用於視頻監控系統測試的網絡攝像機模擬裝置及測試方法
2023-09-18 08:29:20 1
用於視頻監控系統測試的網絡攝像機模擬裝置及測試方法
【專利摘要】本發明公開了一種用於視頻監控系統測試的網絡攝像機模擬裝置及測試方法，用於模擬攝像機的工作，裝置包括資料庫、設備行為模塊、設備管理模塊、消息報文模塊和視頻編解碼模塊。本發明的有益效果是：本系統能夠完全代理實體的攝像頭，進行視頻監控測試，這樣不僅極大的節省了成本，還提高了測試效率。
【專利說明】用於視頻監控系統測試的網絡攝像機模擬裝置及測試方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及到視頻監控測試領域，特別是涉及到一種用於視頻監控系統測試的網絡攝像機模擬裝置及測試方法。
【背景技術】
[0002]視頻監控一直是人們關注的應用技術熱點之一，它以其直觀方便、信息內容豐富而被廣泛應用於許多場合。變電站視頻監控系統能實時、形象、真實地反映被監控對象，長時間獲取變電站內的實時信息，極大地提高電網公司管理效率和自動化水平。目前各個省電網公司都在大力建設變電站視頻監控系統，每個省的變電站數量從1000-3000座不等，每座變電站均需配置一套視頻監控系統，隨著發電量需求的增加，變電站的數量每年都有增加；同時國家電網「三級五大」政策的推廣，對變電站的無人值守提出新的要求，因此變電站視頻監控系統的重要性日益凸顯，但由於生產廠家過多，產品質量良莠不齊，可靠性不高，給電網公司的安全生產帶來極大的隱患，同時頻繁的故障，給變電站的運行維護帶來很大的工作量，因此需要對變電站視頻監控系統進行全面規範的測試，以達到剔除劣質產品，提高運行可靠性的目的，但是視頻監控測試中所要採用攝像頭等器件，需要耗費大量的成本，測試的過程也非常複雜，需要人員將攝像頭安裝在測試環境中，然後通過更換攝像頭，測試不同型號不同參數攝像頭的運行情況，大大增加了測試的難度。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在於克服上述現有技術的缺點和不足，提供了一種用於視頻監控系統測試的網絡攝像機模擬裝置及測試方法，模擬裝置與視頻監控系統中的視頻處理單元或視頻監控平臺相連，克服了現有測試中成本高、測試過程複雜的缺陷。
[0004]本發明的目的通過下述技術方案實現:用於視頻監控系統測試的網絡攝像機模擬裝置，包括資料庫、設備行為模塊、設備管理模塊、消息報文模塊和視頻編解碼模塊，資料庫、設備行為模塊、消息報文模塊、視頻編解碼模塊都連接到設備管理模塊上。
[0005]本發明中設備管理模塊可以對虛擬攝像機進行導入和生成，以及對虛擬攝像機的型號、參數等進行管理，且設備管理模塊是將生成的虛擬攝像機導入到已建立的虛擬環境中，本發明中設備管理模塊能夠生成的虛擬設備的最大數量為255 ;設備行為模塊包含模擬攝像機雲臺的轉動行為和模擬攝像機雲鏡的伸縮行為，所述設備行為模塊根據攝像機的參數來確定是否具備攝像機的行為能力；消息報文模塊用於接收外部消息以及發送消息到外端；視頻編解碼模塊是用於編制某種型號攝像機的視頻流並進行壓縮發送到外端，同時也可以對錄製原始碼進行解碼後加入模擬攝像機的特徵信號再編碼發送到外端。
[0006]進一步，上述的視頻編解碼模塊包括CCD、視頻文件模塊、編碼模塊和轉碼器，所述的CXD的輸出連接到編碼模塊，視頻文件模塊通過解碼模塊連接到編碼模塊上，編碼模塊的輸出通過轉換器連接到外端。視頻編解碼模塊中，CXD採集虛擬攝像機的原始碼，原始碼發送到編碼模塊，視頻文件模塊中存儲或製作的視頻先經解碼模塊進行解碼，然後發送到編碼模塊，該視頻和原始碼在編碼模塊進行一系列的組合，組合成完成的視頻，便於工作人員查看。
[0007]進一步，上述視頻編解碼模塊還包括一個播放模塊，播放模塊連接到解碼模塊的輸出上。播放模塊便於對攝像機模擬出的碼流進行觀看和比對，使得模擬裝置更形象。
[0008]進一步，上述的消息報文模塊包括報文收發模塊，報文收發模塊接收設備管理模塊發送的信息，並發送出去，報文收發模塊還接收外端信息並傳送到設備管理模塊。報文模擬模塊即產生通信所需要的消息報文，設備管理模塊對攝像機選型後，作用於消息報文模塊，消息報文模塊根據選型的攝像機由消息模擬模塊產生相應的消息報文。
[0009]進一步，上述的消息報文模塊還包括報報文校驗模塊，報文校驗模塊通過一個報文解析模塊連接到報文收發模塊上。報文校驗模塊用於效驗外部報文的正確性，正確的再發送到設備管理模塊。
[0010]進一步，上述的資料庫包括設備信息模塊和設備參數模塊，設備信息模塊包含攝像機設備類型信息、攝像機品牌信息、攝像機型號信息、攝像機序列號信息、攝像機硬體版本信息、攝像機軟體版本信息；設備參數模塊包括攝像機設備編號信息、攝像機對應的ONVIF設備類型信息、攝像機IP位址、攝像機操作範圍信息、攝像機圖像採集單元視頻解析度。
[0011]用於視頻監控系統測試的網絡攝像機模擬測試方法，包括以下步驟:
(1)設備管理模塊利用設備信息模塊和設備參數模塊生成虛擬攝像機，並將虛擬攝像機導入到測試環境中；
(2)啟動虛擬攝像機，並將虛擬攝像機的線程開啟，每一路虛擬攝像機都有一路線程，該線程連接到消息報文模塊，消息報文模塊還連接外端視頻處理單元；
(3)消息報文模塊接收到外端信號後，即進行解析，然後對解析後的消息進行校驗，當消息為正確時，將外端信號的請求發送到設備管理模塊，設備管理模塊根據請求做相應的動作，並由消息報文模塊傳送給外端視頻處理單元；
(4)虛擬攝像機將拍攝的原始碼發送到視頻編解碼模塊，視頻編解碼模塊根據配置的攝像機型號將原始碼根據配置型號攝像機型號的特徵進行轉碼，然後發送到外端的視頻處理模塊。
[0012]所述的步驟(3)中設備管理模塊的動作包括媒體參數獲取的響應、設備信息獲取的響應、設備能力獲取的響應、視頻的響應、雲鏡控制的響應。
[0013]所述的媒體參數獲取的響應，即設備管理模塊根據接收的信息，進入設備參數模塊中提取數據，然後配置到虛擬攝像機上；設備信息獲取的響應，即設備管理模塊根據接收到的信息，進入設備信息模塊中提取數據，然後配置到虛擬攝像機上；設備能力獲取的響應，設備管理模塊將接收的信息發送到設備行為模塊，設備行為模塊對模擬攝像機進行相應控制，主要是模擬攝像機雲臺的轉動行為；視頻的響應，即設備管理器啟動模擬攝像機進行視頻的拍攝；雲鏡控制的響應，設備管理模塊將接收到信息發送到設備行為模塊，設備行為模塊對模擬攝像機進行相應的控制，主要是模擬攝像機的雲鏡伸縮控制。
[0014]本發明的有益效果是:本系統能夠完全代理實體的攝像頭，進行視頻監控測試，這樣不僅極大的節省了成本，還提高了測試效率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1為本發明的結構示意圖；
圖2為設備管理模塊的工作示意圖；
圖3為視頻編解碼模塊的結構示意圖；
圖4為消息報文模塊的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖對本發明作進一步的詳細說明，但是本發明的結構不僅限於以下實施例:
【實施例】
如圖1所示，用於視頻監控系統測試的網絡攝像機模擬裝置，包括資料庫、設備行為模塊、設備管理模塊、消息報文模塊和視頻編解碼模塊，資料庫、設備行為模塊、消息報文模塊、視頻編解碼模塊都連接到設備管理模塊上。
[0017]本實施例中設備管理模塊可以對虛擬攝像機進行導入和生成，以及對虛擬攝像機的型號、參數等進行管理，且設備管理模塊是將生成的虛擬攝像機導入到已建立的虛擬環境中，本實施例中設備管理模塊能夠生成的虛擬設備的最大數量為255 ;設備行為模塊；設備行為模塊包含模擬攝像機雲臺的轉動行為和模擬攝像機雲鏡的伸縮行為，所述設備行為模塊根據攝像機的參數來確定是否具備攝像機的行為能力；消息報文模塊用於接收外部消息以及發送消息到外端；視頻編解碼模塊是用於編制某種型號攝像機的視頻流並進行壓縮發送到外端，同時也可以對錄製原始碼進行解碼後加入模擬攝像機的特徵信號再編碼發送到外端的被測設備，即視頻處理單元。
[0018]本實施例中設備管理模塊中多個攝像機的生成原理圖如圖2所示，攝像機模擬裝置的應用層將要發送的數據報文，通過Socket調用提交到傳輸層，傳輸層根據設備管理模塊配置的攝像機數量和配置信息對數據報文進行分別封裝，網絡層根據配置虛擬攝像機的IP將上述數據報文封裝成IP數據報文，形成多個虛擬設備的IP數據報文，再送往網絡接口中數據鏈路層，數據鏈路層將目的方的MAC地址和自己的MAC地址分別填入目標MAC和源MAC的欄位中，發送到數據接口中的物理層，再發送到被測設備的物理層中，被測設備即是外端的視頻處理單元，視頻處理單元即為一個處理器，能夠發送控制命令到本裝置。
[0019]如圖3，上述的視頻編解碼模塊包括(XD、視頻文件模塊、編碼模塊和轉碼器，所述的CXD的輸出連接到編碼模塊，視頻文件模塊通過解碼模塊連接到編碼模塊上，編碼模塊的輸出通過轉換器連接到外端。視頻編解碼模塊中，CXD採集虛擬攝像機的原始碼，原始碼發送到編碼模塊，視頻文件模塊中存儲或製作的視頻先經解碼模塊進行解碼，然後發送到編碼模塊，該視頻和原始碼在編碼模塊進行一系列的組合，組合成完成的視頻，便於工作人員查看。視頻編解碼模塊還包括一個播放模塊，播放模塊連接到解碼模塊的輸出上。
[0020]如圖4，消息報文模塊包括報文收發模塊，報文收發模塊接收設備管理模塊發送的信息，並發送出去，報文收發模塊還接收外端信息並傳送到設備管理模塊，消息報文模塊還包括報報文校驗模塊，報文校驗模塊通過一個報文解析模塊連接到報文收發模塊上。報文校驗模塊用於效驗外部報文的正確性，正確的再發送到設備管理模塊。消息報文模塊包含發送和接受報文兩個流程，報文發送流程如下:消息模擬模塊模擬消息報文，開啟報文發送線程，由報文收發模塊發送給視頻處理單元，此外，模擬裝置開啟報文接收線程，等待接收從攝像機發送的報文，接收到正確信息，經由報文收發模塊轉發給視頻處理單元。報文接受流程如下:模擬裝置開啟報文線程，等待接收從視頻處理單元發送的報文，報文解析模塊對接收的報文進行解析，並發送到報文校驗模塊，校驗視頻處理單元發送的報文的正確與否。
[0021]資料庫包括設備信息模塊和設備參數模塊，設備信息模塊包含攝像機設備類型信息、攝像機品牌信息、攝像機型號信息、攝像機序列號信息、攝像機硬體版本信息、攝像機軟體版本信息；設備參數模塊包括攝像機設備編號信息、攝像機對應的ONVIF設備類型信息、攝像機IP位址、攝像機操作範圍信息、攝像機圖像採集單元視頻解析度。
[0022]用於視頻監控系統測試的網絡攝像機模擬測試方法，包括以下步驟:
(1)設備管理模塊利用設備信息模塊和設備參數模塊生成虛擬攝像機，並將虛擬攝像機導入到測試環境中；
(2)啟動虛擬攝像機，並將虛擬攝像機的線程開啟，每一路虛擬攝像機都有一路線程，該線程連接到消息報文模塊，消息報文模塊還連接外端視頻處理單元；
(3)消息報文模塊接收到外端信號後，即進行解析，然後對解析後的消息進行校驗，當消息為正確時，將外端信號的請求發送到設備管理模塊，設備管理模塊根據請求做相應的動作，並由消息報文模塊傳送給外端視頻處理單元；
(4)虛擬攝像機將拍攝的原始碼發送到視頻編解碼模塊，視頻編解碼模塊根據配置的攝像機型號將原始碼根據配置型號攝像機型號的特徵進行轉碼，然後發送到外端的視頻處理模塊，視頻處理模塊會將視頻進行分析，看這次測試是否合格。
[0023]所述的步驟(3)中設備管理模塊的動作包括媒體參數獲取的響應、設備信息獲取的響應、設備能力獲取的響應、視頻的響應、雲鏡控制的響應。
[0024]所述的媒體參數獲取的響應，即設備管理模塊根據接收的信息，進入設備參數模塊中提取數據，然後配置到虛擬攝像機上；設備信息獲取的響應，即設備管理模塊根據接收到的信息，進入設備信息模塊中提取數據，然後配置到虛擬攝像機上；設備能力獲取的響應，設備管理模塊將接收的信息發送到設備行為模塊，設備行為模塊對模擬攝像機進行相應控制，主要是模擬攝像機雲臺的轉動行為；視頻的響應，即設備管理器啟動模擬攝像機進行視頻的拍攝；雲鏡控制的響應，設備管理模塊將接收到信息發送到設備行為模塊，設備行為模塊對模擬攝像機進行相應的控制，主要是模擬攝像機的雲鏡伸縮控制。
【權利要求】
1.用於視頻監控系統測試的網絡攝像機模擬裝置，其特徵在於，包括資料庫、設備行為模塊、設備管理模塊、消息報文模塊和視頻編解碼模塊，資料庫、設備行為模塊、消息報文模塊、視頻編解碼模塊都連接到設備管理模塊上。
2.根據權利要求1所述的用於視頻監控系統測試的網絡攝像機模擬裝置，其特徵在於，所述的視頻編解碼模塊包括CCD、視頻文件模塊、編碼模塊和轉碼器，所述的CCD的輸出連接到編碼模塊，視頻文件模塊通過解碼模塊連接到編碼模塊上，編碼模塊的輸出通過轉換器連接到外端。
3.根據權利要求2所述的用於視頻監控系統測試的網絡攝像機模擬裝置，其特徵在於，所述的視頻編解碼模塊還包括一個播放模塊，播放模塊連接到解碼模塊的輸出上。
4.根據權利要求1所述的用於視頻監控系統測試的網絡攝像機模擬裝置，其特徵在於，所述的消息報文模塊包括報文收發模塊，報文收發模塊接收設備管理模塊發送的信息，並發送出去，報文收發模塊還接收外端信息並傳送到設備管理模塊。
5.根據權利要求4所述的用於視頻監控系統測試的網絡攝像機模擬裝置，其特徵在於，所述的消息報文模塊還包括報報文校驗模塊，報文校驗模塊通過一個報文解析模塊連接到報文收發模塊上。
6.根據權利要求1所述的用於視頻監控系統測試的網絡攝像機模擬裝置，其特徵在於，所述的資料庫包括設備信息模塊和設備參數模塊。
7.用於視頻監控系統測試的網絡攝像機模擬測試方法，其特徵在於，包括以下步驟: (1)設備管理模塊利用設備信息模塊和設備參數模塊生成虛擬攝像機，並將虛擬攝像機導入到測試環境中； (2)啟動虛擬攝像機，並將虛擬攝像機的線程開啟，每一路虛擬攝像機都有一路線程，該線程連接到消息報文模塊，消息報文模塊還連接外端視頻處理單元； (3)消息報文模塊接收到外端信號後，即進行解析，然後對解析後的消息進行校驗，當消息為正確時，將外端信號的請求發送到設備管理模塊，設備管理模塊根據請求做相應的動作，並由消息報文模塊傳送給外端視頻處理單元； (4)虛擬攝像機將拍攝的原始碼發送到視頻編解碼模塊，視頻編解碼模塊根據配置的攝像機型號將原始碼根據配置型號攝像機型號的特徵進行轉碼，然後發送到外端的視頻處理模塊。
8.根據權利要求7所述的用於視頻監控系統測試的網絡攝像機模擬方法，其特徵在於:所述的步驟(3)中設備管理模塊的動作包括媒體參數獲取的響應、設備信息獲取的響應、設備能力獲取的響應、視頻的響應、雲鏡控制的響應。
9.根據權利要求8所述的用於視頻監控系統測試的網絡攝像機模擬方法，其特徵在於:所述的媒體參數獲取的響應，即設備管理模塊根據接收的信息，進入設備參數模塊中提取數據，然後配置到虛擬攝像機上；設備信息獲取的響應，即設備管理模塊根據接收到的信息，進入設備信息模塊中提取數據，然後配置到虛擬攝像機上；設備能力獲取的響應，設備管理模塊將接收的信息發送到設備行為模塊，設備行為模塊對模擬攝像機進行相應控制；視頻的響應，即設備管理器啟動模擬攝像機進行視頻的拍攝；雲鏡控制的響應，設備管理模塊將接收到信息發送到設備行為模塊，設備行為模塊對模擬攝像機進行相應的控制。
【文檔編號】H04N17/00GK104185018SQ201310246512
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2013年6月20日 優先權日:2013年6月20日
【發明者】甄威, 常政威, 黃琦, 蔡東升, 郭巍, 陳少尉 申請人:四川電力科學研究院, 電子科技大學