CN1462129A

CN1462129A - 多媒体智能监控方法和系统

Info

Publication number: CN1462129A
Application number: CN 02115324
Authority: CN
Inventors: 吉大为; 曾刘秋
Original assignee: SHENZHEN WEIXIN INTELLIGENT TECHNICAL CO Ltd
Current assignee: SHENZHEN WEIXIN INTELLIGENT TECHNICAL CO Ltd
Priority date: 2002-05-30
Filing date: 2002-05-30
Publication date: 2003-12-17

Abstract

本发明涉及一种基于IP的可保障实时的多媒体智能监控方法及系统；所述方法及系统包括将前端监控设备采集到的视频信号、语音对讲信号，或按钮和传感器等装置检测到的数字信号传送给域控制器；域控制器将数字信号进行采样、数字化和压缩处理并封装在IP报文帧中；域控制器在与网络连接的网络管理中心的控制下将封装在IP报文帧中的数据通过一个IP通道传送给监控中心；本发明通过域控制器将摄像机采集到的视频信号，语音对讲信号及按钮或传感器等的数字信号进行采样和数字化压缩处理，通过一个IP通道进行传输；可实现实时传送监控信号的目的；监控系统不仅可以应用在安防监控领域，还可应用在如交通控制、图像传输、远程医疗和电子商务等领域。

Description

多媒体智能监控方法和系统

技术背景

本发明涉及多媒体监控技术，具体涉及一种基于IP的可保障实时的多媒体智能监控方法，本发明还涉及一种基于所述方法的多媒体智能监控系统。

背景技术

现有技术中的“数字化监控系统”主要包括两大类，一类是“硬盘录像机”，另外一类是通过“会议电视系统”改造的监控系统。

“硬盘录像机”已经是非常成熟的技术，市面上供应“硬盘录像机”的厂商众多，但是由于“硬盘录像机”的主要目的是用硬盘取代磁带来录制监控图像，所以“硬盘录像机系统”并没有考虑把图像传输到远端，尤其是实时传输。“硬盘录像机”广泛应用在过去靠磁带(长延时录像机)来录制、查询监控图形的场所，如银行的营业厅的“数字柜员机”等场所。这类系统的缺点如下：

1、采用JPEG的压缩方式，不适合网络传输；

2、各个“硬盘录像机”独立成体，很难联网，经过改造联网，往往也不是TCP/IP网络，必须采用专用通道，点对点连接；

3、“硬盘录像机”组成的网络监控，往往需要一个中心服务器，远端只能以中心服务器为桥梁，存储、查询录像数据，无法做到实时监控，更不能通过IP地址来寻址切换；

4、“硬盘录像机”往往没有同步声音，录制的是“哑”图，原因是语音处理技术没有应用到系统中，所以录音的空间几乎和图像的空间一样大(传输占用的带宽也大)。所以用“硬盘录像机”组成的网络监控系统，很难做到同步监听。

“会议电视系统”包括其他专用图像传输系统组成的数字化网络监控系统，其造价非常昂贵，而且这类系统往往工作在专用网络上，由于IP不能保证QOS(当时的情况)，所以这类系统几乎不采用IP协议，其接口也不是以太网，往往是DDN、FR、E1、E3、ATM25、ATM155等。这些系统采用MPEG2的压缩方式，码流带宽至少2MBPS以上，绝大多数“图像传输系统”单路图像占用带宽高达15MBPS甚至100MBPS以上。这些系统也没有“报警开关”，“图像检测”等监控领域应具备的特殊功能。

发明内容

本发明要解决的一个技术问题在于，提供一种多媒体智能监控方法，方法，可将前端设备提供的视频，音频和数据信号实时传输给监控中心，可克服现有监控系统必须采用专用通道进行点对点连接才能进行信号传送，难以实现实时传送监控等缺陷。

本发明要解决的另一个技术问题在于，提供一种基于上述方法的多媒体智能监控系统。

本发明提供的技术方案如下：提供一种将多媒体信息实时传输进行监控的方法，其特征在于，包括如下步骤：

将前端监控设备采集到的视频信号、语音对讲信号，或按钮和传感器等装置检测到的数字信号传送给域控制器；

域控制器将数字信号进行采样、数字化和压缩处理并封装在IP报文帧中；

域控制器在与网络连接的网络管理中心的控制下将封装在IP报文帧中的数据通过一个IP通道传送给监控中心。

在上述监控方法中，所述域控制器在网络管理中心的控制下将封装在IP报文帧中的数据通过一个IP通道传送给监控中心步骤中还包括如下步骤：网络管理中心控制域控制器与监控中心中的接收设备建立实时IP流时为点对点连接，双方的传输在网络管理中心的定时查询条件下，进行独立控制宽带流的传输。

提供一种多媒体智能监控系统，包括多组采集信号的前端监控设备，其特征在于，还包括与所述多组前端监控设备相对应，可将前端监控设备采集到的信号进行采样、数字化和压缩处理并封装在IP报文帧中的多媒体监控网关、通过网络与所述多媒体监控网关传递信息的网络控制平台。

在上述多媒体智能监控系统中，所述多媒体监控网关包括工控机，该工控机中设有硬盘或DOC(DISK ON CHIP)、工控机主板、连接所述工控机主板并提供多个ISA和PCI插槽的总线板，所述插槽中分别插有带有视频回放的MPEG视频压缩卡，双入双出的语音压缩卡、串口扩展卡、数字I/O扩展卡、交通流量检测卡、8路视频矩阵切换卡。

在上述多媒体智能监控系统中，所述网络控制平台包括可提供人机界面、进行口令控制和多个控制台设定的主软件模块和策略运行模块，与所述前端监控设备对应的专用控制模块

在上述多媒体智能监控系统中，所述专用控制模块包括云台控制模块、SOS报警控制模式块、报警广播控制模块。

在上述多媒体智能监控系统中，所述前端监控设备包括可采集视频信号、语音对讲信号或发送其它数字信号的监控装置。

实施本发明提供的方法和系统，通过域控制器将摄像机采集到的视频信号，语音对讲信号及按钮或传感器等的数字信号进行采样，数字化，和压缩处理，并封装在IP报文帧中，通过一个IP通道进行传输。在系统中采用了一系列的方法来保证所传输数据的实时性和稳定性。多媒体智能监控系统中集成了先进的计算机技术、通信技术，多媒体技术和数字处理技术；

本发明具有以下优点：

1、采用IP协议，每个“域控制器”采用一个IP地址标识，实现了“IP视频”、“IP语音”、“IP控制”，具有技术上的先进性，应用上的扩展性。

2、不设“中心服务器”，在建立“IP流”时采用点对点传输，保证了中心收到的图像的实时性。

3、采时RTP协议，优化的报文结构，在有限的带宽下把图像、语音等实时数据的延迟降到最小。

4、采用基于IP的网络管理平台——SVIEW来对整个网络进行管理和调度，可以组成多个管理平台联合，分级调度，也可以远程调度。

5、所有构成系统的功能组件，包括软件、硬件都采用模块化结构，具有极强的灵活性。网络管理平台的界面可以通过配置文件来修改。

6、采用平台式，开放设计理念，可以与第三方设备“完美”配合，“无缝”承载。

多媒体智能监控系统不仅可以应用在安防监控领域，还可应用在如交通控制、图像传输、SCADA系统、会议电视、远程医疗和远程教学，电子商务等领域。

附图说明

图1为本发明多媒体智能监控系统的工作原理示意图；

图2为本发明多媒体智能监控系统的构成示意图；

图3为图2所示多媒体智能监控系统中网关结构方框图。

具体实施方式

如图1、图2所示，多媒体智能监控系统通过如下技术来实现基于IP的可保障的实时的视频，音频和数据的传输和控制：

采用工业级的标准设计，系统以工业控制机为平台，采用嵌入式WIN98操作。具有软件构，防止系统“死机”。网络管理中心可以实时监控网络中各个“域控制器”的工作状态，可以远程启动，远程升级软件。

采用自定义，优化过的IP协议来对系统进行控制。该协议包括：命令控制协议，状态报告协议，视频流控制协议，语言流控制协议数据信号传输协议；

通过一系列措施来保证传输的可靠性，包括：

采用RTP协议来传输视频，音频等实时性数据。

自适应带宽调整。当网络带宽无法满足预设的视频流要求时，系统自动降低图像质量和脱速率，来实现当前网络带宽的最优化传输，当带宽恢复时，再恢复原设定的图像质量；

低延迟性：通过把视频流的报文帧分割成尽可能小的帧长，来降低系统的延迟，以达到时实监控的目的；

中断恢复：无话是由于网络通路中断，或远端“域控制器”中断而引起图像传输中断，当系统故障恢复时，都可以自动建立原有连接，而不需要人工干预。

无中心：实现点对点连接。在网络管理中心的控制下，远端“域控制器”与中心接收设备建立实时IP流时为点对点连接，双方的传输在网络管理中心定时查询的条件下，独立控制宽带流的传输。

采用“硬”压缩和解压：彻底消除由于软件算法而带来的延迟，同时增加了系统的整体稳定性。

多媒体智能监控系统通过监控网关利用通用的数据网络平台来承载图像、话音和数据，把监控端获得的各种多媒体数据通过统一的网络接口，采用TCP/IP协议进行传输、切换，其设备在设计上采用标准的平台、开放的结构，具有灵活的适应性和强大的扩展性。

多媒体智能监控系统中的设备包括三个部分：一个为多媒体监控网关——SMMG(SURVEILLANCE MULTIMEDIA GATE)，另一个是网管——SVIEW，还有一个是交通流量信号监测和处理部分——JTVISION。JTVISION作为SMMG中的一个组成部分，可以看成是SZVISION系统在ITS领域的扩展应用；如图2所示。

SMMG(监控网关)可以有多种配置，根据传输网络的类型和用户的要求来配备。按照组网情况的不同，SMMG可以应用在ISDN、FDDI、ATM和以太网中，根据目前我国网络发展的现状，以太网的应用是主要的网络，其他的网络类型只能作为辅助。

图3所示为监控网关的基本结构示意图，监控网关采用以工控机为平台的标准化结构框架，在工控机的总线上插入各种相应的专用插卡来实现多媒体数据的采集、压缩和处理。主要由以下几个部分组成：

工控机机箱，在机箱上设有各种开关，复位按键、电源、风扇等；总线板，连接工控机主板和插卡的总线，提供多个ISA和PCI插槽，工控机主板，采用(目前)PIII，128M SDRAM，硬盘或DOC(DISK ON CHIP)，存储了SMMG的软件，带有视频回放的MPEG视频压缩卡，双入双出的语音压缩卡，主要为话音通信而设计，符合G.729A标准，串口扩展卡，每块卡可以扩展4个串口，数字I/O扩展卡，采用总线I/O直接扩展，设计上简单，其他的扩展接口卡，包括JTVISION交通流量检测卡，8路视频矩阵切换卡等。

监控网关可实现如下功能：多媒体相关功能(基本配置)视频采集功能(8路矩阵切换)视频回放功能，声音采集功能(2路输入)声音回放功能(2路输出)支持多串口输入输出，多路并行支持数字I/O，传输功能：10/100M以太网接口(成本低)FDDI接口(距离较远)其他低速的接口(ISDN、PSTN等)

网管是位于监控中心的SMMG网络控制平台，其运行在INTEL架构的工作站中，采用WIN98/WINDOWS NT操作系统作为支撑。主要由以下几个部分构成：

主软件模块，包括人机界面，口令控制，多个控制台的设定，策略运行模块，运行事先编辑好的策略模块，同时可以在不同的策略模块之间进行切换窗口，可以随时在主控窗口显示用户指定的摄像头的图像；与各个监控设备对应的专用控制模块，例如：云台控制、SOS报警控制、报警广播控制模块，配置文件包括：STATIONS.DAT SCREENS.DAT CONFIG.DATALARMS.DAT，SVIEW API，提供一套编程接口函数，以便用户可以在整个系统中集成一些专用的设备，可实现监控系统的开放性要求。

SVIEW(网管)具有如下功能：管理各个SMMG之间的连接，为用户提供SVIEW EYE监视窗口，控制监控端的传感器、摄像机、语音设备和数据设备，监控地图显示，为用户显示一个图形化的监控示意图，定义监控策略，设定报警条件，事件报告和历史纪录。

由本发明提供的多媒体智能监控系统在设计上从网络化、数字化的角度出发，集成了先进的计算机技术、通信技术，多媒体技术和数字处理技术。其技术含量处于国际先进，国内领先的水平，多媒体智能监控系统不仅可以应用在安防监控领域，在其他如交通控制、图像传输、SCADA系统、会议电视、远程医疗和远程教学，电子商务等领域都具有很强的应用优势。

Claims

1、一种将多媒体信息实时传输进行监控的方法，其特征在于，包括如下步骤：

2、根据权利要求1所述监控方法，其特征在于，所述域控制器在网络管理中心的控制下将封装在IP报文帧中的数据通过一个IP通道传送给监控中心步骤中还包括如下步骤：网络管理中心控制域控制器与监控中心中的接收设备建立实时IP流时为点对点连接，双方的传输在网络管理中心的定时查询条件下，进行独立控制宽带流的传输。

3、一种多媒体智能监控系统，包括多组采集信号的前端监控设备，其特征在于，还包括分别与所述多组前端监控设备连接，将前端监控设备采集到的信号进行采样、数字化和压缩处理并封装在IP报文帧中的多套多媒体监控网关、通过网络与所述多媒体监控网关传递信息的网络控制平台。

4、根据权利要求3所述多媒体智能监控系统，其特征在于，所述多媒体监控网关包括工控机，该工控机中设有硬盘或DOC(DISK ON CHIP)、工控机主板、连接所述工控机主板并提供多个ISA和PCI插槽的总线板，所述插槽中分别插有带有视频回放的MPEG视频压缩卡，双入双出的语音压缩卡、串口扩展卡、数字I/O扩展卡、交通流量检测卡、8路视频矩阵切换卡。

5、根据权利要求3所述多媒体智能监控系统，其特征在于，所述网络控制平台包括可提供人机界面、进行口令控制和多个控制台设定的主软件模块和策略运行模块，与所述前端监控设备对应的专用控制模块。

6、根据权利要求5所述多媒体智能监控系统，其特征在于，所述专用控制模块包括云台控制模块、SOS报警控制模块、报警广播控制模块。

7、根据权利要求3所述多媒体智能监控系统，其特征在于，所述前端监控设备包括可采集视频信号、语音对讲信号或发送其它数字信号的多种监控装置。

8、根据权利要求4所述多媒体智能监控系统，其特征在于，所述工控机上还设有各种功能开关、复位按键、电源及散热风扇。