專利名稱：一種遠程視頻監(jiān)控方法
技術領域：
本發(fā)明涉及安防監(jiān)控領域，具體涉及一種使用3G (第三代移動通信技術) 移動通信網絡以及其它網絡對遠程場景進行實時視頻監(jiān)控的方法。
技術背景隨著網絡技術、移動通信技術及多媒體數據壓縮技術的飛速發(fā)展，遠程視 頻監(jiān)控技術己經逐漸趨向成熟，用戶已經能夠在任何時間、任何地點觀看遠程 網絡攝像頭所拍攝到的畫面，收聽遠程發(fā)送過來的聲音。體積越來越小的智能 網絡攝像頭甚至不需要外接網線便可以與網絡連接。這樣的監(jiān)控設備已經廣泛 用于家庭、施工場地、商店、廠房、學校、倉庫等場所，成為保障個人乃至社 會財產安全的重要手段。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 進行封閉式監(jiān)控，這不僅侵犯了私人的隱私權，而且監(jiān)控效果也受專職人員的 責任性、疲勞程度影響。2、 通過使用個人電腦上的相關應用程序(包括瀏覽器插件)，控制遠程網 絡攝像頭并實時查看遠程目標場景。這種方法中的網絡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前是 否有非法入侵，精度很低，有很高的誤報率。攝像頭通常通過短信或是彩信的 方式通知用戶以實現報警，而用戶則需要一臺連接網絡的個人電腦才能對遠程 目標場景進行査看，這無疑增加了操作的復雜度。3、 還有一種方法是使用連接PC機上的攝像頭來捕獲目標場景的圖像，這種方法優(yōu)勢在于可以利用個人電腦強大的計算與存儲能力，異常檢測的精度很 高。缺點是需要保持個人電腦的開機狀態(tài)從而會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。移動通信的飛速發(fā)展和廣泛應用，使其已經成為經濟發(fā)展的強大動力。3G 的主要特征是可提供移動寬帶多媒體業(yè)務，其中高速移動環(huán)境下支持144kbit/s 速率，步行和慢速移動下支持384kbit/s速率，室內環(huán)境支持2Mbit/s速率的數據 傳輸，并保證高可靠性的QOS。隨著3G移動通信網絡在國內的逐漸普及，將 3G技術運用于遠程視頻監(jiān)控領域無疑將成為安防監(jiān)控領域的一個主流方向。 發(fā)明內容本發(fā)明的目的在于針對現有技術的不足，提供一種遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)及方法。本發(fā)明的目的是通過以下技術方案來實現的一種遠程視頻監(jiān)控方法，系統(tǒng)包括監(jiān)控終端、管理服務器和智能網絡攝像 頭；其中(1) 監(jiān)控終端可以是個人電腦、支持3G移動通信網絡的智能手機或者任何 其他具有圖像處理功能的網絡設備；(2) 管理服務器其包括用戶/管理員服務以及信息數據的傳遞兩個功能模塊；(3) 智能網絡攝像頭其功能模塊包括用戶認證、音視頻數據壓縮及打包、 網絡連接(包括無線連接及有線連接)、攝像頭轉向(即云臺技術)、異常自動 檢測、智能報警、數據存儲及網絡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) 當智能網絡攝像頭在設定的警報時間內，檢測到有非法物體入侵時， 立即保存異常信息(如以日志或者圖像的形式)，根據用戶設定選擇是否播放 警報聲，通知通過網絡通知用戶以實現報警。(2) 用戶在想要查看遠程目標場景時，比如接收到了警報消息，通過在監(jiān) 控終端開啟相關軟件，發(fā)送音視頻請求命令給指定的遠程攝像頭。(3) 攝像頭在接收到用戶的音視頻數據請求命令之后，將音視頻數據壓縮 后通過特定網絡發(fā)送給用戶。(4) 用戶終端接收到數據后解壓然后實時播放。(5) 用戶可以根據自身需要對遠程攝像頭進行控制或者參數設置，控制包 括用戶管理，添加/刪除用戶，修改用戶參數等；異常自動檢測的時間設定， 避免在用戶進入監(jiān)控場景時而出現誤報警；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，即控制攝像頭的轉向；音視頻編解 碼參數的參數設置，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 質量要求。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明的遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)是基于現有適合多媒體 數據傳輸的網絡，包括3G移動通信網絡、WIFI、 ADSL、 ISDN等上網方式， 來實現網絡連接并傳輸音視頻數據流，由于支持多種無線網絡，大大降低了設 備的安裝難度，用戶僅僅需要將智能網絡攝像頭安裝在一個能夠連接上網絡的 環(huán)境下，之后就可以方便的通過手機或者個人電腦對該攝像頭進行控制以及實 時査看目標場景。如果用戶安裝了多個攝像頭，那么通過終端，用戶可以簡單 的對不同場景進行選擇。本發(fā)明顯示終端主要是3G智能手機以及個人電腦，用4戶需要安裝特定的人性化設計的應用軟件來實現監(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警處理流程圖。
具體實施方式
為了使本發(fā)明的技術方案更加清晰，下面結合附圖對發(fā)明的具體實施方式
做進一步的詳細說明。一、 遠程視頻監(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)明所述的遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要由以下三個部分構成智能網絡攝像頭，管理服務器以及監(jiān) 控終端。其中，智能網絡攝像頭支持WIFI無線上網方式以及ADSL、 LAN、 ISDN等 有線上網方式。如圖所示，攝像頭中主要的結構包括多媒體數據輸入模塊、 網絡芯片(包括有線及無線)、處理器芯片、存儲器、揚聲器、話筒、 一組LED 指示燈以及其它所有支持云臺技術的網絡攝像頭所需的部件。網絡攝像頭隨時 需保證其隨時在線狀態(tài)，以實現管理服務器能夠隨時主動與之連接。該智能網 絡攝像頭可以采用深圳安防集團股份有限公司的SA-1168-IP808型號的產品，但 不限于此。管理服務器是一個具有公網地址的服務器，其中的功能模塊重要包括用戶管 理、控制命令中轉、音視頻數據中轉、網絡攝像頭管理、臨時數據備份等。用 戶管理維護一張用戶信息列表，其中列表項包括用戶標識號，用戶名，用戶 密碼，攝像頭標識號，攝像頭控制權限及其它相關用戶信息。音視頻數據中轉 模塊即用來實現相關多媒體數據流的服務器中轉。網絡攝像頭組管理模塊維護 一張攝像頭信息列表，其列表項包括攝像頭索引號，攝像頭名，報警目標用戶， 攝像頭IP地址，攝像頭狀態(tài)及其它攝像頭相關信息。臨時數據備份模塊記錄相關 報警信息。監(jiān)控終端包括3G智能手機、個人電腦以及其它具有圖像處理功能的網絡設 備。監(jiān)控終端需要安裝特定的應用軟件，該應用軟件的形式可以是瀏覽器插件， 也可以是一個獨立的可執(zhí)行程序。如果是3G智能手機，則通過3G移動通信網絡， 如果是PC或者其它網絡設備，則使用任何形式的上網方式。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)控終端控制遠程攝像頭 或者査看遠程目標場景的流程圖。其具體實施方案如下在用戶正常使用網絡攝像頭之前，需要使用攝像頭配置程序對網絡攝像頭 做一些初始配置。包括標識號設置，名稱設置，報警目標設置等。另外，為 了保證用戶，確切的說是管理服務器能夠隨時與網絡攝像頭建立連接，攝像頭 還需要保持自己在管理服務器上的在線狀態(tài)，具體的實現方式是網絡攝像頭在 一個時間間隔(比如一分鐘)內實時的向管理服務器發(fā)送稱為心跳包的網絡數 據包。攝像頭的當前狀態(tài)可以使用攝像頭中的一個LED標識，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) 用戶認證用戶在控制遠程攝像頭時，首先通過監(jiān)控終端發(fā)送控制命令給位于公網上的 管理服務器，服務器首先對用戶的權限進行認證，方法是檢索服務器中的用戶 列表，如果檢索結果顯示用戶沒有控制其指定攝像頭的權利，服務器將命令直 接丟棄，同時返回一個無權控制消息，如果認證成功則將命令轉發(fā)給用戶指定 的網絡攝像頭。(5) 攝像頭控制用戶在服務器認證成功之后，服務器將控制命令轉發(fā)個網絡攝像頭，攝像頭 在接受到控制命令之后，進行簡單的用戶認證，控制命令格式的檢查，如果認 證失敗或者格式錯誤，攝像頭記錄日志，發(fā)送一個回饋消息給服務器，再由服 務器通知用戶請求出錯。如果認證成功并且命令格式正確，攝像頭根據用戶的 請求，執(zhí)行相關的操作，比如攝像頭的轉向、編解碼器參數設置等等，完成之 后發(fā)送一個反饋給服務器。如果反饋信息表明攝像頭的操作失敗了，則通知用 戶，如果成功了則不進行通知。(6) 視頻査看如果用戶的命令為要求攝像頭進行音視頻數據的發(fā)送，攝像頭將采集到的音 視頻數據壓縮后打包發(fā)送給服務器，由服務器進行中轉。網絡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)數不會很高， 服務器消耗的處理器、內存以及帶寬資源并不會很高。在監(jiān)控終端收到的音視 頻數據在經應用軟件的解壓縮之后即可實時播放。(7) 報警圖3為本發(fā)明提供的視頻監(jiān)控方法中異常自動報警及報警處理流程圖。本發(fā)明提供的視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的網絡攝像頭包含異常檢測模塊，該模塊在由 用戶設定的檢測時間段內開啟，異常檢測算法使用現在監(jiān)控領域中比較普遍的 背景差和幀間差結合的方法，在仔細考慮了光線等的背景干擾，通過大量實驗計算出合適的閾值來實現非法目標的判定。攝像頭上有一個LED燈標識其是否 處在異常檢測狀態(tài)。在檢測狀態(tài)下時，智能攝像頭設備處在一個輪詢的狀態(tài)中， 一旦發(fā)現有非法物體入侵，首先將相關的圖像以及聲音信息保存在本地，更新 日志，同時發(fā)送警報給管理服務器，此外，如果用戶設定了在異常發(fā)生情況下 需要發(fā)出警報，那么攝像頭中攜帶的揚聲器開始發(fā)出警報聲。服務器接收到攝像頭發(fā)送過來的警報，立即以彩信或者短信的形式通知目 標用戶，可以是一個也可以是多個這樣的用戶。用戶可以通過査看保存在攝像 頭的存儲設備中的日志信息、圖像或者聲音信息來還原當時的場景，也可以同 過圖2所述的方式查看實時的圖像和聲音信息。以上所述僅為本發(fā)明的一個合理的實施方式，并不用于限定本發(fā)明，凡在 本發(fā)明的技術原理和框架之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包 含在本發(fā)明的保護范圍之內。
權利要求
1、一種遠程視頻監(jiān)控方法，系統(tǒng)包括監(jiān)控終端、管理服務器和智能網絡攝像頭；其特征在于，該方法包括以下步驟(1)用戶認證通過監(jiān)控終端發(fā)送控制命令給管理服務器，管理服務器對用戶的權限進行認證，方法是檢索服務器中的用戶列表，如果檢索結果顯示用戶沒有控制其指定攝像頭的權利，服務器將命令直接丟棄，同時返回一個無權控制消息，如果認證成功則將命令轉發(fā)給用戶指定的網絡攝像頭。(2)攝像頭控制管理服務器認證成功之后，管理服務器將控制命令轉發(fā)個網絡攝像頭，攝像頭在接受到控制命令之后，進行簡單的用戶認證，控制命令格式的檢查，如果認證失敗或者格式錯誤，攝像頭記錄日志，發(fā)送一個回饋消息給管理服務器，再由管理服務器通知用戶請求出錯。如果認證成功并且命令格式正確，攝像頭根據用戶的請求，執(zhí)行相關的操作，比如攝像頭的轉向、編解碼器參數設置等等，完成之后發(fā)送一個反饋給管理服務器。如果反饋信息表明攝像頭的操作失敗了，則通知用戶，如果成功了則不進行通知。(3)視頻查看如果命令為要求攝像頭進行音視頻數據的發(fā)送，攝像頭將采集到的音視頻數據壓縮后打包發(fā)送給管理服務器，由管理服務器進行中轉。在監(jiān)控終端收到的音視頻數據在經應用軟件的解壓縮之后即可實時播放。(4)報警異常檢測模塊在由用戶設定的檢測時間段內開啟，異常檢測算法使用現在監(jiān)控領域中比較普遍的背景差和幀間差結合的方法，在仔細考慮了光線等的背景干擾，通過大量實驗計算出合適的閾值來實現非法目標的判定。攝像頭上有一個LED燈標識其是否處在異常檢測狀態(tài)。在檢測狀態(tài)下時，智能攝像頭設備處在一個輪詢的狀態(tài)中，一旦發(fā)現有非法物體入侵，首先將相關的圖像以及聲音信息保存在本地，更新日志，同時發(fā)送警報給管理服務器，此外，如果用戶設定了在異常發(fā)生情況下需要發(fā)出警報，那么攝像頭中攜帶的揚聲器開始發(fā)出警報聲。服務器接收到攝像頭發(fā)送過來的警報，立即以彩信或者短信的形式通知目標用戶，可以是一個也可以是多個這樣的用戶。用戶可以通過查看保存在攝像頭的存儲設備中的日志信息、圖像或者聲音信息來還原當時的場景。
全文摘要
本發(fā)明涉及遠程控制監(jiān)控領域，公開一種適合于3G移動網絡通信的遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)及方法，主要是通過將手機或者個人電腦連接至一個或者多個智能網絡攝像頭以實現遠程控制或者實時查看目標場景的目的。本發(fā)明中的手機可以使任何支持WCDMA、TD-SCDMA或者CDMA2000的3G智能手機，保證了遠程監(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，為安防事業(yè)帶來了新的亮點。
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