CN201409194Y

CN201409194Y - 一种视频网络监视系统

Info

Publication number: CN201409194Y
Application number: CN 200920056875
Authority: CN
Inventors: 陈志雄; 辜清松; 张高佐
Original assignee: XIANGSHI NUMERICAL SCIENCE AND TECHNOLOGY Co Ltd GUANGZHOU
Current assignee: XIANGSHI NUMERICAL SCIENCE AND TECHNOLOGY Co Ltd GUANGZHOU
Priority date: 2009-05-19
Filing date: 2009-05-19
Publication date: 2010-02-17
Anticipated expiration: 2019-05-19

Abstract

本实用新型公开了一种视频网络监视系统，包括虚拟矩阵处理器，用于获取网络视频源的视频数据，根据视频数据的格式调用相应的编码转换软件提取视频信息，将视频信息发送给编码兼容卡重新编码；编码兼容卡，用于将接收到的虚拟矩阵处理器发送的视频信息重新编码，打包成TCP/IP包，然后发送到网络上相应的网络监视器。本实用新型应用编码兼容卡，从而实现网络监视器与网络视频源的兼容，结构简单，电路清晰，成本较低。

Description

一种视频网络监视系统

技术领域

本实用新型涉及安防监控领域，更具体地说，是网络化的安防监控领域视频监视系统。

背景技术

目前，视频监视系统正处在模拟系统与数字系统混合应用并将逐渐向数字系统过渡的阶段。网络化是数字系统发展的必然趋势，也是具体的实现方式。安防监控领域流媒体应用是一个重要的新兴市场，也是当前各厂家技术发展的方向。网络视频监视系统以其直观、方便、信息内容丰富的特点越来越受到人们的重视，广泛使用于工业生产，道路交通违章和流量监控，小区安全监控，楼宇保安，医疗监护，军事警戒等，成为安全防范系统的重要组成部分。视频网络监视系统，即所有系统内设备均将视频数据压缩后通过计算机网络进行传输，实现网络化监控的系统。视频在网络上传输，需要进行视频压缩处理。在图像视频压缩领域，MPEG系列标准和H系列协议都面向网络应用。

视频网络监视系统，由以下几个部份组成：

(1)前端设备——网络视频源，主要指网络摄像机或普通摄像机加上视频编码器，同时也包括了DVR数字硬盘录像设备、DVS网络服务设备、NVR网络录像设备等。前端设备将摄像机所拍摄到的视频信号进行数字化、压缩、并封装成为TCP/IP协议包。

(2)TCP/IP网络。由于监视系统需要实时的图像传输，所以对网络的带宽有一定的要求。但随着网络的日益普及，带宽已经不是视频网络的主要问题，TCP/IP网络正得到越来越多的应用。

(3)显示设备。普通的应用场合的显示方式采用计算机加显示器进行显示，专业及要求较高的应用场合，则采用专业的网络监视器进行显示。

同时，任何监视系统都不可避免地需要控制平台。控制平台实现对整个系统的管理调度，对整个系统的全面控制，一般由安装在服务器/计算机上的软件来实现。

在传统的以复合视频、模拟电路为主的系统中，还必需使用矩阵设备，如视频矩阵、VGA矩阵、数字矩阵等，以实现对视频输入输出的控制和调度。

所谓矩阵，就是：将视频图像从任意一个输入通道切换到任意一个输出通道显示。一般来讲，一个M×N矩阵：表示它可以同时支持M路图像输入和N路图像输出。这里需要强调的是必须要做到任意，即任意的一个输入和任意的一个输出。

在网络化的视频监视系统中，由于所有视频图像均采用网络传输，即通过RJ45网络接口，由于每路视频只占用几百K的带宽，而现在的宽带网络甚至可以达到千兆，可以传输的路数非常多，因此不存在很多连接线，也就是说，传统的矩阵在网络化的监视系统中，并不需要。

由于国际上音视频编解码标准主要有两大系列：ISO/IEC JTC1制定的MPEG系列标准；ITU针对多媒体通信制定的H.26x系列视频编码标准。对于视频网络监控领域，目前并没有统一的技术标准，在实际运用中，各个厂家在编码标准的选择上和具体编码的处理中，都存在着各种各样的方案差别，即使使用同一编码格式，但因为算法的不同，也不能互相兼容。因此，虽然都基于这两大系列的视频编码标准，但各个厂家的视频解码均不能通用。简单地说，即是在后端显示方面，只能针对前端采用的编码方式，采用相对应的解码程序。

视频网络监视器，是一种专业的基于安防应用的网络化显示设备，其自身带有解码模块和网络驱动模块，可以直接连接网络，并解码显示前端网络摄像机所拍摄到的视频图像。但由于前述原因，也只能和前端相对应来配套使用。

随着视频网络监控领域的快速发展，一对一的监控方式已经越来越不能满足广大用户的使用需要，迫切需要一个能够使前后端编码格式兼容的视频网络监视系统。

实用新型内容

针对现有技术的不足和网络化的发展需求，本实用新型提供了一种前后端编码兼容的视频网络监视系统。

本实用新型通过以下技术方案予以实现。

一种视频网络监视系统，其特征在于包括：

——虚拟矩阵处理器，用于获取网络视频源的视频数据，根据视频数据的格式调用相应的编码转换软件提取视频信息，将视频信息发送给编码兼容卡重新编码；

——编码兼容卡，用于将接收到的虚拟矩阵处理器发送的视频信息重新编码，打包成TCP/IP包，然后发送到网络上相应的网络监视器。

进一步地，所述编码兼容卡包括其包括PCI接口模块、编码模块、网络驱动模块，网络驱动模块包括基于TCP/IP协议的RJ45网络接口，虚拟矩阵处理器发送的视频信息经PCI接口模块传送到编码模块重新编码，打包成TCP/IP包，然后由RJ45网络接口发送到网络上相应的网络监视器。

进一步地，所述编码模块包括1个编码芯片或者2～4个并行的编码芯片。

进一步地，所述编码芯片为GM8180或者GM8185。

另外，虚拟矩阵处理器也可以直接调用内置的编码软件对视频信息重新编码后直接发送到网络上相应的网络监视器。

所述虚拟矩阵处理器根据用户的选择，通过向相应的网络视频源发送视频数据请求，获取网络视频源的视频数据。

由于PCI的带宽有限，因此为实现同时输出多路视频，可以在一块编码兼容卡上应用PCI扩展的办法设置2～4个编码芯片。为实现同时输出多路视频，还可以利用多个PCI插槽，采用多块编码兼容卡的办法。

本实用新型提供了一种解决视频编码兼容问题的监视系统，能够把前端设备，包括网络摄像机、DVR、DVS、NVR等进行统一管理，把前端的编码格式进行转换，统一为适用于后端网络监视器的格式，从而实现网络化的监视系统。

本实用新型与现有技术相比的有益效果是：

1、实现了视频网络监视系统IP地址的管理，信号的调用，实现了矩阵的功能，有效地使前后端连接，为后端显示提供了支持。

2、实现了不同厂家不同型号的视频网络编码的兼容，通过编码兼容卡，全部统一为与后端显示设备一致的编码方案。

3、虚拟矩阵处理器就是安装了相应软件的服务器/计算机，结合编码兼容卡，结构简单，电路清晰，成本较低。

4、完善的网络功能，使整个视频监视系统网络化、数字化，从前端的摄像机，到后端的监视器，全部都网络化。

附图说明

图1为现有的视频网络监视系统的方框图；

图2为实施例1的示意图；

图3为本实用新型编码兼容卡的电路原理示意图；

图4为虚拟矩阵处理器处理流程图；

图5为实施例2的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对实用新型作进一步说明。

图1为现有视频网络监视系统的方框图，由图可知，由于前、后端视频编码格式的不一致，前、后端不能兼容，只能采用一一对应的方法，即一个后端网络监视器只能监视对应编码格式的前端视频信号，不能监视任意的前端信号。

实施例1

如图2所示，在视频网络监视系统中，前端各种设备，包括网络摄像机A、B、C，硬盘录像机D、视频服务器E、网络录像机G等，其IP地址各不相同，所有前端将视频数据封装为TCP/IP包后发送到网络上。在控制中心，虚拟矩阵处理器——安装了相应软件的服务器/计算机，也连接到网络上，虚拟矩阵处理器与各前端(网络视频源)取得响应后，按照后端监视请求，有选择地获取前端任一或任多路视频数据。虚拟矩阵处理器将获取的视频数据，通过调用编码转换软件，提取视频信息，并按后端监视请求的需要，将相应视频信息发送给编码兼容卡，然后由编码兼容卡进行重新压缩打包后发送给相应的后端网络监视器。

图3为本视频网络监视系统编码兼容卡的电路原理示意图，编码兼容卡由编码主芯片GM8180，通过PCI与虚拟矩阵处理器连接，采用FLASH存储程序，通过RJ45网络接口发送视频数据，并与网络连接。

编码兼容卡还包括与编码芯片GM8180相连的大容量DDR内存。

编码兼容卡包括电源模块，提供12V、5V、3.3V电压。

编码芯片也可以采用数字化的安防芯片GM8185，也可以采用其它压缩芯片。

为增加同时处理的路数，可以采用PCI扩展，在1块编码兼容卡上设置2～4个编码芯片，当1块编码兼容卡设置4个编码芯片时，可以达到16路输出的性能，此时仅只占用一个PCI插槽。

图4为虚拟矩阵处理器的处理流程。图中前端是指视频网络监视系统的前端设备，包括网络摄像机、视频服务器、硬盘录像机、网络录像机等，后端是指显示设备，即是网络监视器。

虚拟矩阵处理器根据用户选择向相应的前端发送视频数据请求，前端根据请求将视频数据发送给虚拟矩阵处理器，虚拟矩阵处理器根据收到的视频数据的格式调用相应的编码转换软件，提取视频信息。如果系统同时只需要监控少量前端设备的话，虚拟矩阵处理器可以将解帧后的视频信息重新压缩，打包，向后端发送视频数据，达到监视系统前后端视频编码兼容的目的。一般情况下，虚拟矩阵处理器将视频信息发送给编码兼容卡，由编码兼容卡进行重新压缩打包后发送给相应的后端网络监视器。

假定网络摄像机A，采用MPEG4压缩算法，XML数据交换标准，将压缩码流组成IP报文，通过TCP/IP协议，将网络摄像机A的视频数据打包连接到网络中。同样，网络摄像机B采用H.264压缩算法，XML数据交换标准；网络摄像机C采用MPEG4压缩算法，硬盘录像机D采用H.264压缩算法，视频服务器F为MPEG4压缩算法，网络录像机G采用MPEG4压缩算法，并分别采用MP4、MPG、BOX、AVI、ASF、WAV文件格式。

假定后端网络监视器A需要监看网络摄像机A的即时视频图像，但视频网络监视器A只能播放AVI格式，并且是采用标准MPEG4压缩算法，虚拟矩阵处理器需要将网络摄像机A的图像传送给网络监视器A，同时，需要采用网络监视器所能识别并播放的压缩算法和文件格式。

虚拟矩阵处理器向网络摄像机A发送视频数据请求信息，网络摄像机A响应请求信息后，开始向虚拟矩阵处理器发送TCP/IP数据包。虚拟矩阵处理器接收网络摄像机A发送来的数据包后，调用相应的编码转换软件，即算法的驱动程序，开始解帧。

虚拟矩阵处理器虽然解帧，但并不播放，如果系统同时只需要监控少量前端设备的话，虚拟矩阵处理器可以将解帧后的视频文件重新压缩，打包，向后端IP地址发送视频数据，达到监视系统前后端视频编码兼容的目的。

在需要同时向多个后端发送视频数据，并同时处理多个前端的情况下，并提高编码效率和更加好地兼容后端，采用编码兼容卡。编码兼容卡和后端网络监视器采用同样的编码芯片，压缩方式，文件格式都完全一致。

虚拟矩阵处理器将网络摄像机A的视频数据通过调用编码转换软件处理后，发送给编码兼容卡，重新按照后端网络监视器的压缩方式，文件格式进行编码，打包成TCP/IP数据包，并发送给后端监视器A。

后端网络监视器A接收到虚拟矩阵传来的网络摄像机A的数据包后，通过解码解帧，调用播放器进行播放。

同样地，假如同样的网络监视器同时要监视网络摄像机A、网络摄像机B、网络摄像机C、硬盘录像机D、视频服务器F以及网络录像机G的图像，虚拟矩阵处理器向这些前端设备发送请求后，分别获取了这些设备的IP视频数据包，并调用相应的编码转换软件，提取出视频信息，发送给编码兼容卡重新打包后，发送给视频网络监视器。

实施例2

如图5所示，视频网络监视系统包括4块编码兼容卡，后端网络监视器需要调用某一地点，或某几个地点视频时，由虚拟矩阵处理器调出相应IP地址的视频数据，通过编码兼容卡重新打包后发送给后端网络监视器，从而实现了视频网络监视系统。

与实施例1相比，本实施例包括4块编码兼容卡，若每块编码兼容卡包括4个编码芯片，则可以达到同时64路输出。

Claims

1、一种视频网络监视系统，其特征在于包括：

2、根据权利要求1所述的视频网络监视系统，其特征在于：所述编码兼容卡包括其包括PCI接口模块、编码模块、网络驱动模块，网络驱动模块包括基于TCP/IP协议的RJ45网络接口，虚拟矩阵处理器发送的视频信息经PCI接口模块传送到编码模块重新编码，打包成TCP/IP包，然后由RJ45网络接口发送到网络上相应的网络监视器。

3、根据权利要求2所述的视频网络监视系统，其特征在于：所述编码模块包括1个编码芯片或者2～4个并行的编码芯片。

4、根据权利要求3所述的视频网络监视系统，其特征在于：所述编码芯片为GM8180或者GM8185。

5、根据权利要求1所述的视频网络监视系统，其特征在于：包括多块编码兼容卡。