建立視頻監控前端設備控制項接納架構的方法
2023-09-21 06:37:10 1
專利名稱：建立視頻監控前端設備控制項接納架構的方法
技術領域：
本發明涉及多媒體通信領域，特別涉及建立一種將不同種類的視頻監控前端設備的音視頻碼流、控制信令、傳輸協議標準化的控制項接納架構。
背景技術：
大規模的數字視頻監控系統聯網需要利用現有為數眾多的已建和待建的視頻監控系統資源，而其中一個待解決的重要問題就是，目前全國已建、正在建設和將要建設的視頻監控系統由於缺少統一的視頻監控聯網技術國家標準(包含媒體格式標準、控制信令標準、傳輸協議標準)，使大量的視頻監控系統無法聯網。特別是現有視頻監控系統中的前端監控設備存在以下問題1.監控設備種類繁多(含網絡攝像機、視頻伺服器和數字硬碟錄像機等)，由各家廠商提供，採用的視頻壓縮標準和錄像格式傳輸標準不一，難以在設備間的互聯互通層面上實現大規模接入應用，導致無法實現視頻監控資源共享和信息交換。
2.由於技術的進步，各家廠商也會不斷推出新產品來適應技術的進步。這樣，當各家廠商提供新的編解碼器和控制模塊的時候，需要同時升級原來的系統，代價高昂。
目前，已有專業人士向國家提出視頻監控系統進行統一聯網的建議，視頻監控聯網技術國家標準出臺後，監控設備提供商勢必需要投入大量研發精力和經費來適應新的標準，眾多已建的視頻監控系統資源也需要改造升級，得不到充分利用，且工程龐大，費用高昂，周期冗長。
發明內容
本發明的目的在於針對現有技術中存在的問題提供一種建立視頻監控前端設備控制項接納架構的方法。
為實現本發明所述目的，設置流媒體接入網關，定義視頻監控前端設備控制項的控制項接口標準，定義流媒體接入網關的控制項接納機制，視頻監控前端設備的控制項按控制項接口標準編寫後存儲在視頻監控前端設備中，在流媒體接入網關中存貯控制項接納機制中的上載控制項程序，上載控制項到流媒體接入網關後進行控制項安全驗證、註冊和存儲。
而且，所述控制項接口標準由能力協商接口的標準、控制信令接口的標準、音視頻流解碼接口的標準和系統控制接口的標準組成。
而且，定義控制項接納機制包括以下內容控制項在視頻監控前端設備中的存放位置、文件名和全局唯一標識符，流媒體接入網關獲知控制項的方式和該控制項的使用範圍，基於數字籤名的控制項安全驗證。
而且，定義流媒體接入網關獲知控制項的方式包括設定上載控制項程序，上載控制項程序操作包括以下幾個步驟，(1)在流媒體接入網關中建立一個空的映射表，映射內容為視頻監控前端設備控制項描述信息到控制項在該流媒體接入網關中存放的具體位置；(2)視頻監控前端設備向流媒體接入網關提供其視音頻解碼控制項的描述信息，包括控制項存放位置、控制項名和全局唯一標識符號；(3)流媒體接入網關查詢本身是否已經有這個控制項，已經存在則直接載入該控制項，進入正常服務的流程；
(4)若步驟(3)中查詢結果為流媒體接入網關中沒有該控制項，根據提供的解碼控制項的描述信息下載該控制項，進行安全性驗證，若驗證失敗，退出控制項接納過程；(5)若在步驟(4)中通過安全性驗證，在映射表中增加一項表示該控制項的標誌，進入正常服務的流程。
建立視頻監控前端設備控制項接納架構，是為了能夠方便地整合現有視頻監控系統的資源，為此本發明定義了控制項接口標準、控制項接納機制，按照標準化的控制項接納機制，流媒體網關從前端設備中接納具有標準化接口的控制項。通過標準化的控制項接口，在流媒體網關對控制項進行處理，前端設備輸出的視頻流信息經流媒體網關向外提供標準格式的視頻流信息，控制方發送的標準格式的信令轉換成特定前端設備的特定操作信令，異構網絡由此可按標準的傳輸協議互聯互通。因此本發明提供的建立控制項接納架構的方法，能夠解決現有技術的問題，以一種規範的控制項接納架構支持現有視頻監控系統的資源共享，並且實施方便，成本低廉，有利於建立大型視頻監控網絡。
圖1是本發明系統原理示意圖。
圖2是本發明實施例的上載控制項程序流程圖。
具體實施例方式
參見附圖1，本發明設置流媒體接入網關，定義視頻監控前端設備控制項的控制項接口標準，定義流媒體接入網關的控制項接納機制，視頻監控前端設備的控制項按控制項接口標準編寫後存儲在視頻監控前端設備中，在流媒體接入網關中存貯控制項接納機制中的上載控制項程序，上載控制項到流媒體接入網關後進行控制項安全驗證、註冊和存儲。流媒體接入網關可採用伺服器、PC等支持雙向數據傳輸和程序處理功能的硬體設備。各異構網絡之間需要經由流媒體接入網關，採用同一視頻監控聯網技術標準(包含媒體格式標準、控制信令標準、傳輸協議標準)進行互連，該標準可採用國家或行業公認的視頻監控聯網技術標準。目前監控前端設備主要包括視頻伺服器、網絡攝像機、DVR(硬碟錄像機)，按照現有的視頻伺服器傳輸協議、網絡攝像機傳輸協議、DVR傳輸協議在現有監控網絡內部傳輸。設置流媒體接入網關與現有各種異構監控網絡連接，按接口標準編寫的前端設備控制項則可以與視頻伺服器傳輸協議、網絡攝像機傳輸協議、DVR傳輸協議相應音視頻碼流的形式上載到流媒體接入網關。通過標準化的控制項接口，流媒體網關對不同前端設備的控制項均可進行操作前端設備得到的視頻流信息經流媒體網關向外提供標準格式的視頻流信息，控制方發送的標準格式的信令在流媒體網關中轉換成特定前端設備的特定操作信令。由此，無論現有視頻監控系統中前端設備各自特定的控制信令如何不同，還是現有視頻監控系統的媒體格式和傳輸協議各異，都可以通過流媒體接入網關互連互通，克服了現有視頻監控系統資源互享的障礙。
為了能夠在流媒體接入網關操作不同種類前端監控設備的控制項，需要為前端設備控制項設置接口標準，包括能力協商接口、控制信令接口、音視頻流解碼接口、系統控制接口這四種接口的標準。以下詳述各個標準接口在流媒體接入網關中的作用(1)能力協商接口通過能力協商接口獲取設備能力信息如設備類型，圖像大小範圍、視頻幀率範圍、視頻碼率、支持的雲臺控制命令等，用來作為控制信令接口的調用參數；(2)控制信令接口根據能力協商接口獲取的參數列表，使用該控制信令接口將標準控制信令轉化為不同監控前端設備或DVR伺服器的特定控制命令，去控制前端設備的PTZ控制(雲臺全方位移動及鏡頭變倍、變焦控制)、視頻屬性設置等；(3)音視頻流解碼接口獲取前端視頻監控設備的視頻碼流，解復用，解碼；(4)系統控制接口控制項初始化，析構。在具體實施中，現有視頻監控系統中已有的前端設備，其控制項可以按標準重新編寫，安裝覆蓋原控制項即可，實施方便。具體標準和具體編寫是本領域普通人員可以根據實施情況完成的工作，不予贅述。經由流媒體網關實現控制信令、音視頻數據互連互通，對前端設備的控制項接口進行標準化是便捷有效的手段，這是本發明建立的控制項接納架構的基礎。
為了實現流媒體接入網關自動接納獲取不同前端設備的控制項，本發明定義了一系列的細節，即明確控制項接納的機制按控制項接口標準編寫的控制項在視頻監控前端設備中的存放位置，文件名，及UUID(全局唯一標識符)號，以實現自動獲取；定義流媒體接入網關獲知控制項的方式、該控制項的使用範圍和可以對哪些原始數據進行處理，流媒體接入網關獲知控制項的方式包括傳送格式、速率等，特別是確定流媒體接入網關上載控制項的程序；定義基於數字籤名的控制項安全驗證。由於明確定義了控制項接納機制，對於已有的各種視頻監控網絡資源，都可採用同一上載控制項程序自動上載控制項。
參見圖2，本發明提供具體實施例的上載控制項流程首先，視頻監控前端設備(視頻伺服器、網絡攝像機、DVR)啟動後，根據先前配置的流媒體接入網關的IP位址和埠，向流媒體網關申請控制項註冊申請；在步驟11中流媒體網關接收到視頻監控前端設備的申請後，為每一個控制項註冊申請創建一個空的映射表；在步驟12中並通過TCP協議獲取前端設備控制項的控制項名、UUID號和控制項在視頻監控前端設備中的位置等相關信息(控制項接納機制事先做了定義)；流媒體網關獲取控制項的相關信息後，在步驟12a、12b、12c中進行控制項名、UUID號和存儲位置的檢查，如有錯誤，退出控制項的接納過程；如相關信息沒有錯誤，在步驟13檢索流媒體網關已註冊的控制項，如果存在，則直接進入正常的服務流程；步驟13結果為否，則進行步驟14，流媒體網關依據控制項的相關信息從視頻監控前端設備上下載控制項；流媒體網關下載控制項後，在步驟15進行校驗，例如設置為如下載控制項連續3次失敗，或者先後3次下載的控制項校驗均失敗，退出控制項的接納過程；如控制項通過校驗過程，則進入步驟16，進行數字籤名的安全驗證，以便對控制項的安全性進行檢查，如驗證失敗，則退出控制項的接納過程；如步驟16驗證成功，則進行步驟17將該控制項註冊到流媒體網關(即在映射表中增加一項表示該控制項的標誌)，並在流媒體網關存儲該控制項；然後進入正常的服務程序(主要是通過控制信令接口將標準控制信令轉換成的特定控制信令送往前端監控設備，以及按原有傳輸協議傳送的音視頻碼流通過音視頻流解碼接口並轉換成標準音視頻流送出)，即上載控制項程序的結束步驟18。
權利要求
1.一種建立視頻監控前端設備控制項接納架構的方法，其特徵是設置流媒體接入網關，定義視頻監控前端設備控制項的控制項接口標準，定義流媒體接入網關的控制項接納機制，視頻監控前端設備的控制項按控制項接口標準編寫後存儲在視頻監控前端設備中，在流媒體接入網關中存貯控制項接納機制中的上載控制項程序，上載控制項到流媒體接入網關後進行控制項安全驗證、註冊和存儲。
2.根據權利要求1所述的建立視頻監控前端設備控制項接納架構的方法，其特徵是所述控制項接口標準由能力協商接口的標準、控制信令接口的標準、音視頻流解碼接口的標準和系統控制接口的標準組成。
3.根據權利要求1所述的建立視頻監控前端設備控制項接納架構的方法，其特徵是定義控制項接納機制包括以下內容控制項在視頻監控前端設備中的存放位置、文件名和全局唯一標識符，流媒體接入網關獲知控制項的方式和該控制項的使用範圍，基於數字籤名的控制項安全驗證。
4.根據權利要求1或2或3所述的建立視頻監控前端設備控制項接納架構的方法，其特徵是定義流媒體接入網關獲知控制項的方式包括設定上載控制項程序，上載控制項程序操作包括以下幾個步驟，(1)在流媒體接入網關中建立一個空的映射表，映射內容為視頻監控前端設備控制項描述信息到控制項在該流媒體接入網關中存放的具體位置；(2)視頻監控前端設備向流媒體接入網關提供其視音頻解碼控制項的描述信息，包括控制項存放位置、控制項名和全局唯一標識符號；(3)流媒體接入網關查詢本身是否已經有這個控制項，已經存在則直接載入該控制項，進入正常服務的流程；(4)若步驟(3)中查詢結果為流媒體接入網關中沒有該控制項，根據提供的解碼控制項的描述信息下載該控制項，進行安全性驗證，若驗證失敗，退出控制項接納過程；(5)若在步驟(4)中通過安全性驗證，在映射表中增加一項表示該控制項的標誌，進入正常服務的流程。
全文摘要
本發明公開了一種建立視頻監控前端設備控制項接納架構的方法，其特徵是設置流媒體接入網關，定義視頻監控前端設備控制項的控制項接口標準，定義流媒體接入網關的控制項接納機制，視頻監控前端設備的控制項按控制項接口標準編寫後存儲在視頻監控前端設備中，在流媒體接入網關中存貯控制項接納機制中的上載控制項程序，上載控制項到流媒體接入網關後進行控制項安全驗證、註冊和存儲。本發明的優點是實現簡單，成本低廉，對於整合現有視頻監控資源、建設大型公共視頻監控網絡具有重要作用。
文檔編號H04L29/00GK1848950SQ20061001839
公開日2006年10月18日 申請日期2006年2月22日 優先權日2006年2月22日
發明者胡瑞敏, 陳軍, 王中元, 張晉東 申請人:武漢大學