專利名稱：一種遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及安防監(jiān)控領(lǐng)域，具體涉及一種使用3G (第三代移動(dòng)通信技術(shù)) 移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)以及其它網(wǎng)絡(luò)對遠(yuǎn)程場景進(jìn)行實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控的方法。
技術(shù)背景隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、移動(dòng)通信技術(shù)及多媒體數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)的飛速發(fā)展，遠(yuǎn)程視 頻監(jiān)控技術(shù)己經(jīng)逐漸趨向成熟，用戶已經(jīng)能夠在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)觀看遠(yuǎn)程 網(wǎng)絡(luò)攝像頭所拍攝到的畫面，收聽遠(yuǎn)程發(fā)送過來的聲音。體積越來越小的智能 網(wǎng)絡(luò)攝像頭甚至不需要外接網(wǎng)線便可以與網(wǎng)絡(luò)連接。這樣的監(jiān)控設(shè)備已經(jīng)廣泛 用于家庭、施工場地、商店、廠房、學(xué)校、倉庫等場所，成為保障個(gè)人乃至社 會(huì)財(cái)產(chǎn)安全的重要手段。傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控方法主要包括如下幾種1、 通過圖像采集卡采集圖像并直接把模擬圖像傳送到監(jiān)控室，由專職人員 進(jìn)行封閉式監(jiān)控，這不僅侵犯了私人的隱私權(quán)，而且監(jiān)控效果也受專職人員的 責(zé)任性、疲勞程度影響。2、 通過使用個(gè)人電腦上的相關(guān)應(yīng)用程序(包括瀏覽器插件)，控制遠(yuǎn)程網(wǎng) 絡(luò)攝像頭并實(shí)時(shí)查看遠(yuǎn)程目標(biāo)場景。這種方法中的網(wǎng)絡(luò)攝像頭通常也帶有異常 檢測模塊，但是檢測算法往往是通過比較前后兩張圖片是否相同來判斷當(dāng)前是 否有非法入侵，精度很低，有很高的誤報(bào)率。攝像頭通常通過短信或是彩信的 方式通知用戶以實(shí)現(xiàn)報(bào)警，而用戶則需要一臺連接網(wǎng)絡(luò)的個(gè)人電腦才能對遠(yuǎn)程 目標(biāo)場景進(jìn)行査看，這無疑增加了操作的復(fù)雜度。3、 還有一種方法是使用連接PC機(jī)上的攝像頭來捕獲目標(biāo)場景的圖像，這種方法優(yōu)勢在于可以利用個(gè)人電腦強(qiáng)大的計(jì)算與存儲能力，異常檢測的精度很 高。缺點(diǎn)是需要保持個(gè)人電腦的開機(jī)狀態(tài)從而會(huì)有比較大的電資源的消耗，另 外由于攝像頭需要連接電腦，所以很難部署。移動(dòng)通信的飛速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，使其已經(jīng)成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的強(qiáng)大動(dòng)力。3G 的主要特征是可提供移動(dòng)寬帶多媒體業(yè)務(wù)，其中高速移動(dòng)環(huán)境下支持144kbit/s 速率，步行和慢速移動(dòng)下支持384kbit/s速率，室內(nèi)環(huán)境支持2Mbit/s速率的數(shù)據(jù) 傳輸，并保證高可靠性的QOS。隨著3G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)在國內(nèi)的逐漸普及，將 3G技術(shù)運(yùn)用于遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控領(lǐng)域無疑將成為安防監(jiān)控領(lǐng)域的一個(gè)主流方向。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)及方法。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的一種遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控方法，系統(tǒng)包括監(jiān)控終端、管理服務(wù)器和智能網(wǎng)絡(luò)攝像 頭；其中(1) 監(jiān)控終端可以是個(gè)人電腦、支持3G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的智能手機(jī)或者任何 其他具有圖像處理功能的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備；(2) 管理服務(wù)器其包括用戶/管理員服務(wù)以及信息數(shù)據(jù)的傳遞兩個(gè)功能模塊；(3) 智能網(wǎng)絡(luò)攝像頭其功能模塊包括用戶認(rèn)證、音視頻數(shù)據(jù)壓縮及打包、 網(wǎng)絡(luò)連接(包括無線連接及有線連接)、攝像頭轉(zhuǎn)向(即云臺技術(shù))、異常自動(dòng) 檢測、智能報(bào)警、數(shù)據(jù)存儲及網(wǎng)絡(luò)攝像頭所具備的其它所有功能模塊。該方法主要包括如下步驟(1) 當(dāng)智能網(wǎng)絡(luò)攝像頭在設(shè)定的警報(bào)時(shí)間內(nèi)，檢測到有非法物體入侵時(shí)， 立即保存異常信息(如以日志或者圖像的形式)，根據(jù)用戶設(shè)定選擇是否播放 警報(bào)聲，通知通過網(wǎng)絡(luò)通知用戶以實(shí)現(xiàn)報(bào)警。(2) 用戶在想要查看遠(yuǎn)程目標(biāo)場景時(shí)，比如接收到了警報(bào)消息，通過在監(jiān) 控終端開啟相關(guān)軟件，發(fā)送音視頻請求命令給指定的遠(yuǎn)程攝像頭。(3) 攝像頭在接收到用戶的音視頻數(shù)據(jù)請求命令之后，將音視頻數(shù)據(jù)壓縮 后通過特定網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給用戶。(4) 用戶終端接收到數(shù)據(jù)后解壓然后實(shí)時(shí)播放。(5) 用戶可以根據(jù)自身需要對遠(yuǎn)程攝像頭進(jìn)行控制或者參數(shù)設(shè)置，控制包 括用戶管理，添加/刪除用戶，修改用戶參數(shù)等；異常自動(dòng)檢測的時(shí)間設(shè)定， 避免在用戶進(jìn)入監(jiān)控場景時(shí)而出現(xiàn)誤報(bào)警；音視頻流的選擇，是兩者都選擇傳 輸，還是僅僅選擇其中的一路；云臺控制，即控制攝像頭的轉(zhuǎn)向；音視頻編解 碼參數(shù)的參數(shù)設(shè)置，更加合理的滿足不同用戶在不同場景下對圖像或者聲音的 質(zhì)量要求。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明的遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)是基于現(xiàn)有適合多媒體 數(shù)據(jù)傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)，包括3G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)、WIFI、 ADSL、 ISDN等上網(wǎng)方式， 來實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接并傳輸音視頻數(shù)據(jù)流，由于支持多種無線網(wǎng)絡(luò)，大大降低了設(shè) 備的安裝難度，用戶僅僅需要將智能網(wǎng)絡(luò)攝像頭安裝在一個(gè)能夠連接上網(wǎng)絡(luò)的 環(huán)境下，之后就可以方便的通過手機(jī)或者個(gè)人電腦對該攝像頭進(jìn)行控制以及實(shí) 時(shí)査看目標(biāo)場景。如果用戶安裝了多個(gè)攝像頭，那么通過終端，用戶可以簡單 的對不同場景進(jìn)行選擇。本發(fā)明顯示終端主要是3G智能手機(jī)以及個(gè)人電腦，用4戶需要安裝特定的人性化設(shè)計(jì)的應(yīng)用軟件來實(shí)現(xiàn)監(jiān)控的使用。


圖l為本發(fā)明的視頻監(jiān)控系統(tǒng)的物理連接圖； 圖2為本發(fā)明的視頻監(jiān)控方法中用戶査看目標(biāo)場景處理流程圖； 圖3為本發(fā)明的視頻監(jiān)控方法中異常檢測及報(bào)警處理流程圖。
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明的技術(shù)方案更加清晰，下面結(jié)合附圖對發(fā)明的具體實(shí)施方式
做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。一、 遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng) 圖l為本發(fā)明的視頻監(jiān)控系統(tǒng)的物理連接圖，如圖所示，本發(fā)明所述的遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要由以下三個(gè)部分構(gòu)成智能網(wǎng)絡(luò)攝像頭，管理服務(wù)器以及監(jiān) 控終端。其中，智能網(wǎng)絡(luò)攝像頭支持WIFI無線上網(wǎng)方式以及ADSL、 LAN、 ISDN等 有線上網(wǎng)方式。如圖所示，攝像頭中主要的結(jié)構(gòu)包括多媒體數(shù)據(jù)輸入模塊、 網(wǎng)絡(luò)芯片(包括有線及無線)、處理器芯片、存儲器、揚(yáng)聲器、話筒、 一組LED 指示燈以及其它所有支持云臺技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)攝像頭所需的部件。網(wǎng)絡(luò)攝像頭隨時(shí) 需保證其隨時(shí)在線狀態(tài)，以實(shí)現(xiàn)管理服務(wù)器能夠隨時(shí)主動(dòng)與之連接。該智能網(wǎng) 絡(luò)攝像頭可以采用深圳安防集團(tuán)股份有限公司的SA-1168-IP808型號的產(chǎn)品，但 不限于此。管理服務(wù)器是一個(gè)具有公網(wǎng)地址的服務(wù)器，其中的功能模塊重要包括用戶管 理、控制命令中轉(zhuǎn)、音視頻數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)、網(wǎng)絡(luò)攝像頭管理、臨時(shí)數(shù)據(jù)備份等。用 戶管理維護(hù)一張用戶信息列表，其中列表項(xiàng)包括用戶標(biāo)識號，用戶名，用戶 密碼，攝像頭標(biāo)識號，攝像頭控制權(quán)限及其它相關(guān)用戶信息。音視頻數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn) 模塊即用來實(shí)現(xiàn)相關(guān)多媒體數(shù)據(jù)流的服務(wù)器中轉(zhuǎn)。網(wǎng)絡(luò)攝像頭組管理模塊維護(hù) 一張攝像頭信息列表，其列表項(xiàng)包括攝像頭索引號，攝像頭名，報(bào)警目標(biāo)用戶， 攝像頭IP地址，攝像頭狀態(tài)及其它攝像頭相關(guān)信息。臨時(shí)數(shù)據(jù)備份模塊記錄相關(guān) 報(bào)警信息。監(jiān)控終端包括3G智能手機(jī)、個(gè)人電腦以及其它具有圖像處理功能的網(wǎng)絡(luò)設(shè) 備。監(jiān)控終端需要安裝特定的應(yīng)用軟件，該應(yīng)用軟件的形式可以是瀏覽器插件， 也可以是一個(gè)獨(dú)立的可執(zhí)行程序。如果是3G智能手機(jī)，則通過3G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)， 如果是PC或者其它網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，則使用任何形式的上網(wǎng)方式。二、 視頻監(jiān)控方法圖2為本發(fā)明所提供的視頻監(jiān)控方法中用戶使用監(jiān)控終端控制遠(yuǎn)程攝像頭 或者査看遠(yuǎn)程目標(biāo)場景的流程圖。其具體實(shí)施方案如下在用戶正常使用網(wǎng)絡(luò)攝像頭之前，需要使用攝像頭配置程序?qū)W(wǎng)絡(luò)攝像頭 做一些初始配置。包括標(biāo)識號設(shè)置，名稱設(shè)置，報(bào)警目標(biāo)設(shè)置等。另外，為 了保證用戶，確切的說是管理服務(wù)器能夠隨時(shí)與網(wǎng)絡(luò)攝像頭建立連接，攝像頭 還需要保持自己在管理服務(wù)器上的在線狀態(tài)，具體的實(shí)現(xiàn)方式是網(wǎng)絡(luò)攝像頭在 一個(gè)時(shí)間間隔(比如一分鐘)內(nèi)實(shí)時(shí)的向管理服務(wù)器發(fā)送稱為心跳包的網(wǎng)絡(luò)數(shù) 據(jù)包。攝像頭的當(dāng)前狀態(tài)可以使用攝像頭中的一個(gè)LED標(biāo)識，比如，綠色表示 在線，紅色表示沒有在線。該方法包括以下步驟(4) 用戶認(rèn)證用戶在控制遠(yuǎn)程攝像頭時(shí)，首先通過監(jiān)控終端發(fā)送控制命令給位于公網(wǎng)上的 管理服務(wù)器，服務(wù)器首先對用戶的權(quán)限進(jìn)行認(rèn)證，方法是檢索服務(wù)器中的用戶 列表，如果檢索結(jié)果顯示用戶沒有控制其指定攝像頭的權(quán)利，服務(wù)器將命令直 接丟棄，同時(shí)返回一個(gè)無權(quán)控制消息，如果認(rèn)證成功則將命令轉(zhuǎn)發(fā)給用戶指定 的網(wǎng)絡(luò)攝像頭。(5) 攝像頭控制用戶在服務(wù)器認(rèn)證成功之后，服務(wù)器將控制命令轉(zhuǎn)發(fā)個(gè)網(wǎng)絡(luò)攝像頭，攝像頭 在接受到控制命令之后，進(jìn)行簡單的用戶認(rèn)證，控制命令格式的檢查，如果認(rèn) 證失敗或者格式錯(cuò)誤，攝像頭記錄日志，發(fā)送一個(gè)回饋消息給服務(wù)器，再由服 務(wù)器通知用戶請求出錯(cuò)。如果認(rèn)證成功并且命令格式正確，攝像頭根據(jù)用戶的 請求，執(zhí)行相關(guān)的操作，比如攝像頭的轉(zhuǎn)向、編解碼器參數(shù)設(shè)置等等，完成之 后發(fā)送一個(gè)反饋給服務(wù)器。如果反饋信息表明攝像頭的操作失敗了，則通知用 戶，如果成功了則不進(jìn)行通知。(6) 視頻査看如果用戶的命令為要求攝像頭進(jìn)行音視頻數(shù)據(jù)的發(fā)送，攝像頭將采集到的音 視頻數(shù)據(jù)壓縮后打包發(fā)送給服務(wù)器，由服務(wù)器進(jìn)行中轉(zhuǎn)。網(wǎng)絡(luò)上多媒體流的傳輸使用RTP (Real-time Transport Protocol)協(xié)議，由于考慮到用戶并發(fā)數(shù)不會(huì)很高， 服務(wù)器消耗的處理器、內(nèi)存以及帶寬資源并不會(huì)很高。在監(jiān)控終端收到的音視 頻數(shù)據(jù)在經(jīng)應(yīng)用軟件的解壓縮之后即可實(shí)時(shí)播放。(7) 報(bào)警圖3為本發(fā)明提供的視頻監(jiān)控方法中異常自動(dòng)報(bào)警及報(bào)警處理流程圖。本發(fā)明提供的視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)攝像頭包含異常檢測模塊，該模塊在由 用戶設(shè)定的檢測時(shí)間段內(nèi)開啟，異常檢測算法使用現(xiàn)在監(jiān)控領(lǐng)域中比較普遍的 背景差和幀間差結(jié)合的方法，在仔細(xì)考慮了光線等的背景干擾，通過大量實(shí)驗(yàn)計(jì)算出合適的閾值來實(shí)現(xiàn)非法目標(biāo)的判定。攝像頭上有一個(gè)LED燈標(biāo)識其是否 處在異常檢測狀態(tài)。在檢測狀態(tài)下時(shí)，智能攝像頭設(shè)備處在一個(gè)輪詢的狀態(tài)中， 一旦發(fā)現(xiàn)有非法物體入侵，首先將相關(guān)的圖像以及聲音信息保存在本地，更新 日志，同時(shí)發(fā)送警報(bào)給管理服務(wù)器，此外，如果用戶設(shè)定了在異常發(fā)生情況下 需要發(fā)出警報(bào)，那么攝像頭中攜帶的揚(yáng)聲器開始發(fā)出警報(bào)聲。服務(wù)器接收到攝像頭發(fā)送過來的警報(bào)，立即以彩信或者短信的形式通知目 標(biāo)用戶，可以是一個(gè)也可以是多個(gè)這樣的用戶。用戶可以通過査看保存在攝像 頭的存儲設(shè)備中的日志信息、圖像或者聲音信息來還原當(dāng)時(shí)的場景，也可以同 過圖2所述的方式查看實(shí)時(shí)的圖像和聲音信息。以上所述僅為本發(fā)明的一個(gè)合理的實(shí)施方式，并不用于限定本發(fā)明，凡在 本發(fā)明的技術(shù)原理和框架之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包 含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控方法，系統(tǒng)包括監(jiān)控終端、管理服務(wù)器和智能網(wǎng)絡(luò)攝像頭；其特征在于，該方法包括以下步驟(1)用戶認(rèn)證通過監(jiān)控終端發(fā)送控制命令給管理服務(wù)器，管理服務(wù)器對用戶的權(quán)限進(jìn)行認(rèn)證，方法是檢索服務(wù)器中的用戶列表，如果檢索結(jié)果顯示用戶沒有控制其指定攝像頭的權(quán)利，服務(wù)器將命令直接丟棄，同時(shí)返回一個(gè)無權(quán)控制消息，如果認(rèn)證成功則將命令轉(zhuǎn)發(fā)給用戶指定的網(wǎng)絡(luò)攝像頭。(2)攝像頭控制管理服務(wù)器認(rèn)證成功之后，管理服務(wù)器將控制命令轉(zhuǎn)發(fā)個(gè)網(wǎng)絡(luò)攝像頭，攝像頭在接受到控制命令之后，進(jìn)行簡單的用戶認(rèn)證，控制命令格式的檢查，如果認(rèn)證失敗或者格式錯(cuò)誤，攝像頭記錄日志，發(fā)送一個(gè)回饋消息給管理服務(wù)器，再由管理服務(wù)器通知用戶請求出錯(cuò)。如果認(rèn)證成功并且命令格式正確，攝像頭根據(jù)用戶的請求，執(zhí)行相關(guān)的操作，比如攝像頭的轉(zhuǎn)向、編解碼器參數(shù)設(shè)置等等，完成之后發(fā)送一個(gè)反饋給管理服務(wù)器。如果反饋信息表明攝像頭的操作失敗了，則通知用戶，如果成功了則不進(jìn)行通知。(3)視頻查看如果命令為要求攝像頭進(jìn)行音視頻數(shù)據(jù)的發(fā)送，攝像頭將采集到的音視頻數(shù)據(jù)壓縮后打包發(fā)送給管理服務(wù)器，由管理服務(wù)器進(jìn)行中轉(zhuǎn)。在監(jiān)控終端收到的音視頻數(shù)據(jù)在經(jīng)應(yīng)用軟件的解壓縮之后即可實(shí)時(shí)播放。(4)報(bào)警異常檢測模塊在由用戶設(shè)定的檢測時(shí)間段內(nèi)開啟，異常檢測算法使用現(xiàn)在監(jiān)控領(lǐng)域中比較普遍的背景差和幀間差結(jié)合的方法，在仔細(xì)考慮了光線等的背景干擾，通過大量實(shí)驗(yàn)計(jì)算出合適的閾值來實(shí)現(xiàn)非法目標(biāo)的判定。攝像頭上有一個(gè)LED燈標(biāo)識其是否處在異常檢測狀態(tài)。在檢測狀態(tài)下時(shí)，智能攝像頭設(shè)備處在一個(gè)輪詢的狀態(tài)中，一旦發(fā)現(xiàn)有非法物體入侵，首先將相關(guān)的圖像以及聲音信息保存在本地，更新日志，同時(shí)發(fā)送警報(bào)給管理服務(wù)器，此外，如果用戶設(shè)定了在異常發(fā)生情況下需要發(fā)出警報(bào)，那么攝像頭中攜帶的揚(yáng)聲器開始發(fā)出警報(bào)聲。服務(wù)器接收到攝像頭發(fā)送過來的警報(bào)，立即以彩信或者短信的形式通知目標(biāo)用戶，可以是一個(gè)也可以是多個(gè)這樣的用戶。用戶可以通過查看保存在攝像頭的存儲設(shè)備中的日志信息、圖像或者聲音信息來還原當(dāng)時(shí)的場景。
全文摘要
本發(fā)明涉及遠(yuǎn)程控制監(jiān)控領(lǐng)域，公開一種適合于3G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)通信的遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)及方法，主要是通過將手機(jī)或者個(gè)人電腦連接至一個(gè)或者多個(gè)智能網(wǎng)絡(luò)攝像頭以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制或者實(shí)時(shí)查看目標(biāo)場景的目的。本發(fā)明中的手機(jī)可以使任何支持WCDMA、TD-SCDMA或者CDMA2000的3G智能手機(jī)，保證了遠(yuǎn)程監(jiān)控的通用性。本發(fā)明提出的智能監(jiān)控系統(tǒng)，具有使用簡便、易部署、易普及等特點(diǎn)，為安防事業(yè)帶來了新的亮點(diǎn)。
文檔編號H04N7/18GK101656874SQ200910152530
公開日2010年2月24日 申請日期2009年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月17日
發(fā)明者葉秉威, 政 施 申請人:杭州智傲科技有限公司