基於ip網絡化的舞臺調度視頻監控系統的製作方法
2023-05-05 14:16:56 2
基於ip網絡化的舞臺調度視頻監控系統的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種基於IP網絡化的舞臺調度視頻監控系統，包括攝像機設備、視頻處理設備、流媒體伺服器、錄製伺服器、視頻伺服器、視頻切換矩陣、視頻分配器和顯示器。通過流媒體伺服器，將監控系統的設備進行連接，而監控系統的所有數據都經流媒體伺服器進行交換，且經攝像機設備採集的視頻數據，經壓縮編碼後經流媒體伺服器傳輸至錄製伺服器中保存，因將視頻數據採用數位化信號進行保存，從而達到了方便快捷的存儲和調用視頻數據的目的。
【專利說明】基於IP網絡化的舞臺調度視頻監控系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及舞臺監督調度領域，具體地，涉及一種基於IP網絡化的舞臺調度視頻監控系統。
【背景技術】
[0002]現有劇院的舞臺視頻監督系統仍採用傳統的閉路電視監控系統。以國內的國家大劇院、杭州大劇院等劇院為例，視頻監控都還在延續使用模擬視頻監控系統，該系統採用光纖、同軸電纜在其閉合的環境內傳輸電視信號，從攝像到圖像顯示並配合存儲設備構成一個完整的視頻監控系統。該系統主要由標清模擬攝像機、視頻切換矩陣、視頻分配器、視頻放大器、數字硬碟錄像機、監視器等組成，通過視頻線和控制線連接，在劇場的使用中主要應用於劇場的演出監控、錄製演出存檔資料等。
[0003]現有的舞臺監督視頻系統，不能做到高解析度的視頻信息採集，影響舞臺監督人員現場監督的分辨力。視頻信號有時需要傳輸到較遠的區域，在傳輸過程中受到的幹擾難以消除。視頻信息存儲後，在查找調用時需要人工查找已編好號碼的視頻光碟，播放時也需要專業的播放設備。整個舞臺視頻監督系統是一個單獨的內部系統，並沒有與舞臺內部通訊系統有所聯繫，因此在監督調度時會產生相互不協調的問題。
[0004]現有的舞臺監督視頻系統採用閉路電視監控系統，其視頻監督系統利用視頻同軸電纜總線傳輸方式通過射頻閉路模式傳輸前端攝像機拍攝到的圖像。系統前端使用調製器將視音頻信號調製到高頻頻段，再通過混合器混合上一級的視音頻信號，經過同軸電纜向後傳輸。中間經由視頻分配器將視頻一進多出，輸出到技術用房中不同的監視器和視頻矩陣，技術用房中監視器的數量可以滿足同時監控多個點位的圖像；舞臺監督調度臺和化妝間等其他需要觀看現場畫面位置的監視器較少，所以必須依靠視頻矩陣隨時切換頻道，來實現觀看多個點位視頻。視頻數據的存儲採用DVD刻錄機將視頻刻錄成DVD光碟，編號存儲。
[0005]現在舞臺視頻監督調度系統存在這一些問題:模擬視頻信號採用同軸電纜進行傳輸，距離較遠時，需要使用視頻放大器對視頻信號進行放大以補償傳輸損耗，多級信號的疊加會導致信道的信噪比下降，末端顯示器中就會產生較多噪聲幹擾，導致圖像模糊不清；隨著視頻數據的增多，視頻信息的查找調用都需要人工手動操作、過程複雜；現有的視頻監控系統是一個獨立封閉的系統，使得其與其他信息系統無法交換數據，應用的靈活性較差，不適合信息的統一調用和處理。
【發明內容】
[0006]本發明的目的在於，針對上述問題，提出一種基於IP網絡化的舞臺調度視頻監控系統，以實現方便快捷的存儲和調用視頻數據的優點。
[0007]為實現上述目的，本發明採用的技術方案是:
一種基於IP網絡化的舞臺調度視頻監控系統，包括攝像機設備、視頻處理設備、流媒體伺服器、錄製伺服器、視頻伺服器、視頻切換矩陣、視頻分配器和顯示器；
所述攝像機設備與視頻處理設備電連接，所述視頻處理設備與流媒體伺服器基於IP網絡連接，所述視頻處理設備具有數字處理晶片，該數字處理晶片對攝像機設備採集到的視頻數據進行壓縮編碼；
所述流媒體伺服器:是一個視頻數據交換中樞，監控系統的所有數據都經過該節點進行數據交換，上述攝像機設備、錄製伺服器和視頻伺服器均通過IP網絡與流媒體伺服器連接;
所述錄製伺服器:將流媒體伺服器具有標準的網絡接口，並通過標準的網絡接口與流媒體伺服器通過IP網絡連接，將收集到來自流媒體伺服器視頻數據進行保存；
所述視頻伺服器將接收的來自流媒體伺服器的數位訊號經解碼後轉換為模擬信號後傳輸至視頻切換矩陣，然後經視頻分配器分配為多路視頻信號，從而將視頻信號分別通過不同的顯示器顯示。
[0008]進一步的,所述攝像機設備和視頻處理設備集成在一起。
[0009]進一步的，所述攝像機設備上集成拾音器，且攝像機設備安裝在雲臺上。
[0010]進一步的，所述攝像機設備和流媒體伺服器可通過有線網絡或無線網絡進行通?目。
[0011]進一步的，所述流媒體伺服器交換的數據中的數據至少包括控制命令和視頻數據。
[0012]進一步的，還包括攝像機雲臺控制器，所述攝像機雲臺控制器通過IP網絡和流媒體伺服器連接，從而通過網絡控制安裝攝像機的雲臺動作。
[0013]進一步的，監控系統基於IP網絡的數據傳輸分為，會話通道和媒體流通道；所述會話通道使用一個應用層的SIP協議在設備之間建立會話，控制命令同樣在此通道內傳輸，利用RTSP協議傳輸；媒體流通道用於傳輸視音頻數據，該通道傳輸的數據量較大，採用流媒體協議傳輸壓縮編碼後的視音頻流。
[0014]進一步的，所述流媒體協議包括RTP或RTCP傳輸協議。
[0015]進一步的，所述流媒體伺服器與劇場舞臺調度臺通信連接，該劇場舞臺調度臺連接如劇場區域網。
[0016]進一步的，所述顯示器的輸入埠上設置解碼器，該解碼器可解碼多個視頻伺服器的圖像，解碼器可設置成單路或者四路模擬輪詢切換顯示，解碼效果根據前端視頻伺服器的圖像確定。
[0017]本發明的技術方案具有以下有益效果:
本發明的技術方案，通過流媒體伺服器，將監控系統的設備進行連接，而監控系統的所有數據都經流媒體伺服器進行交換，且經攝像機設備採集的視頻數據，經壓縮編碼後經流媒體伺服器傳輸至錄製伺服器中保存，因將視頻數據採用數位化信號進行保存，從而達到了方便快捷的存儲和調用視頻數據的目的。而採用統一的IP網絡化連接，也增強了系統的兼容性，方便不同規定的設備的接入。而通過接入區域網，方便通過移動終端的訪問以及遠程PC通過網際網路進行訪問。
[0018]下面通過附圖和實施例，對本發明的技術方案做進一步的詳細描述。【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1為本發明實施例所述的基於IP網絡化的舞臺調度視頻監控系統原理框圖。【具體實施方式】
[0020]以下結合附圖對本發明的優選實施例進行說明，應當理解，此處所描述的優選實施例僅用於說明和解釋本發明，並不用於限定本發明。
[0021]如圖1所示，一種基於IP網絡化的舞臺調度視頻監控系統，包括攝像機設備、視頻處理設備、流媒體伺服器、錄製伺服器、視頻伺服器、視頻切換矩陣、視頻分配器和顯示器；攝像機設備與視頻處理設備電連接，視頻處理設備與流媒體伺服器基於IP網絡連接，視頻處理設備具有數字處理晶片，該數字處理晶片對攝像機設備採集到的視頻數據進行壓縮編碼；流媒體伺服器:是一個視頻數據交換中樞，監控系統的所有數據都經過該節點進行數據交換，上述攝像機設備、錄製伺服器和視頻伺服器均通過IP網絡與流媒體伺服器連接；錄製伺服器:將流媒體伺服器具有標準的網絡接口，並通過標準的網絡接口與流媒體伺服器通過IP網絡連接，將收集到來自流媒體伺服器視頻數據進行保存；視頻伺服器將接收的來自流媒體伺服器的數位訊號經解碼後轉換為模擬信號後傳輸至視頻切換矩陣，然後經視頻分配器分配為多路視頻信號，從而將視頻信號分別通過不同的顯示器顯示。
[0022]其中，攝像機設備和視頻處理設備集成在一起。前端的視頻攝像機設備可為網絡攝像機帶有網絡口，能夠直接接入內部區域網中使用，不需要其他網絡信息轉換設備。其內部有數字處理晶片能夠對視頻數據進行壓縮編碼，高清視頻壓縮編碼一般為H.264或者MPEG-4。前端網絡攝像機由一個交換機統一接入舞臺區域網。為了保證通信質量，首先考慮有線連接方式，如果攝像機距離交換機太遠，則通過布置無線路由器將無線信號覆蓋至攝像機所在位置，使其接入舞臺區域網。對於原有的模擬式設備，在某些清晰度要求不高的攝像點位仍可以使用，例如過道、走廊。若要接入網絡需要專用的視頻伺服器，之後經過中心流媒體伺服器進行視頻數據的網絡交換輸出至末端監視器。在某些區域原有顯示設備仍能滿足需求的情況下，可以使用原有設備配合視頻解碼器使用。視頻數據的存儲則通過流媒體伺服器傳輸至錄像伺服器，由錄像伺服器進行存儲。前端模擬攝像機配合視頻伺服器，將拍攝到的視頻數據傳輸到區域網中的流媒體伺服器。視頻伺服器能夠對多路模擬視頻信號同時進行數位化處理，再對轉換後的數位訊號進行壓縮編碼，使其能夠適用於網絡數據傳輸。
[0023]攝像機設備上集成拾音器，且攝像機設備安裝在雲臺上。攝像機設備和流媒體伺服器可通過有線網絡或無線網絡進行通信。流媒體伺服器交換的數據中的數據至少包括控制命令和視頻數據。另外還包括攝像機雲臺控制器，所述攝像機雲臺控制器通過IP網絡和流媒體伺服器連接，從而通過網絡控制安裝攝像機的雲臺動作。監控系統基於IP網絡的數據傳輸分為，會話通道和媒體流通道；所述會話通道使用一個應用層的SIP協議在設備之間建立會話，控制命令同樣在此通道內傳輸，利用RTSP協議傳輸；媒體流通道用於傳輸視音頻數據，該通道傳輸的數據量較大，採用流媒體協議傳輸壓縮編碼後的視音頻流。流媒體協議包括RTP或RTCP傳輸協議。流媒體伺服器與劇場舞臺調度臺通信連接，該劇場舞臺調度臺連接如劇場區域網。顯示器的輸入埠上設置解碼器，該解碼器可解碼多個視頻伺服器的圖像，解碼器可設置成單路或者四路模擬輪詢切換顯示，解碼效果根據前端視頻伺服器的圖像確定。
[0024]在化妝間、候場區等位置原有的顯示設備需配有解碼器，每個解碼器有一個網絡接口和一路複合視頻輸出接口，視頻解碼器接收視頻伺服器送來的視頻流，然後把信息流解碼後輸出到劇場現有的安置在技術用房的監視器或者到化妝間的電視屏幕上。每個解碼器可以解碼多個視頻伺服器的圖像，可以設置成單路或者四路模擬輪詢切換顯示，解碼效果根據前端視頻伺服器的圖像而定。
[0025]攝像機的雲臺的控制通過將雲臺控制設備外接至舞臺監督調度臺的計算機,舞臺監督調度臺上計算機安裝雲臺控制器的驅動程序，通過計算機將雲臺控制信號傳輸至攝像機埠。傳輸的數據開頭有標誌位，用來區分不同設備的控制信息。
[0026]視頻監控系統內部進行數據信息傳輸、交換、控制時，應遵循所規定的通信協議，監控系統在進行視音頻傳輸及控制時建立兩個傳輸通道:會話通道和媒體流通道。會話通道使用一個應用層的SIP協議(信令控制協議，是一個應用層控制協議，用來建立、修改和終止多媒體會話)在設備之間建立會話，控制命令同樣在此通道內傳輸，利用RTSP協議(實時流協議，用於音頻和視頻流的停滯、快進、快退和定位等功能)其要求信息準確無誤；媒體流通道用於傳輸視音頻數據，該通道所要傳輸的數據量較大，在傳輸時若考慮到差錯校驗會影響傳輸的速率，所以採用流媒體協議(RTP/RTCP)傳輸壓縮編碼後的視音頻流。
[0027]綜上所述，本發明具有以下特點:
針對劇院現有閉路電視監控系統的顯示效果不理想，數據存儲調用不靈活，系統信息交換性能差的不足，提出了通過將舞臺視頻監控系統，通過網絡化，可以實現視頻高清晰度高解析度顯示，更為方便快捷的存儲和調用視頻數據，將視頻監督系統接入舞臺監督調度區域網中，以實現整個舞臺監督調度系統的集成和信息可交換性。
[0028]最後應說明的是:以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，儘管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，對於本領域的技術人員來說，其依然可以對前述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。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種基於IP網絡化的舞臺調度視頻監控系統，其特徵在於，包括攝像機設備、視頻處理設備、流媒體伺服器、錄製伺服器、視頻伺服器、視頻切換矩陣、視頻分配器和顯示器； 所述攝像機設備與視頻處理設備電連接，所述視頻處理設備與流媒體伺服器基於IP網絡連接，所述視頻處理設備具有數字處理晶片，該數字處理晶片對攝像機設備採集到的視頻數據進行壓縮編碼； 所述流媒體伺服器:是一個視頻數據交換中樞，監控系統的所有數據都經過該節點進行數據交換，上述攝像機設備、錄製伺服器和視頻伺服器均通過IP網絡與流媒體伺服器連接; 所述錄製伺服器:將流媒體伺服器具有標準的網絡接口，並通過標準的網絡接口與流媒體伺服器通過IP網絡連接，將收集到來自流媒體伺服器視頻數據進行保存； 所述視頻伺服器將接收的來自流媒體伺服器的數位訊號經解碼後轉換為模擬信號後傳輸至視頻切換矩陣，然後經視頻分配器分配為多路視頻信號，從而將視頻信號分別通過不同的顯示器顯示。
2.根據權利要求1所述的基於IP網絡化的舞臺調度視頻監控系統，其特徵在於:所述攝像機設備和視頻處理設備集成在一起。
3.根據權利要求2所述的基於IP網絡化的舞臺調度視頻監控系統，其特徵在於:所述攝像機設備上集成拾音器，且攝像機設備安裝在雲臺上。
4.根據權利要求2或3所述的基於IP網絡化的舞臺調度視頻監控系統，其特徵在於:所述攝像機設備和流媒體伺服器通過有線網絡或無線網絡進行通信。
5.根據權利要求2或3所述的基於IP網絡化的舞臺調度視頻監控系統，其特徵在於，所述流媒體伺服器交換的數據中的數據至少包括控制命令和視頻數據。
6.根據權利要求3所述的基於IP網絡化的舞臺調度視頻監控系統，其特徵在於，還包括攝像機雲臺控制器，所述攝像機雲臺控制器通過IP網絡和流媒體伺服器連接，從而通過網絡控制安裝攝像機的雲臺動作。
7.根據權利要求2或3所述的基於IP網絡化的舞臺調度視頻監控系統，其特徵在於，監控系統基於IP網絡的數據傳輸分為，會話通道和媒體流通道；所述會話通道使用一個應用層的SIP協議在設備之間建立會話，控制命令同樣在此通道內傳輸，利用RTSP協議傳輸；媒體流通道用於傳輸視音頻數據，該通道傳輸的數據量較大，採用流媒體協議傳輸壓縮編碼後的視音頻流。
8.根據權利要求2或3所述的基於IP網絡化的舞臺調度視頻監控系統，其特徵在於，所述流媒體協議包括RTP或RTCP傳輸協議。
9.根據權利要求2或3所述的基於IP網絡化的舞臺調度視頻監控系統，其特徵在於，所述流媒體伺服器與劇場舞臺調度臺通信連接，該劇場舞臺調度臺連接如劇場區域網。
10.根據權利要求2或3所述的基於IP網絡化的舞臺調度視頻監控系統，其特徵在於，所述顯示器的輸入埠上設置解碼器，該解碼器解碼多個視頻伺服器的圖像，解碼器設置成單路或者四路模擬輪詢切換顯示，解碼效果根據前端視頻伺服器的圖像確定。
【文檔編號】H04N7/18GK103442207SQ201310360200
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年8月19日 優先權日:2013年8月19日
【發明者】任慧, 李 真, 周亦琛, 高甜, 楊謙逸, 趙雪均, 趙天赫 申請人:中國傳媒大學