一种网络视频监控方法及系统

技术领域

本发明涉及网络通信技术领域，尤其涉及一种网络视频监控方法及系统。

背景技术

视频监控技术以其直观、信息内容丰富而被广泛应用，其大致经历了模拟 图像视频监控、基于计算机技术的视频监控和基于嵌入式技术的网络视频监控 三个阶段。

在模拟图像视频监控阶段，监控系统主要由摄像机、视频矩阵、监视器和 录像机组成，其中摄像机采集到视频信号后通过电缆以模拟方式传输到监视 器。由于模拟方式传输的距离短，所以该监控系统只能在本地监控中心观看监 控图像，并且也只能够以点对点方式监视现场，即一台监视器只能够监控一个 摄像机采集到的图像，一个摄像机也只能够被一台监视器监控。

在基于计算机技术的视频监控阶段，监控系统主要由计算机插视频卡构 成。信号采集设备、检测报警设备等通过各自的传输线路汇接到监控端计算机 上。由于视频信号的采集、压缩和通信都较为复杂，因此该系统可靠性不高， 而且该系统同样也只能以点对点方式监控现场。

近年来，随着嵌入式技术的发展以及网络的普及，基于嵌入式网络视频监 控系统得到了快速发展。在基于嵌入式网络视频监控系统中，模拟摄像机通过 网络视频编码器，将模拟视频数据经过模数转换、压缩、打包等过程变成基于 网络协议的视频流，视频流通过网络传输到指定的视频监控端。据此得到的监 控端图像，质量高、系统稳定性好。但是，该系统，同样也只能够以点对点的 方式监控现场。

如图1所示，嵌入式网络视频监控系统包括视频采集设备11、视频采集设 备12、...以及视频采集设备1n，与所述视频采集设备对应连接的监控端21、监 控端22、...以及监控端2n。视频采集设备11在现场采集到信号并将其模数转换、 打包、压缩等过程后，将视频模拟信号转换成基于H.323协议或者自定义的私 有协议的视频流，并通过网络传输到监控端21、监控端22、...监控端2n。可见， 在基于H.323协议或者自定义的私有协议下的该系统，也只能够以点对点的方 式监控现场。

上述三种方式的视频监控系统，都只能够以点对点的方式实现现场监控， 对一监控端而言，监控范围有限，随着现场监控范围的扩大，视频采集设备数 目也将增多，因此监控端数目也势必要随之增多，使得监控系统结构复杂、设 备庞大，不利于视频监控系统的开发与拓展。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题是：提供一种网络视频监控方法及系统， 使得视频监控能够以一点对多点方式进行现场监控，即一个监控端可以同时监 控多个视频采集设备，或者一个视频采集设备可以被多个监控端同时监控，同 时还能够满足快捷、高质量的视频传输要求，以及对预置区域的抓拍报警等网 络视频监控需求。

于是，本发明提供了一种网络视频监控方法，该方法包括：

视频采集设备和监控端分别向视频管理服务器申请注册，并被分配相应的 注册号码、以及与该注册号码相对应的注册地址；

监控端向视频管理服务器申请连接视频采集设备，视频管理服务器通过所 述分配给相应视频采集设备的注册号码向所述视频采集设备申请连接；

若连接成功，则所述视频采集设备向视频管理服务器发送视频数据，视频 管理服务器存储该视频数据，并转发给所述监控端。

该方法还包括：

监控端收到所述视频数据后，通过视频管理服务器向视频采集设备发送控 制指令。

所述视频采集设备向视频管理服务器发送视频数据，包括：

视频采集设备每间隔预置时间段检测网络状态，并根据网络实际情况，对 采集到的视频数据进行分割；

对分割的数据进行打包、压缩；

视频采集设备向视频管理服务器发送所述被打包、压缩后的视频数据。

当监控端与视频采集设备连接成功后，视频采集设备通过视频管理服务器 向监控端发送预置地相应监控端的操作权限。

其中，在视频采集设备的视频采集范围内，预置监控区域，当该区域有移 动事物出现时，视频采集设备进行自动抓拍、自动报警、和/或自动录像，并 将采集到的视频数据存储在视频采集设备或者视频管理服务器上，并将所述视 频数据发送到具备相应操作权限的监控端。。

本发明还提供了一种网络视频监控系统，该系统包括：视频采集设备、监 控端和视频管理服务器，其中，

所述视频采集设备，包括：

注册请求发起单元，用于向视频管理服务器发起注册请求；

采集单元，用于采集监控现场的视频信号；

接收发送单元，用于接收视频管理服务器发送来的信息指令，以及将视频 数据发送给视频管理服务器；

所述监控端，包括：

注册请求发起单元，用于向视频管理服务器发起注册请求；

连接发起单元，用于向视频管理服务器发起连接视频采集设备请求；

接收单元，用于接收视频管理服务器转发的视频数据；

控制单元，用于对视频采集设备进行远端操控，其操控指令通过视频管理 服务器转发给视频采集设备；

所述视频管理服务器，包括：

注册服务器，用于受理视频采集设备和监控端的注册申请，并为其分配相 应的注册号码和与该注册号码相对应的注册地址；

媒体转发服务器，包括存储单元和转发单元，所述存储单元用于将接收到 的视频数据进行存储，所述转发单元用于将接收到的数据再转发给监控端；

代理服务器，当监控端申请连接视频采集设备时，用于按照所述注册服务 器为所述视频采集设备分配的注册号码向所述视频采集设备发起连接请求；若 连接成功，则所述视频采集设备向视频管理服务器发送视频数据，视频管理服 务器存储该视频数据，并转发给所述监控端。

所述视频采集设备还包括：

网络检测单元，用于每间隔预置时间段检测网络状态；

分割单元，用于根据网络实际情况，对视频数据进行分割；

压缩打包单元，用于对所述分割的数据进行打包、压缩。

所述媒体转发服务器还包括：检索回放单元，用于根据监控端的请求，检 索存储在媒体转发服务器上的视频数据，并将其回放给所述监控端。

所述视频采集设备还包括：操作权限赋予单元，用于按照预置监控端权限 信息为监控端赋予相应的操作权限。

所述视频采集设备还包括：

运动检测单元，用于对预置监控区域的移动事物进行监控；

抓拍录像单元，用于对所述运动检测单元检测到的移动事物进行抓拍和/ 或录像；

报警单元，当所述运动检测单元检测到有移动事物时，发送报警信息。

可见，本发明在网络视频监控系统中增加了视频管理服务器，由视频管理 服务器为视频采集设备和监控端分配与注册地址相对于的注册号码，监控端通 过视频管理服务器按照欲连接的视频采集设备的注册号码向连接视频采集设 备申请连接。由于视频管理服务器可以同时连接多个视频采集设备，多个监控 端，因此能够实现以一点对多点方式的连接，即一个监控端可以同时监控多个 视频采集设备，或者一个视频采集设备可以被多个监控端同时监控；

进一步，由于视频采集设备根据网络状态对视频数据进行分割、打包、压 缩，因此保障了视频数据快捷、高质量的传输；

进一步，又由于视频采集设备具备对预置区域移动事物的监控，实现了对 预置区域的抓拍、录像、以及报警等网络视频监控需求。

附图说明

图1为现有技术中嵌入式网络视频监控系统示意图；

图2为本发明所述基于SIP协议的网络视频监控方法的一实施例流程图；

图3为本发明所述基于SIP协议的网络视频监控系统示意图；

图4为本发明所述视频采集设备一实施例的内部结构示意图。

具体实施方式

下面，结合附图对本发明进行详细描述。

SIP(Session Initiation Protocol，会话初始化协议)出现于二十世纪九十年 代中期，是NGN(Next Generation Network，下一代网络)系列协议中的重要 协议之一。SIP协议是从类似的HTTP(Hypertext Transfer Protocol，超文本 传输协议)协议以及SMTP(Simple Mail Transfer Protocol，简单邮件传输协议) 协议演变而来，并已经发展成为一个功能强大的新标准。

SIP协议用来建立、改变和终止基于IP网络的多个用户间的呼叫连接。在 SIP协议基础上，可以很方便的实现多方语音、视频、文本等各种类型的媒体 会话。参与会话的成员可以通过组播方式、单播连网或者两者结合的形式进行 通信。

但是，SIP仅仅是一种会话的发起、改变和结束的协议，要实现视频数据 通信还必须结合其他的标准和协议。例如，SIP协议支持SDP(Session Description Protocol，会话描述协议)协议，通过SDP协商，确保会话的参与 者在一组兼容的媒体类型上实现通信；SIP协议在传输上结合RTP(Real-time Transport Protocol，实时传输协议)协议，以确保数据传输质量；同时，SIP 协议也可以与其它身份验证、语音质量、用户计费认证等协议相结合。

本发明实施例是在基于SIP协议的基础上来实现网络视频的监控。如图2 所示，基于SIP协议的网络视频监控方法的一实施例，其实现的流程为：

步骤301，视频采集设备向视频管理服务器申请注册；

步骤302，视频管理服务器为视频采集设备分配相应的注册号码、以及与 该注册号码相对应的注册地址，并发送注册成功确认消息给视频采集设备；

步骤303，监控端向视频管理服务器申请注册；

步骤304，视频管理服务器为视频采集设备分配相应的注册号码、以及与 该注册号码相对应的注册地址，并发送注册成功确认消息给监控端；

这里，步骤301和步骤302，与步骤303和步骤304可以是同时发生，也可以 是不同时发生，不区分步骤的先后顺序。

步骤305，监控端向视频管理服务器发出连接视频采集设备的申请；

步骤306，视频管理服务器通过分配给欲连接的视频采集设备的注册号码 向视频采集设备发出连接申请；

步骤307，在连接申请拨号阶段，视频采集设备向视频管理服务器发出振 铃响应；

步骤308，视频管理服务器向监控端发送振铃响应；

步骤309，视频采集设备向视频管理服务器发送接通响应消息；

步骤310，视频管理服务器向监控端发送接通响应消息；

步骤311，监控端收到接通响应消息后，向视频管理服务器发送确认接通 响应消息；

步骤312，视频管理服务器向视频采集设备发送确认接通响应消息；

此时，视频采集设备和监控端的连接建立成功。

在视频采集设备发送视频数据时，为了确保现有网络状况下视频数据的快 捷、高质量地传输，本发明实施例采用了自适应传输算法，即，视频采集设备 每隔预置时间段就检测网络速度状况，并根据网络的状态，例如带宽、延时、 丢包等内容，对采集到的视频数据进行分割，对所述被分割的数据进行打包、 压缩后，通过视频管理服务器向提起连接请求的监控端发送所述视频数据。

步骤313，视频采集设备向视频管理服务器发送视频数据；

步骤314，视频管理服务器存储所述视频数据，并将其转发给提起连接请 求的监控端；

步骤315，监控端通过视频管理服务器向视频采集设备发送白名单认证请 求；

步骤316，视频管理服务器向视频采集设备转发白名单认证请求；

这里，所述白名单是指允许监控的监控端注册号码或者与该注册号码相对 应的监控端名称。该白名单由用户预置在视频采集设备中；

当视频采集设备收到监控端发送的白名单认证信息后，视频采集设备根据 预置的白名单信息对所述认证信息进行认证，若认证通过，则根据白名单对应 的监控端操作权限，赋予监控端相应的操作权限。所述白名单认证信息包括白 名单名称和与该名称相匹配的密码。

步骤317，视频采集设备通过视频管理服务器向监控端发送赋予操作权限 消息；

步骤318，视频管理服务器向监控端转发赋予操作权限消息；

步骤3 19，监控端根据所述操作权限，通过视频管理服务器向视频采集设 备发送操控指令；

步骤320，视频管理服务器向视频采集设备转发，所述操控指令，视频采 集设备按照收到的所述控制指令完成相应的操作。

这里，所述的操作权限是指监控端被赋予可以操控视频采集设备的云台、 自动抓拍、自动报警、自动录像、仅基本的浏览图像页面等操作权限。

操作者可以在视频采集设备的视频采集范围内，预置监控区域，设定当该 区域有移动事物出现时，视频采集设备将进行自动抓拍、自动报警、和/或自 动录像，并将采集到的视频数据存储在视频采集设备或者视频管理服务器上， 以实现网络视频对特定区域异常情况的监控。

本发明实施例还提供了一种基于SIP协议的网络视频监控系统，如图3所 示，该系统包括：视频采集设备41、视频采集设备42、...视频采集设备4n，视 频管理服务器50和监控端61、监控端62、...监控端6n。

其中，视频采集设备41包括：注册请求发起单元411，用于向视频管理服 务器发起注册请求；采集单元412，用于采集监控现场的视频信号；接收发送 单元420，用于接收视频管理服务器发送来的信息指令，以及将视频数据发送 给视频管理服务器。

为了确保现有网络状况下视频数据的快捷、高质量传输，本发明实施例采 用了自适应传输算法，即，视频采集设备每隔预置时间段就检测网络速度状况， 并根据网络速度大小对视频数据进行分割，对所述被分割的数据进行压缩、打 包后，通过视频管理服务器向提起连接请求的监控端发送视频数据。为此，视 频采集设备41还进一步包括：

网络检测单元413，用于每间隔预置时间段检测网络状态；

分割单元414，用于根据网络实际情况，对视频数据进行分割；

压缩打包单元415，用于对所述分割的数据进行打包、压缩。

为了设置不同监控端的不同操作权限，视频采集设备41还进一步包括：操 作权限赋予单元416，用于按照预置监控端权限信息为监控端赋予相应的操作 权限。

为了实现对预置区域的抓拍、录像、以及报警等网络视频监控需求，视频 采集设备41还包括：

运动检测单元417，用于对预置监控区域的移动事物进行监控；

抓拍录像单元418，用于对运动检测单元检测到的移动事物进行抓拍和/ 或录像；

报警单元419，当运动检测单元检测到有移动事物时，用于发送报警信息。

同理，视频采集设备42、...视频采集设备4n的原理与构造与视频采集设备 41完全相同，在此不再重复描述。

视频管理服务器50包括：注册服务器51、代理服务器52和媒体服务器53；

注册服务器51，用于受理视频采集设备和监控端的注册申请，并为其分配 相应的注册号码和与该注册号码相对应的注册地址；

代理服务器52，当监控端申请连接视频采集设备时，用于向视频采集设备 发起连接请求、以及接受视频采集设备的响应；

媒体转发服务器53包括：存储单元531和和转发单元532，存储单元531用 于将接收到的视频数据进行存储，转发单元532用于将接收到的数据再转发给 监控端。

为了实现监控端对已经转发过的视频数据进行检索和回放，媒体转发服务 器还包括：检索回放单元533，用于根据监控端的请求，检索存储在媒体转发 服务器上的视频数据，并将其回放发送给所述监控端。

监控端61包括：注册请求发起单元611、连接发起单元612、接收单元613 和控制单元614；

注册请求发起单元611，用于向视频管理服务器发起注册请求；

连接发起单元612，用于向视频管理服务器发起连接视频采集设备请求；

接收单元613，用于接收视频管理服务器转发的视频数据；

控制单元614，用于对视频采集设备进行远端操控，例如操控视频采集设 备进行各种角度的抓拍等。其操控指令通过视频管理服务器转发给视频采集设 备。

同理，监控端62、...监控端6n的原理与构造与监控端61完全相同，在此不 再重复描述。

为了进一步理解基于SIP协议的视频采集设备，本发明给出一实施例加以 说明。本实施例采用视频采集设备41为例来说明。

如图4所示，视频采集设备41包括：摄像机41-a、云台41-b、控制器41-c、 视频输入接口41-d、485数据接口41-e、模数转换电路41-f、高性能处理芯片41-g、 以及网络接口41-h；

其中，摄像机41-a、云台41-b和控制器41-c完成了上述视频采集单元412 的功能，将采集的现场视频信号由视频输入接口41-d传输给模数转换电路41-f；

摄像机41-a，用于完监控现场的图像采集，并将采集到的图像发送给视频 输入接口41-a；

云台41-b，用于承载摄像机进行上、下、左、右、近焦、远焦的运动；

控制器41-c，用于接收来自485数据接口41-e的操控指令，以操控云台41-b 和摄像机41-a的动作。

视频信号经视频输入接口41-d传输给模数转换电路41-f后，模拟信号被转 换为数字信号，数字信号被传输给高性能处理芯片41-g，在该芯片中，实现上 述网络检测单元413、分割单元414、压缩打包单元415所述功能，之后由网络 接口41-h发送到网络上；

网络接口41-h实现上述接收发送单元420所述功能，接收视频管理服务器 发送来的信息指令，以及将视频数据发送给视频管理服务器。

高性能处理芯片41-g还能够实现上述操作权限赋予单元416所述功能，按 照预置监控端权限信息为监控端赋予相应的操作权限。

高性能处理芯片41-g还能够实现上述运动检测单元417、抓拍录像单元418 和报警单元419所述功能，发出操控指令，并通过485数据接口41-e发送给控制 器41-c，以指挥云台41-b和摄像机41-a动作。

可见，高性能处理芯片41-g，是一集成的数据处理中心，例如上海杰得生 产的Z-228型号芯片。

同理，视频采集设备42、...视频采集设备4n的原理与构造与视频采集设备 41完全相同，在此不再重复描述。

按照现有高性能处理芯片的处理能力，本发明实施例所述基于SIP协议的 网络视频监控方法及其实现系统，一个视频采集设备最多允许16个监控端同时 监控，一个监控端最多完成16个视频采集设备同时监控。

为了实现基于SIP协议的网络视频采集设备的参数WEB配置，本发明实施 例采用CGI(Common Gateway Interface，  即通用网关接口)技术实现。其配 置的参数包括：视频采集参数、编码参数、SIP相关参数、网络配置参数和白 名单信息等。为了方便用户修改配置信息，本发明实施例采用WEB方式用CGI 方法实现远程页面访问配置模式，使用户在网络上的任何一台计算机上，打开 网络浏览器，输入需要修改配置的IP地址，即可进入WEB配置界面，权限认证 后即可进行相关的配置。

综上所述，本发明实施例是在基于SIP协议的基础上，在网络视频监控系 统中增加了视频管理服务器50，由视频管理服务器50为视频采集设备41、视频 采集设备41、...视频采集设备4n和监控端61、监控端62、...监控端6n分配与注 册地址相对于的注册号码，发起连接申请的监控端通过视频管理服务器50按照 欲连接的视频采集设备的注册号码向连接视频采集设备申请连接。由于SIP协 议能够实现多用户之间的连接，视频管理服务器可以同时连接多个视频采集设 备，多个监控端，因此，本发明实施例所述的视频监控方法和视频监控系统， 能够实现以一点对多点方式的连接，即一个监控端可以同时监控多个视频采集 设备，或者一个视频采集设备可以被多个监控端同时监控；

进一步，由于视频采集设备根据网络状态对视频数据进行分割、打包、压 缩，因此保障了视频数据快捷、高质量的传输；

进一步，又由于视频采集设备具备对预置区域移动事物的监控，实现了对 预置区域的抓拍、录像、以及报警等网络视频监控需求。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发 明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发 明的保护范围之内。