基於軟交換的移動監控系統及監控方法
2023-05-01 11:49:51
專利名稱：基於軟交換的移動監控系統及監控方法
技術領域：
本發明涉及基於軟交換的移動監控系統及監控方法。
背景技術：
移動終端已廣泛使用，監控系統也在蓬勃發展，從而對於通過移動終端進行視頻監控的需求應運而生。現有的監控系統廠家根據自身監控系統的特點，在智能移動終端上開發一套響應的終端軟體，在使用時，通過在智能移動終端上安裝這一監控系統客戶端來實現。業務使用過程是用戶打開客戶端，客戶端會把監控系統作為服務端，主動發起連接建立請求，當監控系統收到連接建立請求後，完成必要控制消息的交互後，通過該連接進行實時視頻圖像碼流的傳送。系統方案如圖I所示，在這個過程中，用戶使用的終端通常與監控系統綁定，每個廠家都有各自的終端，如果部署了多家廠商的設備，在業務發生時，需要在多個終端間切換，同時，業務的發起唯一由終端確定，無法實現由網絡側向終端推送某個監控視頻的圖像，限制了業務的擴展和使用。而且現有的系統中需要在手機終端安裝一個專有客戶端，這就局限了手機終端必須是智能機，限制了具有視頻能力的非智能機的應用。另外，移動終端作業系統多樣化，每種系統都有自己開發環境，客戶端對運行環境的支持程度限制了業務應用，兼容及擴展能力差；同時終端和監控系統間採用特有的控制消息，導致系統的擴展能力較差，視頻信息通常只能由用戶主動發起的方式獲得監控信息，無法實現由網絡側設備主動推送監控視頻信息，限制了業務應用。因此，在實現移動監控的過程中，如何能夠方便、快捷的實現移動視頻監控，同時又能夠較低的佔用帶寬，不會對網絡造成過多的負擔將是此發明主要解決的問題。
發明內容
為避免以上現有技術的不足，本發明提出一種基於軟交換的移動監控系統及監控方法。以實現方便、快捷的移動視頻監控，同時又能夠較低的佔用帶寬，不會對網絡造成過多的負擔。本發明的目的通過以下技術方案來實現
基於軟交換的移動監控系統，該系統包括 移動終端，利用呼叫控制信令通過軟交換系統與監控網關建立通話，完成移動終端和監控網關之間的媒體協商，並建立RTP通道；
軟交換系統，位於所述移動終端和監控網關之間，用於完成移動終端管理、網絡互通、 呼叫路由尋址等功能，使呼叫信令能夠被準確無誤的傳送到移動終端。監控網關，位於軟交換系統和監控系統之間，用於負責與移動終端建立媒體連結， 從監控系統獲取監控視頻的碼流，根據終端的能力，完成視頻的轉碼以及包裝，並發送給移動終端；
監控系統，用於對系統前端的信號進行監控。進一步，所述監控網關包括
軟交換控制單元，用於對軟交換信令進行處理、編解碼，以及會話鏈路維護，作為一個軟交換網絡的客戶端完成軟交換信令的接收與發送，遵循軟交換網絡的通信協議，完成呼叫控制功能；
監控網關邏輯控制單元，是監控網關的核心控制功能，完成監控網關的所有的業務流程控制，以及各模塊的協調工作；
監控信令適配單元，把監控網關邏輯控制單元下達的監控控制命令轉換為監控系統所支持的監控命令，根據監控系統的不同，轉化為相應的控制命令；
監控控制單元，完成監控網關與監控系統的對接、控制命令的下發以及通信鏈路的管理功能；
監控視頻發送單元，完成監控網關和監控視頻接收終端之間的媒體協商以及媒體互通功能，包括視頻媒體的編碼、打包和發 送；
監控視頻接收單元，完成監控網關與監控系統的互通，並完成音視頻碼流的獲取接收。基於軟交換的移動監控方法，該方法包括移動終端呼叫監控網關方式和監控網關呼叫移動終端方式，
所述移動終端呼叫監控網關方式包括如下步驟
1)移動終端開啟移動監控業務，向監控網關發起呼叫，呼叫請求被送到軟交換系統，呼叫請求中攜帶移動終端的媒體能力；
2)軟交換系統將呼叫請求發送給監控網關；
3)監控網關接受移動終端的呼叫請求，並向移動終端回復成功響應，響應消息中攜帶監控網關的媒體能力；
4)軟交換系統將響應消息轉發給移動終端；
5)移動終端發送響應確認消息；
6)響應確認消息經軟交換系統被送到監控網關；
7)監控網關收到響應確認消息後，向監控系統發送視頻調閱請求，從監控系統請求獲得監控視頻；
8)監控系統接受監控調閱請求，並返回成功響應；
9)監控系統向監控網關發送指定攝像頭圖像的H.264視頻碼流，監控網關通過與移動終端建立的RTP通道，將監控視頻發送給移動終端；
10)移動終端停止移動監控業務，向給交換系統發送呼叫釋放請求；
11)軟交換系統將呼叫釋放請求轉發給監控網關；
12)監控網關接受釋放請求，並發送釋放響應；
13)釋放響應經軟交換系統被送到移動終端；
14)監控網關向監控系統發送調閱終止請求，通知監控系統停止調閱，釋放監控資源；
15)監控系統接受請求，並返回終止響應。所述監控網關呼叫移動終端方式包括如下步驟
I)監控網關開啟移動監控業務，向移動終端發起呼叫，呼叫請求被送到軟交換系統，呼叫請求中攜帶監控網關的媒體能力；
2)軟交換系統將呼叫請求發送給移動終端；
3)用戶接受移動終端的呼叫請求，並向監控網關回復成功響應，響應消息中攜帶移動終端的媒體能力；
4)軟交換系統將相應消息轉發給監控網關；
5)監控網關發送響應確認消息；
6)響應確認消息經軟交換系統被送到移動終端； 7)監控網關發送響應確認消息後，向監控系統發送視頻調閱請求，從監控系統請求獲得監控視頻；
8)監控系統接受監控調閱請求，並返回成功響應；
9)監控系統向監控網關發送指定攝像頭圖像的H.264視頻碼流，監控網關通過與移動終端建立的RTP通道，將監控視頻發送給移動終端；
10)移動終端停止移動監控業務，向給交換系統發送呼叫釋放請求；
11)軟交換系統將呼叫釋放請求轉發給監控網關；
12)監控網關接受釋放請求，並發送釋放響應；
13)釋放響應經軟交換系統被送到移動終端；
14)監控網關向監控系統發送調閱終止請求，通知監控系統停止調閱，釋放監控資源；
15)監控系統接受請求，並返回終止響應。本發明的優點在於
I.移動終端可以無需安裝專有的客戶端，只要能支持視頻電話業務就能實現移動監控業務。2.由於移動終端不再需要專有的客戶端，所以不受平臺特有終端的兼容性的困擾。3.利用軟交換技術為基礎，系統的兼容性和擴展性大大提高，同時，在移動終端和監控網關之間採用固定的交互模式，提高監控網關對不同監控系統的兼容性後，就可以使移動終端兼容多個廠家、多種協議的監控系統，減少終端軟體的依賴性。4.能夠輕鬆監控視頻推送功能，為企業及個人的豐富應用提供了一條簡單的途徑。5.隨著IMS網絡不斷的發展和廣泛應用，軟交換技術將被廣泛應用到各種移動終端上，屆時，只要有一部電話就能實現移動監控，真正做到了高兼容性。
圖I :傳統的監控系統結構原理圖2 :本發明原理圖3 :本發明結構不意圖4 :本發明移動終端呼叫監控網關流程圖5 :本發明監控網關呼叫移動終端流程圖。
具體實施方式
本發明以軟交換網絡為基礎，充分利用軟交換網絡對終端的管理能力，多類型終端接入能力，多種通信網絡互通能力，以及業務擴展能力，為多種類型的移動終端連接監控網關，或者監控網關連接移動終端奠定了基礎。如圖2-3所示，本發明為基於軟交換的移動監控系統，該系統包括
移動終端，利用呼叫控制信令通過軟交換系統與監控網關建立通話，完成移動終端和監控網關之間的媒體協商，並建立RTP通道；
軟交換系統，位於所述移動終端和監控網關之間；
監控網關，位於軟交換系統和監控系統之間，用於負責與移動終端建立媒體連結，從監控系統獲取監控視頻的碼流，根據終端的能力，完成視頻的轉碼以及包裝，並發送給移動終端；還可以通過軟交換系統，主動與移動終端建立通話，並在呼叫建立後，將監控視頻通過 RTP包發送給移動終端。監控系統，用於對系統前端的信號進行監控。
所述監控網關包括
軟交換控制單元，用於對軟交換信令進行處理、編解碼，以及會話鏈路維護，作為一個軟交換網絡的客戶端完成軟交換信令的接收與發送，遵循軟交換網絡的通信協議，完成呼叫控制功能；
監控網關邏輯控制單元，是監控網關的核心控制功能，完成監控網關的所有的業務流程控制，以及各模塊的協調工作；
監控信令適配單元，把監控網關邏輯控制單元下達的監控控制命令轉換為監控系統所支持的監控命令，根據監控系統的不同，轉化為相應的控制命令；
監控控制單元，完成監控網關與監控系統的對接、控制命令的下發以及通信鏈路的管理功能；
監控視頻發送單元，完成監控網關和監控視頻接收終端之間的媒體協商以及媒體互通功能，包括視頻媒體的編碼、打包和發送；
監控視頻接收單元，完成監控網關與監控系統的互通，並完成音視頻碼流的獲取接收。如圖4所示為本發明移動終端呼叫監控網關流程圖，以SIP信令為例，移動終端呼叫監控網關方式包括如下步驟
1)移動終端開啟移動監控業務，向監控網關發起呼叫，呼叫請求被送到軟交換系統，呼叫請求中攜帶移動終端的媒體能力；
2)軟交換系統將呼叫請求發送給監控網關；
3)監控網關接受移動終端的呼叫請求，並向移動終端回復成功響應，響應消息中攜帶監控網關的媒體能力；
4)軟交換系統將響應消息轉發給移動終端；
5)移動終端發送響應確認消息；
6)響應確認消息經軟交換系統被送到監控網關；
7)監控網關收到響應確認消息後，向監控系統發送視頻調閱請求，從監控系統請求獲得監控視頻；
8)監控系統接受監控調閱請求，並返回成功響應；
9)監控系統向監控網關發送指定攝像頭圖像的H.264視頻碼流，監控網關通過與移動終端建立的RTP通道，將監控視頻發送給移動終端；
10)移動終端停止移動監控業務，向給交換系統發送呼叫釋放請求；
11)軟交換系統將呼叫釋放請求轉發給監控網關；
12)監控網關接受釋放請求，並發送釋放響應；
13)釋放響應經軟交換系統被送到移動終端；
14)監控網關向監控系統發送調閱終止請求，通知監控系統停止調閱，釋放監控資源；
15)監控系統接受請求，並返回終止響應。
如圖5所示為本發明監控網關呼叫移動終端流程圖，以SIP信令為例，監控網關呼叫移動終端方式包括如下步驟
1)監控網關開啟移動監控業務，向移動終端發起呼叫，呼叫請求被送到軟交換系統，呼叫請求中攜帶監控網關的媒體能力；
2)軟交換系統將呼叫請求發送給移動終端；
3)用戶接受移動終端的呼叫請求，並向監控網關回復成功響應，響應消息中攜帶移動終端的媒體能力；
4)軟交換系統將相應消息轉發給監控網關；
5)監控網關發送響應確認消息；
6)響應確認消息經軟交換系統被送到移動終端；
7)監控網關發送響應確認消息後，向監控系統發送視頻調閱請求，從監控系統請求獲得監控視頻；
8)監控系統接受監控調閱請求，並返回成功響應；
9)監控系統向監控網關發送指定攝像頭圖像的H.264視頻碼流，監控網關通過與移動終端建立的RTP通道，將監控視頻發送給移動終端；
10)移動終端停止移動監控業務，向給交換系統發送呼叫釋放請求；
11)軟交換系統將呼叫釋放請求轉發給監控網關；
12)監控網關接受釋放請求，並發送釋放響應；
13)釋放響應經軟交換系統被送到移動終端；
14)監控網關向監控系統發送調閱終止請求，通知監控系統停止調閱，釋放監控資源；
15)監控系統接受請求，並返回終止響應。本發明基於軟交換的移動監控系統及監控方法可以應用在煤礦企業運作過程中， 調度員利用監控系統通過監控屏幕發現礦井有異常情況，可以立即呼叫相關人員，並將捕獲到異常情況的攝像頭的圖像同時推送給相關人員，保證相關責任人可以在最快的時間內獲得信息，提高工作效率，最大限度的保證作業人員的安全。應當理解，以上藉助優選實施例對本發明的技術方案進行的詳細說明是示意性的而非限制性的。本領域的普通技術人員在閱讀本發明說明書的基礎上可以對各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的精神和範圍。
權利要求
1.基於軟交換的移動監控系統，其特徵在於，該系統包括移動終端，利用呼叫控制信令通過軟交換系統與監控網關建立通話，完成移動終端和監控網關之間的媒體協商，並建立RTP通道；軟交換系統，位於所述移動終端和監控網關之間，用於完成移動終端管理、網絡互通、 呼叫路由尋址等功能，使呼叫信令能夠被準確無誤的傳送到移動終端；監控網關，位於軟交換系統和監控系統之間，用於負責與移動終端建立媒體連結，從監控系統獲取監控視頻的碼流，根據終端的能力，完成視頻的轉碼以及包裝，並發送給移動終端;監控系統，用於對系統前端的信號進行監控。
2.根據權利要求I所述的基於軟交換的移動監控系統，其特徵在於，所述監控網關包括 軟交換控制單元，用於對軟交換信令進行處理、編解碼，以及會話鏈路維護，作為一個軟交換網絡的客戶端完成軟交換信令的接收與發送，遵循軟交換網絡的通信協議，完成呼叫控制功能；監控網關邏輯控制單元，是監控網關的核心控制功能，完成監控網關的所有的業務流程控制，以及各模塊的協調工作；監控信令適配單元，把監控網關邏輯控制單元下達的監控控制命令轉換為監控系統所支持的監控命令，根據監控系統的不同，轉化為相應的控制命令；監控控制單元，完成監控網關與監控系統的對接、控制命令的下發以及通信鏈路的管理功能；監控視頻發送單元，完成監控網關和監控視頻接收終端之間的媒體協商以及媒體互通功能，包括視頻媒體的編碼、打包和發送；監控視頻接收單元，完成監控網關與監控系統的互通，並完成音視頻碼流的獲取接收。
3.基於軟交換的移動監控方法，其特徵在於，該方法包括移動終端呼叫監控網關方式和監控網關呼叫移動終端方式，所述移動終端呼叫監控網關方式包括如下步驟1)移動終端開啟移動監控業務，向監控網關發起呼叫，呼叫請求被送到軟交換系統，呼叫請求中攜帶移動終端的媒體能力；2)軟交換系統將呼叫請求發送給監控網關；3)監控網關接受移動終端的呼叫請求，並向移動終端回復成功響應，響應消息中攜帶監控網關的媒體能力；4)軟交換系統將響應消息轉發給移動終端；5)移動終端發送響應確認消息；6)響應確認消息經軟交換系統被送到監控網關；7)監控網關收到響應確認消息後，向監控系統發送視頻調閱請求，從監控系統請求獲得監控視頻；8)監控系統接受監控調閱請求，並返回成功響應；9)監控系統向監控網關發送指定攝像頭圖像的H.264視頻碼流，監控網關通過與移動終端建立的RTP通道，將監控視頻發送給移動終端；10)移動終端停止移動監控業務，向給交換系統發送呼叫釋放請求；11)軟交換系統將呼叫釋放請求轉發給監控網關；12)監控網關接受釋放請求，並發送釋放響應；13)釋放響應經軟交換系統被送到移動終端；14)監控網關向監控系統發送調閱終止請求，通知監控系統停止調閱，釋放監控資源；15)監控系統接受請求，並返回終止響應； 所述監控網關呼叫移動終端方式包括如下步驟1)監控網關開啟移動監控業務，向移動終端發起呼叫，呼叫請求被送到軟交換系統，呼叫請求中攜帶監控網關的媒體能力；2)軟交換系統將呼叫請求發送給移動終端；3)用戶接受移動終端的呼叫請求，並向監控網關回復成功響應，響應消息中攜帶移動終端的媒體能力；4)軟交換系統將相應消息轉發給監控網關；5)監控網關發送響應確認消息；6)響應確認消息經軟交換系統被送到移動終端；7)監控網關發送響應確認消息後，向監控系統發送視頻調閱請求，從監控系統請求獲得監控視頻；8)監控系統接受監控調閱請求，並返回成功響應；9)監控系統向監控網關發送指定攝像頭圖像的H.264視頻碼流，監控網關通過與移動終端建立的RTP通道，將監控視頻發送給移動終端；10)移動終端停止移動監控業務，向給交換系統發送呼叫釋放請求；11)軟交換系統將呼叫釋放請求轉發給監控網關；12)監控網關接受釋放請求，並發送釋放響應；13)釋放響應經軟交換系統被送到移動終端；14)監控網關向監控系統發送調閱終止請求，通知監控系統停止調閱，釋放監控資源；15)監控系統接受請求，並返回終止響應。
全文摘要
本發明涉及基於軟交換的移動監控系統及監控方法，所述監控系統包括移動終端，利用呼叫控制信令通過軟交換系統與監控網關建立通話，完成移動終端和監控網關之間的媒體協商，並建立RTP通道；軟交換系統，位於所述移動終端和監控網關之間；監控網關，位於軟交換系統和監控系統之間，用於負責與移動終端建立媒體連結，從監控系統獲取監控視頻的碼流，根據終端的能力，完成視頻的轉碼以及包裝，並發送給移動終端；監控系統，用於對系統前端的信號進行監控。
文檔編號H04N7/18GK102724177SQ201210153660
公開日2012年10月10日 申請日期2012年5月17日 優先權日2012年5月17日
發明者張志勇, 徐華雲, 李春傑, 楊麗, 段海航, 王亞智 申請人:中煤電氣有限公司