CN112752137A - 一种基于大屏显示系统的监控视频集成播放系统和方法 - Google Patents
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Abstract
一种基于大屏显示系统的监控视频集成播放系统和方法，作为各种监控流媒体与上屏应用之间的纽带，通过建立多种网络协议与视频设备进行网络通信，再对接入的所述流媒体的数据信息进行重新编码，切换为统一的视频编码，最后连接应用平台，对将所述视频编码进行屏幕显示。可以实现多种不同视频设备的接入，并设有不同种类的应用接口，还可以实现大屏显示系统的选项和功能；解决了监控墙与大屏幕展示系统的分别率和比例无法兼容匹配的问题，解决了多种视频设备之间的不兼容问题。
Description
技术领域
本发明涉及计算机应用领域，尤其涉及一种基于大屏显示系统的监控视频集成播放系统和方法。
背景技术
随着计算机软件应用行业的蓬勃发展，经济发展与政治调控的各个环节均离不开企业交流和各种发布展览。企业的各生产监控图像资源逐步走进指挥中心的大屏幕上，配合大屏幕的可视化业务展示系统可以明显提高业务展示效果。
该诉求在目前各企业单位指挥中心中日益提升，但几方面的技术瓶颈给监控流媒体的上屏带有主导不便和障碍，如下：
目前现有的视频监控系统一般由国内知名的视频监控厂家承建，配套视频监控软件，但是该软件通常是为一般比例的监控强设计的，不能自定义分辨率。而目前先进的指挥中心都兼有大型的高分拼接屏，横宽比例非常大，视频平台软件无法填充屏幕的整个部分，带来的显示效果无法满足用户的要求，需要定制额外的软件来支撑该需求；
大型的企业用户往往下属有多个生产基地，每个生产基地都有独立的视频架空系统，分布在各地的视频监控系统；通过网络在总部指挥中心进行上屏播放，但是仍旧面临上述1中的视频平台软件无法自定义的问题，并同时出现了多个品牌的视频监控系统管理复杂，切换不便的问题；
可视化业务系统嵌入显示需求无法满足：当指挥中心引入了可视化业务系统进行生产数据可视化后，随之对画面素材的实时性和真实性的要求逐步提高，期望在可视化业务系统中插入实时的视频监控画面进行内容丰富性的提升。于是可视化业务系统需要视频监控系统的SDK进行流媒体的解码，但是可视化业务系统需要将高达成百上千路的视频源进行管理、解析和切换控制，给可视化业务系统的开发商带来很大的挑战。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于大屏显示系统的监控视频集成播放系统和方法，从而解决现有技术中存在的前述问题。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种基于大屏显示系统的监控视频集成播放系统，包括设备接入层、视频接入转码层和视频展示接入层；
所述设备接入层为所述监控视频集成播放系统与流媒体源的对接部分；通过建立第三方视频设备中的标准协议，与所述第三方视频设备建立网络通信；
所述视频接入转码层将来自于不同的视频设备中的原始码流进行解析再编码；对所述视频设备中的原始码流进行协议解析，并获取帧数据；将所述帧数据进行缓存，再重新对所述帧数据进行再编码，完成封装工作；
所述视频展示接入层与应用设备进行对接；将所述视频接入转码层中重新编码的视频数据通过大屏显示系统进行显示。
优选的，所述设备接入层中建立的标准协议包括GB28181和Onvif。
优选的，所述视频设备的原始码流解析方法包括硬件解码和软件解码。
优选的，所述视频接入转码层中的再编码根据项目需要对所述视频设备进行参数配置。
优选的，所述监控视频集成播放系统的参数配置文件包括vmod部分；每一个所述vmod部分均可接入一类的所述视频设备，所述vmod部分可记录一个以上的同一类所述视频设备中的参数配置信息。
优选的，所述参数配置信息包括双进程配置、播放器窗口分辨率、播放器窗口固定尺寸、视频窗口是否允许点击、无边框模式是否启动、预览路数、预先分配的视频通道、视频通道缓存帧数、视频行数、视频列数、单个渲染线程管理通道数量、轮巡选项和轮巡时间间隔。
优选的，所述视频接入转码层中针对所述视频设备的参数配置信息按照数字视频压缩格式H.264进行再编码。
优选的，封装工作采用rtmp或rtsp流类型。
优选的，所述视频展示接入层对接的展示应用设备包括独立运行的EXE可执行播放器和网络插件。
一种基于大屏显示系统的监控视频集成播放方法，包括以下步骤：
S1、构建不同种类的视频设备的接口，通过所述视频设备中的标准协议建立与所述视频设备之间的网络通信；
S2、获取所述视频设备的原始码流，并完成所述视频设备的主配置文件的参数配置，添加至目标信息的vmod部分；
S3、当所述视频设备为首次接入时，从所述vmod部分中的logs文件夹中建立plu开头的log文件，获取所述视频设备的视频源信息；
S4、根据所述log文件的id信息，向所述vmod部分中添加sources数组，记录所述视频设备的一路信号源；
S5、接入应用设备，对所述视频设备中的视频源信息进行视频监控画面启动测试，得到测试后可行版本的启动画面播放器；
S6、根据所述启动画面播放器，进行参数配置，形成参数配置文件；所述参数配置文件的文件名与所述启动画面播放器的执行程序名一致。
本发明的有益效果是：本发明公开了一种基于大屏显示系统的监控视频集成播放系统和方法，通过集成第三方视频监控厂家的标准协议，实现与第三方流媒体源的通信和统一解析，将第三方设备接入应用系统，解决了应用系统和第三方设备间互联互通的问题，应用于集成一家或多家多媒体视频上大屏的情景；可以实现多种不同视频设备的接入，并设有不同种类的应用接口，还可以实现大屏显示系统的选项和功能；解决了监控墙与大屏幕展示系统的分别率和比例无法兼容匹配的问题，解决了多种视频设备之间的不兼容问题。
附图说明
图1是监控视频集成播放系统基本架构分层图；
图2是监控视频集成播放流程图；
图3是视频设备的接入和参数配置过程的部署流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
一种基于大屏显示系统的监控视频集成播放系统，作为各种监控流媒体与上屏应用之间的纽带，通过建立多种网络协议与视频设备进行网络通信，再对接入的所述流媒体的数据信息进行重新编码，切换为统一的视频编码，最后连接应用平台，对将所述视频编码进行屏幕显示；基本的架构分层如图1所示，包括视频设备接入层、视频接入转码层和视频展示接入层；
所述视频设备接入层与第三方视频设备相连接，并根据所述第三方视频设备的需要，集成有所述视频设备对应的标准协议，通过所述标准协议，令所述监控视频集成播放系统与所述第三方视频设备之间建立网络通信。
所述视频接入转码层包括视频信息接入单元和数据信号转码单元；所述视频信息接入单元从连接所述视频设备中获取所述流媒体源的原始码流；所述数据信号转码单元中通过硬解码方式或软解码方式对所述原始码流进行协议解析，获取所述原始码流的帧数据，并将所述帧数据进行缓存，最后对所述帧数据利用通用的编码方式进行再编码，进行统一封装；所述再编码的解析度和码率根据项目的需要进行设定。
所述视频展示接入层设置有不同的展示应用接口，以满足多种不同的视频展示应用的对接需求；所述视频展示应用既包括可以独立运行的EXE可执行播放器、基于TCP/IP的网络插件和各种网络插件，又可以定制独立的展示应用接口。
一种基于大屏显示系统的监控视频集成播放方法，如图2所示，包括以下步骤：
S1、构建不同种类的视频设备的接口，通过所述视频设备中的标准协议建立与所述视频设备之间的网络通信；
S2、获取所述视频设备的原始码流，并完成所述视频设备的主配置文件的参数配置，添加至目标信息的vmod部分；
S3、当所述视频设备为首次接入时，从所述vmod部分中的logs文件夹中建立plu开头的log文件，获取所述视频设备的视频源信息；
S4、根据所述log文件的id信息，向所述vmod部分中添加sources数组，记录所述视频设备的一路信号源；
S5、接入应用设备，对所述视频设备中的视频源信息进行视频监控画面启动测试，得到测试后可以行版本的启动画面播放器；
S6、根据所述启动画面播放器，进行参数配置，形成参数配置文件，所述参数配置文件的文件名与所述启动画面播放器的执行程序名一致。
实施例
本实施例中的基于大屏显示系统的监控视频集成播放系统，所述视频设备接入层与所述视频设备的流媒体源完成对接，并导入C++视频接入框架中；所述视频设备接入层通过所述视频设备的SDK、GB28181、Onvif等标准协议与一个或多个所述视频设备建立网络通信；
所述视频接入转码层通过硬件解码方式或软件解码方式，对所述视频设备中获取的原始码流进行协议解析；所述硬件解码方法为通过硬件进行所述原始码流的解码工作，使用GPU解码；所述软件解码方式为通过软件占用的CPU进行解码。所述视频接入转码层中的再编码根据项目需要对所述视频设备进行参数配置，所述再编码中的解析度和码率参数按照数字视频压缩格式H.264进行编码，并封装为rtmp/rtsp等流类型的封装文件。
所述视频设备中的视频源信号的接入和参数过程为通过C语言进行编码：首先建立vmod部分,通过vmod部分接入视频设备，每一个vmod部分中均可以添加同一类视频设备；每一和vmod部分中添加的内容包括：type字段：接入设备的类型名称，对应系统接入的目标设备的SDK协议文件路径；user：待接入目标设备的连接用户ID；IP：待接入目标设备的自定义名称；Port：待接入目标设备的网络SDK解码端口号；Pwd：待接入目标设备的用户ID认证口号；Queryresources：接入的视频设备中视频资源获取开关，通过配置流程判断是否需要开启，设置1为开启获取资源，0为跳过获取资源【sources数组】在完成首次接入测试以后，系统在logs文件夹中生成一个plu_开头的log文件，其中存储有获取到的每个所述视频设备中的视频源资源；根据所述log文件中获取的id信息，将进行进一步的vmod.jsom文件；Sources数组:所述Sources数组中的每一个成员均为所述视频设备中的一路信号源。
上述通过C语言进行编码的步骤如下，如图3所示：
S1、在所述健康视频集成播放系统中的程序目录config文件夹下建立vmod.json文件；
S2、再向所述vmod.json文件中添加所述视频设备的目标信息，其中每一个所述vmod.json文件均可接入一种类型的所述视频设备，每一个所述vmod.json文件可以添加同一类下的多个设备；如需同时接入多种类型的所述视频设备，则需要配置多个所述vmod.json；
S3、针对接入的所述视频设备的参数配置文件进行接入测试和设备信息获取，当首次完成接入测试后，从所述vmod.json文件中的所述logs文件夹中获取plu_开头的log文件，从而得到接入的所述视频设备的视频源资源；
S4、根据所述log文件中获取的id信息，在所述vmod.jsom文件中增加sources数组，所述Sources数组中每一对大括号为一个所述视频设备中的视频源信息，即代表了接入的所述视频设备的一路信号源；
S5、将上述所述参数配置文件设置完毕后，将再编码完毕后的从所述视频设备中获取的视频源信号再视频展示设备中进行画面启动测试；
S6、画面启动测试成功后，针对所述视频的播放器进行参数设置，所述播放器的配置文件为所述与所述视频设备的自定义名称同名的XML文件，用于定义所述播放器的运行状态；所述播放器的所述参数文件中具体的参数配置包括：双进程配置、播放器窗口分辨率、播放器窗口固定尺寸、视频窗口是否允许点击、是否启动无边框模式、无边框模式、预先分配的视频通道、视频通道缓存帧数、视频行数、视频列数、单个渲染线程管理通道数量、轮巡选项和轮巡时间间隔。
所述播放器的参数配置中画面无边框模式实现方法为：使用C语言代码进行窗口自绘，把窗口的FormBorderStyle属性改为None，然后手动绘制最小化、还原和关闭的按钮，并添加事件；
自定义窗口及分辨率：根据视频源分辨率调整每个窗口的实际纹理分辨率；核心实现方法为：先打开一个窗体，然后在所述窗体的Load事件中建立第N个窗体的代码；
第三方控制接口功能支持第三方中控及系统控制本系统的视频源切换，满足现场监控轮巡、参观切换等场景，核心实现方法为：通过HttpClient模拟web网络请求，实现web式的request与response。
通过采用本发明公开的上述技术方案，得到了如下有益的效果：
本发明公开了一种基于大屏显示系统的监控视频集成播放系统和方法，通过集成第三方视频监控厂家的标准协议，实现与第三方流媒体源的通信和统一解析，将第三方设备接入应用系统，解决了应用系统和第三方设备间互联互通的问题，应用于集成一家或一家以上多媒体视频上大屏的情景；可以实现多种不同视频设备的接入，并设有不同种类的应用接口，还可以实现大屏显示系统的选项和功能；解决了监控墙与大屏幕展示系统的分别率和比例无法兼容匹配的问题，解决了多种视频设备之间的不兼容问题。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种基于大屏显示系统的监控视频集成播放系统，其特征在于，包括设备接入层、视频接入转码层和视频展示接入层；
所述设备接入层为所述监控视频集成播放系统与流媒体源的对接部分；通过建立第三方视频设备中的标准协议，与所述第三方视频设备建立网络通信；
所述视频接入转码层将来自于不同的视频设备中的原始码流进行解析再编码；对所述视频设备中的原始码流进行协议解析，并获取帧数据；将所述帧数据进行缓存，再重新对所述帧数据进行再编码，完成封装工作；
所述视频展示接入层与应用设备进行对接；将所述视频接入转码层中重新编码的视频数据通过大屏显示系统进行显示。
2.根据权利要求1所述的基于大屏显示系统的监控视频集成播放系统，其特征在于，所述设备接入层中建立的标准协议包括GB28181和Onvif。
3.根据权利要求1所述的基于大屏显示系统的监控视频集成播放系统，其特征在于，所述视频设备的原始码流解析方法包括硬件解码和软件解码。
4.根据权利要求1所述的基于大屏显示系统的监控视频集成播放系统，其特征在于，所述视频接入转码层中的再编码根据项目需要对所述视频设备进行参数配置。
5.根据权利要求4所述的基于大屏显示系统的监控视频集成播放系统，其特征在于，所述监控视频集成播放系统的参数配置文件包括vmod部分；每一个所述vmod部分均可接入一类的所述视频设备，所述vmod部分可记录一个以上的同一类所述视频设备中的参数配置信息。
6.根据权利要求5所述的基于大屏显示系统的监控视频集成播放系统，其特征在于，所述参数配置信息包括双进程配置、播放器窗口分辨率、播放器窗口固定尺寸、视频窗口是否允许点击、无边框模式是否启动、预览路数、预先分配的视频通道、视频通道缓存帧数、视频行数、视频列数、单个渲染线程管理通道数量、轮巡选项和轮巡时间间隔。
7.根据权利要求1所述的基于大屏显示系统的监控视频集成播放系统，其特征在于，所述视频接入转码层中针对所述视频设备的参数配置信息按照数字视频压缩格式H.264进行再编码。
8.根据权利要求1所述的基于大屏显示系统的监控视频集成播放系统，其特征在于，封装工作采用rtmp或rtsp流类型。
9.根据权利要求1所述的基于大屏显示系统的监控视频集成播放系统，其特征在于，所述视频展示接入层对接的展示应用设备包括独立运行的EXE可执行播放器和网络插件。
10.一种基于大屏显示系统的监控视频集成播放方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、构建不同种类的视频设备的接口，通过所述视频设备中的标准协议建立与所述视频设备之间的网络通信；
S2、获取所述视频设备的原始码流，并完成所述视频设备的主配置文件的参数配置，添加至目标信息的vmod部分；
S3、当所述视频设备为首次接入时，从所述vmod部分中的logs文件夹中建立plu开头的log文件，获取所述视频设备的视频源信息；
S4、根据所述log文件的id信息，向所述vmod部分中添加sources数组，记录所述视频设备的一路信号源；
S5、接入应用设备，对所述视频设备中的视频源信息进行视频监控画面启动测试，得到测试后可行版本的启动画面播放器；
S6、根据所述启动画面播放器，进行参数配置，形成参数配置文件；所述参数配置文件的文件名与所述启动画面播放器的执行程序名一致。
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