一种基于多类型传感器的视频监控统一控制方法及系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种基于多类型传感器的视频监控统一控制方法及系统，该方法包括：步骤1，所述视频监控系统的感知层对所述多类型传感器通过多个接口进行分类接入；步骤2，所述视频监控系统的传输层将所述多类型传感器的多个接口进行转换，从而将所述多类型传感器采集的视频信息变换成统一的数字信号；步骤3，所述视频监控系统的服务层对所述数字信号进行数字化处理，归一成统一的视频信息。本发明能集成多类视频传感器、实现统一控制，并完成多类视频传感器在单一平台下的统一应用、统一显示、统一调控、统一存储。
【专利说明】一种基于多类型传感器的视频监控统一控制方法及系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及视频监控领域，尤其涉及一种基于多类型传感器的视频监控统一控制方法及系统。
【背景技术】
[0002]传感技术同计算机技术与通信技术一起被称为信息技术的三大支柱。从仿生学观点，如果把计算机看成处理和识别信息的“大脑”，把通信系统看成传递信息的“神经系统”的话，那么传感器就是“感觉器官”。
[0003]随着视频应用领域的不断拓展，以及视频技术的深入发展，目前，视频传感器正呈现多样化趋势。按采集方式分类，可分为:模拟视频传感器、数字视频传感器、数字编码视频传感器等。按应用领域分类，又可分为:监控用视频传感器、工业视频传感器、医疗视频传感
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[0004]目前，各业务领域的用户普遍存在一个问题，对于不同时期建设的视频监控系统不能够兼容，导致一个监控室内存在两套甚至两套以上的视频监控系统，给用户的操作带来不便。而有少数厂家对监控系统进行整合，由于没有统一的标准、规范，导致整合后的系统架构五花八门，系统的功能、性能与效率没有充分评估，造成新系统的运行安全性、稳定性、效率、功能构成都不能够满足用户的应用要求。
[0005]因此，急需建立一种集成多类视频传感器并实现统一控制的系统体系架构，完成多类视频传感器在单一平台下的统一应用。
【发明内容】
[0006]本发明的发明是为了能实现集成和统一控制多类视频传感器，并完成多类视频传感器在单一平台下的统一应用、统一显不、统一调控、统一存储。
[0007]为实现上述目的，本发明提供一种基于多类型传感器的视频监控统一控制方法，该方法包括:
[0008]步骤1，所述视频监控系统的感知层对所述多类型传感器通过多个接口进行分类接入；
[0009]步骤2，所述视频监控系统的传输层将所述多类型传感器的多个接口进行转换，从而将所述多类型传感器采集的视频信息变换成统一的数字信号；
[0010]步骤3，所述视频监控系统的服务层对所述数字信号进行数字化处理，归一成统一的视频信息。
[0011]进一步的，所述步骤2的转换步骤包括:
[0012]模数转换步骤，采集模拟类视频信息源的模拟信号源信息，并将其变换成统一信息格式的数字信号；
[0013]接口转换步骤，将所述多个接口转换为统一的RJ-45接口，并通过对非IP信号的数据打包、IP协议栈封装，将其变换成统一信息格式的数字信号，该数字信号能被RJ-45接口识别。
[0014]进一步的，所述步骤3包括:
[0015]步骤31，对所述数字信号进行频域变换、量化、以及熵编码处理，完成数字信号编码，获得数字视频码流；
[0016]步骤32，对所述数字视频码流通过转码算法进行编码格式更改，校正为统一的数字视频码流。
[0017]所述步骤32中的转码算法为:
[0018]分析所述数字视频码流中的编码头与编码体信息，若源编码与目的编码的方式属于一类编码方式，则采用数据块迁移的办法将编码类型直接变换；否则采用解码后编码的方式进行更改。
[0019]所述步骤3还包括:对所述统一的视频信息进行信息的唯一标识添加，信息标识添加采用国家标准或者针对特殊领域的行业标准中确定的标识方法。
[0020]为实现上述目的，本发明还提供一种基于多类型传感器的视频监控统一控制系统，该系统包括:
[0021]分类接入模块，所述视频监控系统的感知层对所述多类型传感器通过多个接口进行分类接入；
[0022]转换模块，通过所述视频监控系统的传输层将所述多类型传感器的多个接口进行转换，从而将所述多类型传感器采集的视频信息变换成统一的数字信号；
[0023]处理统一模块，通过所述视频监控系统的服务层对所述数字信号进行数字化处理，归一成统一的视频信息。
[0024]进一步的，所述转换模块包括:
[0025]模数转换模块，用于采集模拟类视频信息源的模拟信号源信息，并将其变换成统一信息格式的数字信号；
[0026]接口转换模块，用于将所述多个接口转换为统一的RJ-45接口，并通过对非IP信号的数据打包、IP协议栈封装，将其变换成统一信息格式的数字信号，该数字信号能被RJ-45接口识别。
[0027]进一步的，所述处理统一模块包括:
[0028]编码处理模块，对所述数字信号进行频域变换、量化、以及熵编码处理，完成数字信号编码，获得数字视频码流；
[0029]编码校正模块，对所述数字视频码流通过转码算法进行编码格式更改，校正为统一的数字视频码流。
[0030]所述编码校正模块中的转码算法为:
[0031]分析所述数字视频码流中的编码头与编码体信息，若源编码与目的编码的方式属于一类编码方式，则采用数据块迁移的办法将编码类型直接变换；否则采用解码后编码的方式进行更改。
[0032]所述处理统一模块还包括:
[0033]标识添加模块，用于对所述统一的视频信息进行信息的唯一标识添加，信息标识添加采用国家标准或者针对特殊领域的行业标准中确定的标识方法。
[0034]本发明的有益功效在于:解决了目前在监控系统中普遍存在的兼容问题。目前普遍的情况是，各业务单位均已经建立自身的监控系统，建设时间较早的业务单位大多数采用模拟视频传感器配置DVR的方式进行应用。在数字视频技术应用越来越广泛的形势下，出于对原有投资的保护，经常需要新建的数字视频系统与原有的模拟系统完全兼容，并且能够做到统一显不、统一调控、统一存储。
[0035]本发明对前端传感器的分类接入，通过统一的服务机制，将不同类型的传感器统一接入数字处理平台服务层，服务层对不同层级信号做统一的数字化处理，使不同的数字化信号归一为统一可识别的视频信息。
[0036]以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
【专利附图】
【附图说明】
[0037]图1是本发明的基于多类型传感器的视频监控统一控制方法流程图；
[0038]图2是本发明的基于多类型传感器的视频监控统一控制系统示意图。
【具体实施方式】
[0039]发明致力于解决目前在监控系统中普遍存在的兼容问题。目前普遍的情况是，各业务单位均已经建立自身的监控系统，建设时间较早的业务单位大多数采用模拟视频传感器配置DVR的方式进行应用。在数字视频技术应用越来越广泛的形势下，出于对原有投资的保护，经常需要新建的数字视频系统与原有的模拟系统完全兼容，并且能够做到统一显/Jn、统一调控、统一存储。
[0040]本方案对前端传感器的分类接入，通过统一的服务机制，将不同类型的传感器统一接入数字处理平台服务层，服务层对不同层级信号做统一的数字化处理，使不同的数字化信号归一为统一可识别的视频信息。不规定传感器的类型、标准、协议，而是提出一种标准转换流程，经过标准流程后的信息，将可以被所有厂商进行识别、应用。通过技术评估，对该转换流程的安全性、稳定性、效率进行充分评估，达到业务应用者的实际使用要求。
[0041]图1是本发明的基于多类型传感器的视频监控统一控制方法流程图，如图1所示，该方法包括:
[0042]步骤1，所述视频监控系统的感知层对所述多类型传感器通过多个接口进行分类接入；
[0043]步骤2，所述视频监控系统的传输层将所述多类型传感器的多个接口进行转换，从而将所述多类型传感器采集的视频信息变换成统一的数字信号；
[0044]步骤3，所述视频监控系统的服务层对所述数字信号进行数字化处理，归一成统一的视频信息。
[0045]进一步的，所述步骤2的转换步骤包括:
[0046]模数转换步骤，采集模拟类视频信息源的模拟信号源信息，并将其变换成统一信息格式的数字信号；
[0047]接口转换步骤，将所述多个接口转换为统一的RJ-45接口，并通过对非IP信号的数据打包、IP协议栈封装，将其变换成统一信息格式的数字信号，该数字信号能被RJ-45接口识别。
[0048]不同类型的前端传感器的传输信息制式，接口，编码方式均有所不同。统一的服务机制是指将不同类型的前端传感器的接口进行转换、信号制式进行统一，而不进行编码方式的变更。
[0049]本操作将所有前端传感器经过转换后，采用一种信息类型向服务平台进行传输。
[0050]进一步的，所述步骤3包括:
[0051]步骤31，对所述数字信号进行频域变换、量化、以及熵编码处理，完成数字信号编码，获得数字视频码流。具体而言是对IP网络传输的RGB或者YUV等格式的原始视频信号进行统一的数字视频编码操作，编码方式可以选择通用的标准编码格式进行，对数据流按宏块的方式进行分解，以宏块为单元进行频域变换、量化、以及熵编码，完成信息的统一编码工作；
[0052]步骤32，对所述数字视频码流通过转码算法进行编码格式更改，校正为统一的数字视频码流。具体而言是对于已经进行了编码的数字视频码流，平台通过转码算法将已编码的格式进行更改，校正为统一的平台可处理的数字视频码流。转码算法，分析视频码流中的编码头与编码体信息，源编码与目的编码的方式相近的，采用数据块迁移的办法将编码类型直接变换，数据块迁移的具体办法为:将不同的移动矢量标定转换成相同八方向标定方式，将不同的宏块大小转换为4*4大小宏块，将帧差数转换为2帧；方式差别较大的，采用解码后编码的方式进行更改。
[0053]本项操作完成平台对所有数字信息的统一压缩、校验、传输操作。
[0054]所述步骤32中的转码算法为:
[0055]分析所述数字视频码流中的编码头与编码体信息，若源编码与目的编码的方式属于一类编码方式，则采用数据块迁移的办法将编码类型直接变换；否则采用解码后编码的方式进行更改。
[0056]所述步骤3还包括:对所述统一的视频信息进行信息的唯一标识添加，信息标识添加采用国家标准或者针对特殊领域的行业标准中确定的标识方法。将所有平台内部的数字信息统一为全网可识别的信息。本项操作为平台的各类针对视频信息的处理奠定基础，平台的复杂程度、可实施难度将大大降低。
[0057]图2是本发明的基于多类型传感器的视频监控统一控制系统示意图。如图2所示，该系统包括:
[0058]分类接入模块100，所述视频监控系统的感知层对所述多类型传感器通过多个接口进行分类接入；
[0059]转换模块200，通过所述视频监控系统的传输层将所述多类型传感器的多个接口进行转换，从而将所述多类型传感器采集的视频信息变换成统一的数字信号；
[0060]处理统一模块300，通过所述视频监控系统的服务层对所述数字信号进行数字化处理，归一成统一的视频信息。
[0061]进一步的，所述转换模块200包括:
[0062]模数转换模块210，用于采集模拟类视频信息源的模拟信号源信息，并将其变换成统一信息格式的数字信号；
[0063]接口转换步骤220，用于将所述多个接口转换为统一的RJ-45接口，并通过对非IP信号的数据打包、IP协议栈封装，将其变换成统一信息格式的数字信号，该数字信号能被RJ-45接口识别。[0064]不同类型的前端传感器的传输信息制式，接口，编码方式均有所不同。统一的服务机制是指将不同类型的前端传感器的接口进行转换、信号制式进行统一，而不进行编码方式的变更。
[0065]本操作将所有前端传感器经过转换后，采用一种信息类型向服务平台进行传输。
[0066]进一步的，所述处理统一模块300包括:
[0067]编码处理模块310，对所述数字信号进行频域变换、量化、以及熵编码处理，完成数字信号编码，获得数字视频码流；
[0068]具体而言是对IP网络传输的RGB或者YUV等格式的原始视频信号进行统一的数字视频编码操作，编码方式可以选择通用的标准编码格式进行，对数据流按宏块的方式进行分解，以宏块为单元进行频域变换、量化、以及熵编码，完成信息的统一编码工作；
[0069]编码校正模块320，对所述数字视频码流通过转码算法进行编码格式更改，校正为统一的数字视频码流。
[0070]具体而言是对于已经进行了编码的数字视频码流，平台通过转码算法将已编码的格式进行更改，校正为统一的平台可处理的数字视频码流。转码算法，分析视频码流中的编码头与编码体信息，源编码与目的编码的方式相近的，采用数据块迁移的办法将编码类型直接变换，数据块迁移的具体办法为:将不同的移动矢量标定转换成相同八方向标定方式，将不同的宏块大小转换为4*4大小宏块，将帧差数转换为2帧；方式差别较大的，采用解码后编码的方式进行更改。
[0071]本模块完成平台对所有数字信息的统一压缩、校验、传输操作。
[0072]所述编码校正模块中的转码算法为:
[0073]分析所述数字视频码流中的编码头与编码体信息，若源编码与目的编码的方式属于一类编码方式，，则采用数据块迁移的办法将编码类型直接变换；否则采用解码后编码的方式进行更改。
[0074]所述处理统一模块还包括:
[0075]标识添加模块330，用于对所述统一的视频信息进行信息的唯一标识添加，信息标识添加采用国家标准或者针对特殊领域的行业标准中确定的标识方法。
[0076]将所有平台内部的数字信息统一为全网可识别的信息。本模块为平台的各类针对视频信息的处理奠定基础，平台的复杂程度、可实施难度将大大降低。
[0077]本发明能够实现功能如下:
[0078]A统一视频调看
[0079]用户通过监控客户端软件或web平台可以对前端音视频数据进行申请和播放。
[0080]平台对实时视频点播支持流媒体转发功能、上传路数管理、优先级管理和多级管理、多域等管理功能。
[0081]1.流媒体数据转发功能:即当大量并发用户同时查看某监控点图像的图像时，平台只从前端图像采集点采集一路音视图像，然后通过RTP/RTSP协议分发给各申请监控客户端。当没有用户对指定图像进行申请时，平台不对前端音视频数据进行申请，从而确保将网络带宽使用率降到最低。
[0082]2.上传路数限制:当指定的前端设备的视频上传路数达到用户设定最高路数后，对同一设备的新的视频通道的视频申请，平台将予以拒绝。[0083]3.优先级管理:当平台申请的视频已达上传上限时，又有高优先级的操作级别的视频申请时，平台将自动切断一路正在转发的实时视频浏览数据，并按要求进行新的视频申请，提供给高优先级用户。视频申请优先级从高到低顺序为:报警视频申请、集中存储视频申请、实时视频查看申请。
[0084]4.平台采用标准网络协议开发，支持不同网络环境监控点的统一接入，前端监控图像可以以不同速率接入平台。
[0085]5.在多级管理模式下，每一级平台只能直接调取本平台管辖范围内设备的音视频数据，对非本平台管理的设备，向其所属管理平台进行申请。
[0086]B统一控制
[0087]除对于传感器采集信号的统一接入后，对各类传感器控制信号的统一整理，技术实现方式与传感器采集信号的统一整理相同，此类工作，在于解决目前存在的不同控制终端只能控制系统内设备，对全网设备无法统一控制的问题。
[0088]对前端设备的统一控制控制包括:
[0089]1.镜头控制:对前端摄像机的光圈调节、焦距调节、范围调节控制等。
[0090]2.云台控制:支持云台的上、下、左、右转动，巡检、预置位的设置及调用，云台转动的步进值设置，支持雨刮、辅助灯光开关的设置功能。
[0091]3.巡检轮巡显功能:同一通道不同预置位的巡检、按组内摄像机的轮巡，并可以对所管辖的所有设备设定巡检预案，根据预案周期性地对相关设备进行按预定轨迹进行现场设备巡检并进行抓拍保存，及时掌握设备的运行状况和状态信息，完成轨迹巡检功能。
[0092]4.实时图像自动复位:对监控点的摄像机设定默认监视状态，正常状态下摄像机保持默认状态，在控制完成的可设定的时间段内恢复默认监视状态。
[0093]5.设备控制具有独立的控制按钮进行控制，同时在视频图像上提供鼠标控制功能，即以鼠标拖拽监视对象方式控制摄像机的监控方位、视角，实现快速拉近、推远、定焦某个景物。
[0094]C统一存储
[0095]由于传感器采集的信息进行了统一整理，因此，集成商只要选择任何一款通用的存储设备，均可以对前端不同类型的传感器进行统一存储。
[0096]监控客户端和web管理模块均具有对存储的视频信息进行查询和播放的功能。
[0097]视频信息的检索支持集中存储音视频检索、远程存储音视频检索和本地存储音视频数据检索三种检索方式，检索条件支持按时间、设备、地点等多种查询方式，用户可根据需求自行组合。
[0098]针对视频信息支持按事件查询和按时间查询显示两种方式。按事件查询显示按录制文件显示查询结果，播放时以文件为单位进行播放；按时间查询，以时间轴的方式显示在查询时间范围内具有查询结果的视频时间段，播放时按时间顺序顺序播放。
[0099]视频信息回放，将检索到的视频信息进行播放，支持四路同时播放，操作功能包括:播放、暂停、停止、快进、慢放、单帧播放、循环播放、下一个录像、前一个录像、声音控制、检索、录像、拍照、放大、下载等。
[0100]播放过程中支持播放进度条的显示、拖拽。
[0101]回放时支持画面放大/缩小、局部放大、画面亮度、对比度、饱和度、色调的调节，具有单帧抓拍和连续抓拍能力。
[0102]D系统管理
[0103]1.用户管理
[0104]平台支持按单位的组织结构构建用户的管理模式，单位组织结构树状图清晰、明了的展现其单位管理架构。
[0105]用户管理内容包括单位基本信息管理、部门基本信息管理和用户基本信息管理三部分，其中部门信息管理部分支持多级管理模式。
[0106]用户密码采用MD5加密算法，确保密码的安全性。
[0107]2.用户权限管理
[0108]用户权限管理包括管理客户端权限、监控客户端权限、上级用户的调看权限。
[0109]管理客户端权限:管理客户端操作权限分为系统管理员、设备管理员、日志审计员、普通用户，其中系统管理员具有系统的全部管理权限，普通用户不具备登录管理客户端权限，只具有登录监控客户端的权限。
[0110]监控客户端权限:在平台管理范围内的设备不是每一个用户都具有操作权和观看权，平台将用户权限进行细化，分为:实时视频播放、云镜控制、视频调节、预置位管理、本地录像、视频抓拍、历史视频查询播放、报警接收处理、轮巡、巡检等。管理员可以通过平台的管理软件对指定用户的指定视频通道的进行授权，真正做到用户权限的细化。
[0111]上级用户的调看权限:上级管理部门对下级管理部门的设备的调看权由下级管理部门的管理员进行设置，从而确保上级管理部门只看到下级重要场所的视频监控图像，减少上级部门的管理强度。
[0112]3.日志管理
[0113]为了确保平台的运维安全，将设备运行情况和用户的主要操作等信息自动生成各类日志，以便日后对用户行为进行审计。主要日志类型包括:用户操作日志、设备控制日志、
报警日志。
[0114]日志管理支持记录查询、查询模板设置、查询结果导出等功能。为了确保日志信息的真实性，日志信息不提供修改功能和单条删除功能。
[0115]当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
【权利要求】
1.一种基于多类型传感器的视频监控统一控制方法，其特征在于，包括: 步骤1，所述视频监控系统的感知层对所述多类型传感器通过多个接口进行分类接A ； 步骤2，所述视频监控系统的传输层将所述多类型传感器的多个接口进行转换，从而将所述多类型传感器采集的视频信息变换成统一的数字信号； 步骤3，所述视频监控系统的服务层对所述数字信号进行数字化处理，归一成统一的视频信息。
2.如权利要求1所述的视频监控统一控制方法，其特征在于，所述步骤2的转换步骤包括: 模数转换步骤，采集模拟类视频信息源的模拟信号源信息，并将其变换成统一信息格式的数字信号； 接口转换步骤，将所述多个接口转换为统一的RJ-45接口，并通过对非IP信号的数据打包、IP协议栈封装，将其变换成统一信息格式的数字信号，该数字信号能被RJ-45接口识别。
3.如权利要求1所述的视频监控统一控制方法，其特征在于，所述步骤3包括: 步骤31，对所述数字信号进行频域变换、量化、以及熵编码处理，完成数字信号编码，获得数字视频码流 步骤32，对所述数字视频码流通过转码算法进行编码格式更改，校正为统一的数字视频码流。
4.如权利要求3所述的视频监控统一控制方法，其特征在于，所述步骤32中的转码算法为: 分析所述数字视频码流中的编码头与编码体信息，若源编码与目的编码的方式属于一类编码方式，则采用数据块迁移的办法将编码类型直接变换；否则采用解码后编码的方式进行更改。
5.如权利要求1所述的视频监控统一控制方法，其特征在于，所述步骤3还包括:对所述统一的视频信息进行信息的唯一标识添加，信息标识添加采用国家标准或者针对特殊领域的行业标准中确定的标识方法。
6.一种基于多类型传感器的视频监控统一控制系统，其特征在于，包括: 分类接入模块，所述视频监控系统的感知层对所述多类型传感器通过多个接口进行分类接入； 转换模块，通过所述视频监控系统的传输层将所述多类型传感器的多个接口进行转换，从而将所述多类型传感器采集的视频信息变换成统一的数字信号； 处理统一模块，通过所述视频监控系统的服务层对所述数字信号进行数字化处理，归一成统一的视频信息。
7.如权利要求6所述的视频监控统一控制系统，其特征在于，所述转换模块包括: 模数转换模块，用于采集模拟类视频信息源的模拟信号源信息，并将其变换成统一信息格式的数字信号； 接口转换模块，用于将所述多个接口转换为统一的RJ-45接口，并通过对非IP信号的数据打包、IP协议栈封装，将其变换成统一信息格式的数字信号，该数字信号能被RJ-45接口识别。
8.如权利要求6所述的视频监控统一控制系统，其特征在于，所述处理统一模块包括: 编码处理模块，对所述数字信号进行频域变换、量化、以及熵编码处理，完成数字信号编码，获得数字视频码流； 编码校正模块，对所述数字视频码流通过转码算法进行编码格式更改，校正为统一的数字视频码流。
9.如权利要求8所述的视频监控统一控制系统，其特征在于，所述编码校正模块中的转码算法为: 分析所述数字视频码流中的编码头与编码体信息，若源编码与目的编码的方式属于一类编码方式，则采用数据块迁移的办法将编码类型直接变换；否则采用解码后编码的方式进行更改。
10.如权利要求6所述的视频监控统一控制系统，其特征在于，所述处理统一模块还包括: 标识添加模块，用于对所述统一的视频信息进行信息的唯一标识添加，信息标识添加采用国家标准或者针对特殊 领域的行业标准中确定的标识方法。
【文档编号】H04N19/61GK103888715SQ201210560787
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2012年12月21日 优先权日:2012年12月21日
【发明者】王子亨, 穆森 申请人:北京计算机技术及应用研究所, 北京航天爱威电子技术有限公司