权过程，并记录摄像机的设置。
在来自客户端22的指令消息是视频请求的情况下，则通信可以如图6所示进行。在一些实施例中，视频请求可以被认为是点对点候选，并且在其它实施例中，这种请求不被认为是点对点候选。您希望视频请求成为点对点候选时的情况的一种示例是，延迟可能是一个问题。
图6中的通信始于客户端22将视频请求252发送给摄像机访问端口44。摄像机访问端口确定消息(在这种情况下为视频请求)是否为被认为是点对点候选的类型。在一些实施例中，摄像机访问端口确定视频请求被认为是点对点候选，并且通过已建立的点对点连接将其(254)发送给摄像机控制端口46。在可替代的实施例中，视频请求不被认为是点对点候选，视频请求255、256经由摄像机控制服务40到摄像机控制端口46。摄像机控制端口46将视频请求257传递给摄像机10。
然后，摄像机将处理视频请求，并通过将请求的视频数据寻址到客户端进行响应。然后，视频数据258被发送给摄像机控制端口46。然后，由于视频数据被认为是点对点候选，摄像机控制端口46将从摄像机发送的消息中的数据标识为视频数据，并通过点对点连接将视频数据260发送给摄像机访问端口44。然后，摄像机访问端口将视频数据264传递给客户端。
在大多数情况下，客户端请求的视频要么对于单个消息来说包含太多信息，要么请求为包括不是在请求时捕获的数据的实时视频数据，因此，如果没有其它原因，必须在多个消息中发送。因此，图6描绘了又一视频数据消息270从摄像机发送给摄像机控制端口26，然后视频数据消息272被传递给摄像机访问端口44，然后视频数据消息274被传递给客户端。发送的连续视频数据消息的数量取决于要发送的视频数据的多少以及每个视频数据消息可以携带多少数据。此外，要发送的视频数据的量也可能受到(例如在实时视频情况下)摄像机10要传递视频数据多长时间的影响。
在结合图6描述的场景中，假定已经建立了点对点连接。但是，情况可能是尚未建立点对点连接，或者由于某种原因它已被中断。在图7中描绘了这样的场景，其中在标记302处点对点连接指示为中断。然后，与先前的场景一样，来自客户端22的视频请求304被发送给摄像机访问端口44。
在摄像机访问端口44中，假定摄像机访问端口44是视频请求被认为是点对点候选的实施例，则摄像机访问端口44检测到没有到请求的摄像机10的点对点连接，并因此将视频请求306发送给摄像机控制服务40。然后，摄像机控制服务将视频请求308传递给摄像机控制端口46，摄像机控制端口46接着将视频请求310发送给摄像机10。
响应于视频请求，摄像机10生成视频消息312并将其发送给摄像机控制端口46。由于不存在点对点连接这一事实，因此无法通过点对点连接发送包括视频数据的消息。摄像机控制端口46知道这一点，将视频数据消息314发送给摄像机控制服务40。摄像机控制服务40将视频数据316传递给通信控制器26及其摄像机访问端口44。然后，将视频数据318从摄像机访问端口44发送给客户端22，在那里对其进行处理并可能对其进行显示。除非建立了点对点连接，否则连续视频数据消息的通信将与参考视频数据312、314、316、318描述的通信相同。
附图标记320指示点对点连接的重新建立或建立，在重新建立点对点连接之后，从摄像机发送的视频数据322将像以前一样被发送给摄像机控制端口46，但是然后摄像机控制端口46将识别出点对点连接已建立，并且通过点对点连接将视频数据324发送给摄像机访问端口44。然后，将视频数据326从摄像机访问端口44发送给客户端以进行处理。在重新建立点对点连接之后发送的视频数据将根据视频数据消息322、324和326来发送，直到点对点连接再次丢失或不再有要发送的数据。
在图8中，描绘了根据一些实施例的系统的设备之间的连接的更加集中于通信的图片。如先前结合图1和图2所描述地，该系统包括摄像机10、通信控制器12、摄像机控制端口46、客户端22、通信控制器26、摄像机访问端口44和摄像机系统相关服务34。摄像机系统相关服务34呈现在云符号内，这指示这些服务34可以被实现为云服务或在专用于摄像机系统相关服务的服务器上，这两者均结合图1进行了描述。
在每个通信控制器的设置期间，在各个通信控制器和摄像机系统相关服务34之间建立通信路径402和404，通信路径402和404允许系统除了提供摄像机系统的标准服务之外，还提供与摄像机系统有关的扩展服务。
从客户端22请求访问摄像机10的时间开始，在可能的情况下建立点对点连接406。点对点连接406是分别在两个通信控制器或摄像机10与客户端22之间的直接连接。点对点连接406的建立可以通过如先前描述的所谓的“打孔”来实现。一旦客户端22请求访问摄像机10，打孔过程就可以开始。在尚未建立点对点连接406的时间内，所有通信将通过摄像机系统相关服务34进行中继。于是，通信控制器12、26将充当智能中继器，将通信引导至用于在要传输的消息中检测到的特定通信的、客户端和摄像机之间的期望的且在大多数情况下最优的路径。
将摄像机系统相关服务实现为云服务或在专用于摄像机系统相关服务的服务器上实现的优势可以是，与单个客户端相比，云服务或服务器具有更大的处理能力。此外，可以在系统中共享安全功能，例如认证和授权过程。此外，将促进对摄像机系统的访问。然而，摄像机系统相关服务34将引入在客户端22和摄像机10之间发送(反之亦然)的数据流量的额外处理。这种额外的处理将导致延迟，这可能会降低某些操作的质量，甚至使某些操作(例如，平移、倾斜、缩放)非常难以控制。此外，云服务或专用服务器实现方式可能与摄像机和摄像机系统相关的服务之间以及客户端和摄像机系统相关的服务之间接收和发送的数据流量的成本有关。运动视频需要大量数据，因此要冒通过摄像机系统相关服务来发送是相当昂贵的风险。在这些以及其它未提及的情况下，通过直接连接发送消息比通过网络上的服务功能发送消息更为有利。
上面的描述集中于客户端与单个摄像机进行通信、访问和控制的情况。然而，客户端可以请求与多个摄像机进行通信、访问和控制。在这种情况下，在客户端处的通信控制器中为每个摄像机配置摄像机访问端口，并且每个摄像机访问端口都被安排为与摄像机处的通信控制器中的对应摄像机的摄像机控制端口进行通信。

Claims (9)

1.一种通过广域网WAN(16)从客户端(22)远程控制联网摄像机(10)的方法，所述方法包括：
将指定给所述摄像机(10)的指令消息从所述客户端(22)发送给布置在所述客户端(22)处的通信控制器(26)；
在布置在所述客户端(22)的所述通信控制器(26)处，确定所述指令消息是否为通过客户端-摄像机点对点连接(406)发送给所述摄像机(10)的候选，其中所述客户端-摄像机点对点连接(406)是所述WAN(16)上的布置在所述客户端(22)处的所述通信控制器(26)和布置在所述摄像机(10)处的通信控制器(12)之间的直接连接，其中不是通过所述客户端-摄像机点对点连接(406)发送的候选的指令消息包括来自以下组的数据类型中的至少一种：帧率设置、光圈大小设置和增益设置，并且其中是通过所述客户端-摄像机点对点连接(406)发送的候选的指令消息包括来自以下组的数据类型中的至少一种：视频数据请求、图像数据请求、平移调整、倾斜调整和缩放调整；
响应于所述指令消息被确定为不是经由客户端-摄像机点对点连接(406)发送给所述摄像机(10)的候选，所述方法进一步包括：
通过所述WAN(16)将所述指令消息从布置在所述客户端(22)处的所述通信控制器(26)发送给摄像机控制服务(40)；
在所述摄像机控制服务(40)处记录所述指令消息的至少一部分；和
通过所述WAN(16)将在所述摄像机控制服务(40)处接收到的所述指令消息从所述摄像机控制服务(40)发送给所述摄像机(10)；
响应于所述指令消息被确定为是经由客户端-摄像机点对点连接(406)发送给所述摄像机(10)的候选，所述方法进一步包括：
经由所述客户端-摄像机点对点连接(406)，将所述指令消息从布置在所述客户端(22)处的所述通信控制器(26)发送给布置在所述摄像机(10)处的所述通信控制器(12)；
将由所述摄像机(10)处的所述通信控制器(12)接收到的所述指令消息从所述摄像机(10)处的所述通信控制器(12)发送给所述摄像机(10)；
通过所述摄像机控制服务(40)或所述客户端-摄像机点对点连接(406)中的一个在所述摄像机(10)处接收所述指令消息；和
在所述摄像机(10)处执行所述指令消息中的指令。
2.根据权利要求1所述的方法，其中布置在所述客户端(22)处的所述通信控制器(26)直接连接到所述客户端(22)，并且将所述客户端(22)连接到所述WAN(16)。
3.根据权利要求1所述的方法，其中布置在所述摄像机(10)处的所述通信控制器(12)直接连接到所述摄像机(10)，并且将所述摄像机(10)连接到所述WAN(16)。
4.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：
发送请求访问所述摄像机(10)的访问请求，所述访问请求通过所述WAN(16)从所述客户端(22)发送给用户授权服务(38)；
在所述用户授权服务(38)处检查所述客户端(22)是否被授权访问所述请求的摄像机(10)；
响应于对所述摄像机(10)的访问被授权，从所述用户授权服务(38)向布置在所述客户端(22)处的所述通信控制器(38)发送指令消息，以指示该通信控制器(26)在所述客户端(22)和所述摄像机(10)之间建立摄像机访问端口(44)通信，和
响应于对所述摄像机(10)的访问被授权，发起在所述摄像机访问端口(44)和布置在所述摄像机(10)处的所述通信控制器(12)中的摄像机控制端口(46)之间建立所述客户端-摄像机点对点连接(406)。
5.根据权利要求4所述的方法，其中将指定给所述摄像机(10)的指令消息从所述客户端(22)发送给布置在所述客户端(22)处的通信控制器(26)包括：所述客户端(22)将指定给所述摄像机(10)的所述指令消息寻址到标识所述摄像机访问端口(44)的IP地址。
6.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：
响应于在所述摄像机(10)处接收到的所述指令消息为视频请求，执行以下步骤：
从所述摄像机(10)向布置在所述摄像机(10)处的所述通信控制器(12)发送视频数据消息；
在布置在所述摄像机(10)处的所述通信控制器(12)处，确定每个视频数据消息都是通过所述客户端-摄像机点对点连接(406)发送给所述客户端(22)的候选，
将在布置在所述摄像机(10)处的所述通信控制器处接收到的每个视频数据消息经由所述客户端-摄像机点对点连接(406)发送给布置在所述客户端(22)处的所述通信控制器(26)，
将在布置在所述客户端(22)处的所述通信控制器(26)处接收到的每个视频数据消息发送给所述客户端以进行进一步处理。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述摄像机控制服务(40)是在通过所述WAN(16)可访问的服务器上运行的进程。
8.一种联网视频监控系统，包括：
摄像机(10)，通过布置在所述摄像机(10)处的通信控制器(12)连接到广域网WAN(16)；
客户端(22)，被布置为管理来自通过所述WAN(16)访问的摄像机的视频数据，所述客户端(22)通过布置在所述客户端(22)处的通信控制器(26)连接到所述WAN(16)；
摄像机控制服务(40)，被布置为记录发送给所述摄像机的指令，所述摄像机控制服务(40)在连接到所述WAN(16)的服务器中实现；以及
布置在所述客户端(22)处的所述通信控制器(26)，被布置为：
确定从所述客户端(22)发送并且寻址到所述摄像机(10)的指令消息是否为通过客户端-摄像机点对点连接(406)发送给所述摄像机的候选，其中所述客户端-摄像机点对点连接(406)是所述WAN(16)上的布置在所述客户端(22)处的所述通信控制器(26)和布置在所述摄像机(10)处的通信控制器(12)之间的直接连接，其中不是通过所述客户端-摄像机点对点连接(406)发送的候选的指令消息包括来自以下组的数据类型中的至少一种：帧率设置、光圈大小设置和增益设置，并且其中是通过所述客户端-摄像机点对点连接发送的候选的指令消息包括来自以下组的数据类型中的至少一种：视频数据请求、图像数据请求、平移调整、倾斜调整和缩放调整；
将被确定为不是通过所述客户端-摄像机点对点连接(406)发送的候选的每个指令消息发送给所述摄像机控制服务(40)；以及
将被确定为是通过所述客户端-摄像机点对点连接(406)发送的候选的每个指令消息通过所述客户端-摄像机点对点连接(406)发送给所述摄像机(10)。
9.根据权利要求8所述的联网视频监控系统，其中布置在所述摄像机(10)处的所述通信控制器(12)被布置为确定从所述摄像机(10)发送并且寻址到所述客户端(22)的消息是否为经由所述客户端-摄像机点对点连接(406)发送给所述客户端(22)的候选，被布置为将被确定为不是经由所述客户端-摄像机点对点连接(406)发送的候选的每个消息发送给所述摄像机控制服务(40)，并且被布置为将被确定为是经由所述客户端-摄像机点对点连接(406)发送的候选的每个消息经由客户端-摄像机点对点连接(406)发送给所述客户端(22)。
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