專利名稱：視頻監(jiān)控方法、視頻轉(zhuǎn)移分發(fā)方法、裝置及視頻監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種視頻監(jiān)控技術(shù)，尤其與一種基于分層視頻編碼的寬窄帶 視頻監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的視頻監(jiān)控中的視頻轉(zhuǎn)移分發(fā)方法、視頻監(jiān)控方法、視頻 轉(zhuǎn)移分發(fā)裝置及視頻監(jiān)控系統(tǒng)有關(guān)。
背景技術(shù)：
網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)是基于IP網(wǎng)絡(luò)為用戶提供圖像、報(bào)警信號以及其他相 關(guān)信息的遠(yuǎn)程采集、傳輸、儲存、處理的一種電信業(yè)務(wù)。該業(yè)務(wù)系統(tǒng)包括監(jiān)
控前端(Peripheral Unit，簡稱PU)、由中心管理服務(wù)器(Central Management Server,簡稱CMS)、視頻轉(zhuǎn)移分發(fā)單元(Video Transmit and Distribute Unit, 簡稱VTDU)、網(wǎng)絡(luò)錄像單元(Network Record Unit,簡稱NRU)等組成的 監(jiān)控平臺與用戶終端(ClientUnit，簡稱CU)三部分。監(jiān)控前端安放在被監(jiān)控 地點(diǎn)，采集圖像、報(bào)警等信息；這些信息通過網(wǎng)絡(luò)傳送到監(jiān)控平臺，由監(jiān)控 平臺對傳送過來的圖像進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)、分發(fā)或存儲，對報(bào)警進(jìn)行聯(lián)動處理；業(yè)務(wù) 的使用者(最終用戶)可在網(wǎng)絡(luò)的任何一個(gè)接入點(diǎn)通過用戶終端觀看視頻， 對監(jiān)控前端進(jìn)行控制，并可接收報(bào)警信息。通過視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)，用戶可以在 遠(yuǎn)程身臨其境般地觀看清晰、逼真的監(jiān)控圖像，依靠業(yè)務(wù)系統(tǒng)來自動偵察災(zāi) 情，并及時(shí)地接收各種報(bào)警信息。通過與其他相關(guān)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的協(xié)作與聯(lián)動， 視頻監(jiān)控可以在更為廣闊的領(lǐng)域發(fā)揮巨大作用。
隨著視頻監(jiān)控與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展，IP監(jiān)控系統(tǒng)越來越具有優(yōu)勢，視頻監(jiān)控 全I(xiàn)P化乃至所有監(jiān)控全I(xiàn)P化是大勢所趨，即所有參與監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)備均有 自己的IP地址。據(jù)有關(guān)分析報(bào)告指出，因?yàn)樯鐣舶踩娜找骊P(guān)注、技 術(shù)的進(jìn)步以及價(jià)格的降低等因素，IP視頻監(jiān)控系統(tǒng)的市場將在未來幾年會有 較大增長。
對于小型的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，專用的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)等，可以考慮采用全組播的方案， 前端編碼器以IP組播方式發(fā)送實(shí)時(shí)視頻流，用戶終端以IGMP加入相應(yīng)組即 可。所占有的IP骨干網(wǎng)帶寬都是一路視頻流帶寬，可以減少不必要的重疊發(fā)
送，與多次點(diǎn)對點(diǎn)的單播(Unicast)相比，減輕了系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)的負(fù)擔(dān)，提高 了 CPU資源和網(wǎng)絡(luò)帶寬的利用率，極大地改善了視頻數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性。
在城域網(wǎng)應(yīng)用中，通常在監(jiān)控系統(tǒng)中引入視頻轉(zhuǎn)移分發(fā)單元(即VTDU)， 負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)視音頻流的轉(zhuǎn)發(fā)。這相當(dāng)于是在現(xiàn)有的Internet中增加一層新的網(wǎng) 絡(luò)架構(gòu)(即內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò))，將監(jiān)控內(nèi)容發(fā)布到最接近用戶的網(wǎng)絡(luò)"邊緣"， 使用戶可以就近取得所需的內(nèi)容，解決Internet網(wǎng)絡(luò)擁塞狀況，提高用戶訪 問和響應(yīng)速度。
如圖1所示，采用上述架構(gòu)的H3CiVS(intelligent Video Surveillance,只 能視頻監(jiān)控)IP監(jiān)控系統(tǒng)VTDU動態(tài)負(fù)荷分擔(dān)和自動級聯(lián)方案，其工作流程 包括依次進(jìn)行如下步驟
步驟S10: CU1向CMS發(fā)出對PU1通道1的實(shí)時(shí)視頻請求；這里，每 個(gè)PU設(shè)備下可下掛一個(gè)或者多個(gè)攝像頭，PU用攝像頭通道來管理下掛的攝 像頭，每個(gè)攝像頭通道可產(chǎn)生一路實(shí)時(shí)音視頻流。
步驟S20: CMS調(diào)度VTDU1承載該請求的實(shí)時(shí)視頻轉(zhuǎn)發(fā)。
步驟S30: PU1與CMS之間進(jìn)行實(shí)時(shí)視頻的請求與響應(yīng)。
步驟S40: CMS向CU1發(fā)送實(shí)時(shí)視頻請求的應(yīng)答，CU1做好接受準(zhǔn)備。
步驟S50: PU1向被指定的VTDU1發(fā)送實(shí)時(shí)流；
步驟S60: VTDU1將實(shí)時(shí)流分發(fā)給CU1 。
在現(xiàn)有技術(shù)中，大部分的IP監(jiān)控系統(tǒng)基于寬帶網(wǎng)絡(luò)，客戶可以通過寬帶 接入，察看到清晰的監(jiān)控圖像?？墒窃谛畔⒓夹g(shù)飛速發(fā)展的今天，用戶的需 求不斷提高，監(jiān)控市場細(xì)分為公安專業(yè)監(jiān)控、行業(yè)監(jiān)控、家庭監(jiān)控、公眾監(jiān) 控等。很多情況下由于條件限制，客戶只能使用手機(jī)、撥號等窄帶接入方式 進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。如何滿足這部分客戶的需求，特別是當(dāng)不同的客戶監(jiān)控同一 前端時(shí)，如何根據(jù)他們的帶寬或其他接收參數(shù)的不同，滿足各自不同的接收 需求，這些都有待進(jìn)行進(jìn)一步的研究。
隨著客戶需求的不斷增長，不同的客戶采用不同的接入方式，有寬帶、 有窄帶，為了滿足他們的不同需要， 一般的做法是增加一臺媒體網(wǎng)關(guān)(Gate Way)設(shè)備采用代碼轉(zhuǎn)換(Transcoding)的方式，對每一個(gè)客戶分別作一次 編解碼。即先將PU設(shè)備傳來的視頻圖像解碼，然后再重新編碼為滿足用戶
需要的視頻圖像，發(fā)送給用戶。這種方法的成本高、效率低，受GW設(shè)備性 能影響很大。
另外一種方法就是，在前端編碼對于不同的視頻請求，采用不同的編碼 方法，來滿足不同客戶的需求。前端編碼器一般性能更弱，只能滿足少數(shù)客戶的不同編碼需求；同時(shí)，對網(wǎng)絡(luò)帶寬消耗大大增加。
分層視頻編碼是一種允許視頻信息以多個(gè)數(shù)據(jù)流發(fā)送的技術(shù)，以達(dá)到可 伸縮性。在H.263建議、MPEG4建議、H.264建議中都描述了類似的分層編 碼能力，有三種伸縮類型時(shí)間、信噪比(SNR)和空間。通過使用這些方 法，可以產(chǎn)生多層可伸縮比特流。分辨率、幀速率和圖像質(zhì)量只能通過增加 伸縮層來增強(qiáng)。基本層用來保證最小級別的圖像質(zhì)量。隨后，客戶端可以使 用其它層，通過增加幀速率、顯示幀大小、解碼圖像精度來提高圖像質(zhì)量。 通過在視頻會議、監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)中利用分層編碼的優(yōu)點(diǎn)，采用一個(gè)比特流來為具 有不同能力的端點(diǎn)服務(wù)，這樣將能夠更加有效地利用網(wǎng)絡(luò)帶寬。其中最簡單 的是通過改變幀頻的方式來降低帶寬占用，比如"抽幀"是從連續(xù)的視頻序 列中周期性抽取一些Frame,視覺效果類似于機(jī)器人，也屬于伸縮性解碼的 范疇。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠滿足接受 能力不同的客戶需求，對設(shè)備性能要求低，有效利用網(wǎng)絡(luò)帶寬的視頻監(jiān)控中 的視頻轉(zhuǎn)移分發(fā)方法。
本發(fā)明的第二個(gè)目的在于提供一種使用本發(fā)明視頻轉(zhuǎn)移分發(fā)方法的視 頻監(jiān)控方法。
本發(fā)明的第三目的在于提供一種實(shí)現(xiàn)本發(fā)明視頻監(jiān)控中的視頻轉(zhuǎn)移分 發(fā)方法的視頻轉(zhuǎn)移分發(fā)裝置。
本發(fā)明的第四個(gè)目的在于提供一種具有本發(fā)明視頻轉(zhuǎn)移分發(fā)裝置的視 頻監(jiān)控系統(tǒng)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下
一種視頻監(jiān)控中的視頻轉(zhuǎn)移分發(fā)方法，包括如下步驟
步驟S110: VTDU承載CU對PU訪問的視頻轉(zhuǎn)發(fā)；
步驟S120:所述VTDU接收所述PU設(shè)備進(jìn)行分層編碼的多媒體數(shù)據(jù)；
步驟S130:所述VTDU根據(jù)所獲知的CU的接收能力，從所述多媒體 數(shù)據(jù)中區(qū)分出適合所述CU的視頻層，發(fā)送給所述CU。
本發(fā)明的視頻監(jiān)控中的視頻轉(zhuǎn)移分發(fā)方法，其中，在步驟S110中，所 述VTDU接收CMS關(guān)于承載所述CU向所述CMS提出的申請對所述PU訪 問的視頻轉(zhuǎn)發(fā)的調(diào)度指令。
本發(fā)明的視頻監(jiān)控中的視頻轉(zhuǎn)移分發(fā)方法，其中，在步驟S130中，所 述VTDU通過與所述CU通信，獲知所述CU的接收能力。
本發(fā)明的視頻監(jiān)控中的視頻轉(zhuǎn)移分發(fā)方法，其中，在步驟S130中，所 述VTDU接收所述CU在設(shè)定的時(shí)間間隔到來時(shí)進(jìn)行的所述通信，所述 VTDU從所述通信獲知所述CU受帶寬變化影響而發(fā)生的實(shí)際接收能力的變 化，動態(tài)的調(diào)整向所述CU發(fā)送的視頻層。
本發(fā)明的視頻監(jiān)控中的視頻轉(zhuǎn)移分發(fā)方法，其中，在步驟S130中，所 述VTDU接收所述CU發(fā)來的對于接收狀況進(jìn)行反饋的RTCP報(bào)文，所述報(bào) 文中包括已發(fā)送的數(shù)據(jù)包的數(shù)量、丟失的數(shù)據(jù)包的數(shù)量，所述VTDU按照設(shè) 定的視頻層調(diào)整策略，調(diào)整向所述CU發(fā)送視頻層的層級。
一種視頻監(jiān)控方法，包括如下步驟
步驟S210: CU提出對PU的訪問申請，由VTDU承載所述訪問的視頻 轉(zhuǎn)發(fā)；
步驟S220:所述PU設(shè)備將采集的視頻圖像，進(jìn)行分層編碼，傳送該視 頻圖像的多媒體數(shù)據(jù)給所述VTDU;
步驟S230:所述VTDU根據(jù)所獲知的CU的接收能力，從所述多媒體 數(shù)據(jù)中區(qū)分出適合所述CU的視頻層，發(fā)送給所述CU。
一種實(shí)現(xiàn)本發(fā)明視頻監(jiān)控中的視頻轉(zhuǎn)移分發(fā)方法的視頻轉(zhuǎn)移分發(fā)裝置-
所述裝置包括控制模塊、收發(fā)模塊和用于區(qū)分不同視頻層的分層模塊；
所述收發(fā)模塊包括接收所述PU設(shè)備傳來的多媒體數(shù)據(jù)的接收單元和向 所述CU分發(fā)多媒體數(shù)據(jù)的分發(fā)單元；
所述控制模塊包括控制單元，所述控制單元控制所述接收單元接收所述 PU設(shè)備采集并進(jìn)行分層編碼的多媒體數(shù)據(jù)；
所述控制模塊根據(jù)所獲知的CU的接收能力控制所述分層模塊從所述多媒體數(shù)據(jù)中區(qū)分出適合所述CU的視頻層，并由所述分發(fā)單元發(fā)送給所述cu。
本發(fā)明的視頻轉(zhuǎn)移分發(fā)裝置，其中，所述控制模塊還包括指令接收單元，
所述指令接收單元用于接收CMS關(guān)于承載所述訪問視頻轉(zhuǎn)發(fā)的調(diào)度指令。
本發(fā)明的視頻轉(zhuǎn)移分發(fā)裝置，其中，所述控制模塊還包括用于與所述CU 通信的通信單元，所述控制模塊通過所述通信單元與所述CU通信獲知所述 CU的接收能力。
本發(fā)明的視頻轉(zhuǎn)移分發(fā)裝置，其中，所述控制模塊，通過所述通信單元 接收所述cu在設(shè)定的時(shí)間間隔到來時(shí)所進(jìn)行的通信，根據(jù)從所述通信獲知
的所述cu受帶寬變化影響而發(fā)生的實(shí)際接收能力的變化，動態(tài)的調(diào)整向所
述cu發(fā)送視頻層的層級。
本發(fā)明的視頻轉(zhuǎn)移分發(fā)裝置，其中，所述通信單元接收所述cu在視頻
接收期間發(fā)送的對于接收狀況進(jìn)行反饋的RTCP報(bào)文，傳送所述報(bào)文中包含 的己發(fā)送數(shù)據(jù)包的數(shù)量與丟失數(shù)據(jù)包的數(shù)量于所述控制模塊的計(jì)算單元，所 述控制單元接收所述計(jì)算單元的輸出，并按照設(shè)定的視頻層調(diào)整策略，調(diào)整 向所述CU發(fā)送的視頻層的層級。
一種實(shí)現(xiàn)本發(fā)明視頻監(jiān)控方法的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，包括若干個(gè)PU設(shè)備、 若干個(gè)CU、至少一個(gè)VTDU以及管理所述VTDU的CMS，每一 PU設(shè)備連 接至少一個(gè)攝像頭，所述VTDU為本發(fā)明的視頻轉(zhuǎn)移分發(fā)裝置。
本發(fā)明的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)包括多個(gè)VTDU，所述CMS 調(diào)度其中之一所述VTDU，承載所述CU對所述PU設(shè)備進(jìn)行訪問的視頻轉(zhuǎn) 發(fā)。
本發(fā)明的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，其中，至少兩個(gè)所述CU到所述VTDU的帶寬 適應(yīng)不同的視頻層。
本發(fā)明的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，優(yōu)選的，還包括網(wǎng)絡(luò)錄像單元。 由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明具有以下有益效果本發(fā)明以H3CiVS監(jiān) 控方案為基礎(chǔ)，采用分層視頻編碼方法，VTDU根據(jù)不同監(jiān)控終端的接收能 力，選擇向該客戶發(fā)送不同的視頻層，并通過客戶端的反饋，動態(tài)進(jìn)行調(diào)整。 采用這種方法，前端編碼器只用一次編碼即可，VTDU也不必對每個(gè)不通客 戶單獨(dú)編解碼，對各設(shè)備的性能要求不高。同時(shí)可以很好地滿足不同帶寬客
戶的需求。CU在接收期間，不斷發(fā)送反饋報(bào)文，其中包含有已發(fā)送的數(shù)據(jù)
包的數(shù)量、丟失的數(shù)據(jù)包的數(shù)量等統(tǒng)計(jì)資料，VTDU就可以根據(jù)這些信息動
態(tài)地改變視頻層的發(fā)送以適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的異常變化，以有效的反饋和最小的開銷 使監(jiān)控效果達(dá)到最佳化。
下面通過附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)視頻監(jiān)控方法流程；
圖2為本發(fā)明視頻監(jiān)控系統(tǒng)的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖3為本發(fā)明實(shí)施例的視頻監(jiān)控中的視頻轉(zhuǎn)移分發(fā)方法流程圖4為本發(fā)明實(shí)施例的視頻監(jiān)控方法流程圖5為本發(fā)明視頻轉(zhuǎn)移分發(fā)裝置實(shí)施例的模塊結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式
下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。 本發(fā)明的視頻監(jiān)控中的視頻轉(zhuǎn)移分發(fā)方法，利用能夠區(qū)分不同視頻層的
VTDU，將從PU設(shè)備傳來的經(jīng)分層編碼的多媒體數(shù)據(jù)，按照CU的接收能力 發(fā)送相應(yīng)的視頻層給所述CU。
本發(fā)明實(shí)施例的視頻監(jiān)控中的視頻轉(zhuǎn)移分發(fā)方法及視頻監(jiān)控方法， VTDU由CMS調(diào)度，CU對PU設(shè)備的訪問申請向CMS提出，CMS對VTDU 的調(diào)度可以充分利用視頻監(jiān)控的資源。
本發(fā)明實(shí)施例的視頻監(jiān)控中的視頻轉(zhuǎn)移分發(fā)方法，包括如下步驟
步驟S110: VTDU承載CU對PU訪問的視頻轉(zhuǎn)發(fā)；
步驟S120:所述VTDU接收所述PU設(shè)備采集并進(jìn)行分層編碼的多媒體 數(shù)據(jù)；
步驟S130:所述VTDU根據(jù)所獲知的CU的接收能力，從所述多媒體 數(shù)據(jù)中區(qū)分出適合所述CU的視頻層，發(fā)送所述視頻層給所述CU直至該訪 問結(jié)束。
本發(fā)明的視頻監(jiān)控中的視頻轉(zhuǎn)移分發(fā)方法及視頻監(jiān)控方法，為了給客戶 端CU發(fā)送適合的視頻層，VTDU需要獲知CU的接收能力，可以采取靜態(tài) 的方法，如事先在VTDU配置好各CU的接收能力，或者CU與所述VTDU 通信，告知所述CU的接收能力；為了滿足網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行實(shí)時(shí)變化的特性，VTDU 更應(yīng)該動態(tài)的獲知所述CU的受帶寬變化影響的實(shí)際接收能力?？梢越oCU 設(shè)定時(shí)間間隔，在時(shí)間間隔到來時(shí)，即由CU與VDTU進(jìn)行通信，使VTDU 能夠從所述通信獲知所述CU實(shí)際接收能力的變化，動態(tài)的調(diào)整向所述CU 發(fā)送的視頻層。從而更好的適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的異常變化，增強(qiáng)視頻監(jiān)控的效果。
VTDU與CU的這種定期或不定期通信，可以在CU接收視頻期間一直 持續(xù)，其方式也可由CU向所述VTDU發(fā)送反饋報(bào)文替代，所述反饋報(bào)文中 可以包括己發(fā)送的數(shù)據(jù)包的數(shù)量、丟失的數(shù)據(jù)包的數(shù)量，使所述VTDU能夠 按照設(shè)定的視頻層調(diào)整策略，調(diào)整向所述CU發(fā)送視頻層的層級。
本發(fā)明的視頻監(jiān)控中的視頻轉(zhuǎn)移分發(fā)方法與本發(fā)明的視頻監(jiān)控方法，前 端PU設(shè)備需要支持分層視頻編碼，客戶CU設(shè)備需要支持分層視頻解碼， 而視頻分發(fā)設(shè)備VTDU則需要區(qū)分不同的視頻層，區(qū)分所述多媒體數(shù)據(jù)的不 同視頻層，并獲知各層之間的依賴關(guān)系，以及各視頻層的帶寬占用情況，視 頻分發(fā)設(shè)備VTDU也需要區(qū)分出適合CU接收能力的視頻層，例如需占用帶 寬正好適合所述CU接收能力的視頻層。
例如可以建立以下的四層分層視頻
1) 基本視頻，不從屬于其它任何層，與其相應(yīng)的音頻關(guān)聯(lián)。
2) 增強(qiáng)級l包含B幀，從屬于基本視頻，指示為從屬于基本視頻會話 (Layer 0 )。
3) 增強(qiáng)級2為基本視頻的SNR增強(qiáng)，僅從屬于基本視頻(Layer 0)， 指示為從屬于基本視頻會話。
4) 增強(qiáng)級3包含增強(qiáng)級2的空間增強(qiáng)，從屬于第2層(Layer 2)，意 味著也從屬于基本視頻，指示為從屬于視頻層2。
其中基本視頻層是必需的，它可以提供基本視頻質(zhì)量；在帶寬、和終端 能力允許的基礎(chǔ)上，可以接收、解碼增強(qiáng)層來提高視頻質(zhì)量，獲得更好的視 頻感受。
本發(fā)明實(shí)施例的視頻監(jiān)控中的視頻轉(zhuǎn)移分發(fā)方法，步驟S110可以細(xì)化 為步驟S111-S112，步驟S130可以細(xì)化為步驟S131-S138，具體流程如圖3 所示，包括如下步驟
步驟S111: VTDU接收CMS對承載訪問的調(diào)度指令。
步驟S112:解析出指令中所述訪問客戶端對CMS提出訪問某一 PU的 申請，即對CMS提出訪問某一 PU或某一 PU的其中一個(gè)攝像頭通道的實(shí)時(shí) 視頻請求。CMS調(diào)度一個(gè)VTDU承載所述訪問的視頻轉(zhuǎn)移分發(fā)任務(wù)；調(diào)度 策略可與H3C iVS監(jiān)控方案中的VTDU調(diào)度策略相同。
步驟S120: VTDU接收PU1采集并進(jìn)行分層編碼的多媒體數(shù)據(jù)，PU1 是是支持分層視頻編碼的PU設(shè)備。
步驟S13h VTDU與CU1進(jìn)行通信，獲知CU1的接收能力，這時(shí)的接 收能力，是一個(gè)初始接收能力。在隨后的接收過程中，隨著網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的變化， CU的實(shí)際接收能力可能會發(fā)生變化。
步驟S132: VTDU按該CU1接收能力區(qū)分出并向CU1發(fā)送適合的視頻 層；因?yàn)榍岸薖U1設(shè)備在傳輸經(jīng)分層編碼的視頻圖像時(shí)，采用不同的會話傳 輸不同的視頻層，因此，VTDU可以很容易的區(qū)分出不同的視頻層。VTDU 按照獲知的CU1的接收能力，傳輸適合的視頻層給發(fā)起訪問請求的CUl。 這里只需要VTDU具有識別不同視頻層的能力即可，不需要重新作代碼轉(zhuǎn) 換。
步驟S133: CU1在接收期間，向VTDU發(fā)送反饋報(bào)文。該反饋報(bào)文可 以是RTCP (Real time control protocol,實(shí)時(shí)傳輸控制協(xié)議)報(bào)文，其中包含 有己發(fā)送的數(shù)據(jù)包的數(shù)量、丟失的數(shù)據(jù)包的數(shù)量等統(tǒng)計(jì)資料。
步驟S134: VTDU解析收到的RTCP報(bào)文。VTDU可以根據(jù)已發(fā)送的數(shù) 據(jù)包的數(shù)量、丟失的數(shù)據(jù)包的數(shù)量計(jì)算丟包率，按照設(shè)定的調(diào)整策略，動態(tài) 地改變視頻層的發(fā)送以適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的異常變化，以有效的反饋和最小的開銷使 監(jiān)控效果達(dá)到最佳化。如在網(wǎng)絡(luò)流量高峰時(shí)期，網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)乃俣茸兟沟?多媒體數(shù)據(jù)傳輸?shù)膩G包率升高。
步驟S135:判斷是否需要改變視頻層。可以根據(jù)計(jì)算所獲得的丟包率， 按照設(shè)定的調(diào)整策略，來決定是否改變視頻層；例如丟包率達(dá)到某一閥值時(shí)， 將視頻層向下調(diào)整一個(gè)層級，如將增強(qiáng)級2調(diào)整為增強(qiáng)級1。如需改變則執(zhí) 行步驟S136;否則執(zhí)行步驟S133。
步驟S136:改變向CU發(fā)送的視頻層，例如原來向CU1發(fā)送增強(qiáng)級2， 現(xiàn)在由于丟包明顯增多，改為發(fā)送基本視頻會話，以保證監(jiān)控的連續(xù)性，等到網(wǎng)絡(luò)擁塞減輕時(shí)，再恢復(fù)到增強(qiáng)級2。
步驟S137:判斷是否接收到CMS的停止承載該訪問視頻轉(zhuǎn)發(fā)的通知。 如收到停止通知則執(zhí)行步驟S138;否則轉(zhuǎn)入步驟S132。
步驟S138:收到CMS的停止通知，VTDU停止向CU1的多媒體數(shù)據(jù)發(fā) 送。CU1訪問PU1的過程即全部結(jié)束。
本發(fā)明的視頻監(jiān)控方法，包括如下步驟
步驟S210: CU提出對PU的訪問申請，由VTDU承載所述訪問的視頻 轉(zhuǎn)發(fā)；
步驟S220:所述PU設(shè)備將采集的視頻圖像，進(jìn)行分層編碼，傳送該視 頻圖像的多媒體數(shù)據(jù)給所述VTDU;
步驟S230:所述VTDU根據(jù)所獲知的CU的接收能力，從所述多媒體 數(shù)據(jù)中區(qū)分出適合所述CU的視頻層，發(fā)送所述視頻層給所述CU直至該訪 問結(jié)束。
如圖2所示，本發(fā)明視頻監(jiān)控方法的系統(tǒng)方案與H3C的iVS運(yùn)營商方 案基本相同。在iVS IP監(jiān)控系統(tǒng)中，CMS是中心管理單元，負(fù)責(zé)系統(tǒng)內(nèi)所有 設(shè)備的管理，VTDU負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)視音頻流從PU到CU的轉(zhuǎn)發(fā)，每個(gè)PU下可 下掛一個(gè)或者多個(gè)攝像頭，PU用攝像頭通道來管理下掛的攝像頭，每個(gè)攝 像頭通道可產(chǎn)生一路實(shí)時(shí)音視頻流。當(dāng)有CU對某一 PU訪問時(shí)，首先向CMS 提出申請，通過CMS的調(diào)度，分配一個(gè)VTDU來承載轉(zhuǎn)發(fā)的任務(wù)。實(shí)時(shí)視 音頻流從PU發(fā)送到VTDU，再由VTDU轉(zhuǎn)發(fā)或者分發(fā)到CU。當(dāng)后繼有其 他CU訪問同一 PU時(shí)，只需要由同一 VTDU分發(fā)一路實(shí)時(shí)視音頻流到此CU 即可，不需要在PU和VTDU間再傳一路實(shí)時(shí)視音頻流。VTDU通常采用高 性能(及轉(zhuǎn)發(fā)和分發(fā)處理的能力強(qiáng)，支持視頻流的路數(shù)多)的服務(wù)器平臺， 轉(zhuǎn)發(fā)能力強(qiáng)，可以滿足較大容量的組網(wǎng)需求。
本發(fā)明實(shí)施例的視頻監(jiān)控方法，步驟S210可以細(xì)化為步驟S211-S212， 步驟S230可以細(xì)化為步驟S231-S238，具體流程如圖4所示，以VTDU1承 載CU2訪問PU2的視頻轉(zhuǎn)發(fā)為例，包括如下步驟
步驟S211:客戶端CU2首先設(shè)置好自身終端的接收能力；接收能力可 為分辨率大小、目標(biāo)帶寬、解碼能力等接收參數(shù)或者他們的組合；解碼能力 包括CU可以解碼的層數(shù)和可以解碼的類型，層數(shù)越多、類型越多，都說明解碼能力越強(qiáng)。
步驟S212:客戶端CU2對CMS提出訪問PU2的申請，即對CMS提出 訪問某PU2或PU2的其中一個(gè)攝像頭通道的實(shí)時(shí)視頻請求。
步驟S213: CMS調(diào)度一個(gè)VTDU，例如為VTDU1承載所述訪問的視 頻轉(zhuǎn)移分發(fā)任務(wù)；調(diào)度策略可與H3C iVS監(jiān)控方案中的VTDU調(diào)度策略相同。
步驟S220: PU2設(shè)備采集視頻圖像，分層編碼后傳送多媒體數(shù)據(jù)給被指 定的VTDU1; PU2是支持分層視頻編碼的PU設(shè)備。
步驟S231: CU2與VTDU1進(jìn)行通信，告知其接收能力，這時(shí)的接收能 力，是一個(gè)初始接收能力。在隨后的接收過程中，隨著網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的變化，CU2 的接收能力可能會發(fā)生變化。
步驟S232: VTDU1按CU2接收能力區(qū)分出并向CU2發(fā)送適合的視頻 層；因?yàn)榍岸薖U2在傳輸經(jīng)分層編碼的視頻圖像時(shí)，采用不同的會話傳輸不 同的視頻層，因此，VTDU可以很容易的區(qū)分出不同的視頻層。VTDU1按 照獲知的CU2的接收能力，傳輸適合的視頻層的多媒體數(shù)據(jù)給發(fā)起訪問請求 的CU2。這里只需要VTDU1具有識別不同視頻層的能力即可，不需要重新 作代碼轉(zhuǎn)換。
步驟S233: CU2在接收期間，向VTDU1發(fā)送反饋報(bào)文。該反饋報(bào)文可 以是RTCP報(bào)文，其中包含有己發(fā)送的數(shù)據(jù)包的數(shù)量、丟失的數(shù)據(jù)包的數(shù)量 等統(tǒng)計(jì)資料。
步驟S234: VTDU解析收到的RTCP報(bào)文。VTDU可以根據(jù)已發(fā)送的數(shù) 據(jù)包的數(shù)量、丟失的數(shù)據(jù)包的數(shù)量計(jì)算丟包率，按照設(shè)定的調(diào)整策略，動態(tài) 地改變視頻層的發(fā)送以適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的異常變化，以有效的反饋和最小的開銷使 監(jiān)控效果達(dá)到最佳化。如在網(wǎng)絡(luò)流量高峰時(shí)期，網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)乃俣茸兟?，使?視頻傳輸?shù)膩G包率升高。
步驟S235:判斷是否需要改變視頻層。可以根據(jù)計(jì)算所獲得的丟包率， 按照設(shè)定的調(diào)整策略，來決定是否改變視頻層；例如丟包率達(dá)到某一閥值時(shí)， 將視頻層向下調(diào)整一個(gè)層級，如將增強(qiáng)級2調(diào)整為增強(qiáng)級1。如需改變則執(zhí) 行步驟S236;否則執(zhí)行步驟S233。
步驟S236:改變向CU2發(fā)送的視頻層，例如原來接收增強(qiáng)級2，現(xiàn)在
由于丟包明顯增多，改為接收基本視頻會話，以保證監(jiān)控的連續(xù)性，等到網(wǎng) 絡(luò)擁塞減輕時(shí)，再恢復(fù)到增強(qiáng)級2。
步驟S237: CMS判斷CU2是否報(bào)告中止監(jiān)控。如中止監(jiān)控則執(zhí)行步驟 S238;如繼續(xù)監(jiān)控則轉(zhuǎn)入步驟S232。
步驟S238: CMS通知承載該訪問的VTDU1停止向CU2的多媒體數(shù)據(jù) 發(fā)送，VTDU1停止向CU2的多媒體數(shù)據(jù)發(fā)送。 一次CU訪問PU的過程即 全部結(jié)束。VTDU可以同時(shí)承載多個(gè)訪問的視頻轉(zhuǎn)發(fā)。
本發(fā)明的視頻監(jiān)控方法，需要說明的是，現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)中核心層、匯聚層 帶寬一般是足夠的。因此本發(fā)明強(qiáng)調(diào)的是可以適用于寬帶/窄帶接入的情況。 因此從PU到VTDU采用寬帶傳輸，而從VTDU到CU則有可能是窄帶的； 另外，本發(fā)明流程的信令部分可以采用H.323或SIP(Session Initiation Protocol,會話初始協(xié)議)；但從簡單性、標(biāo)準(zhǔn)化的角度出發(fā)推薦采用SIP 協(xié)議實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明的視頻轉(zhuǎn)移分發(fā)裝置，包括控制模塊、收發(fā)模塊和用于區(qū)分不同 視頻層的分層模塊；
如圖5所示，本發(fā)明實(shí)施例的視頻轉(zhuǎn)移分發(fā)裝置，其中，控制模塊包括 控制單元、接收CMS指令的指令接收單元、計(jì)算丟包率或接收能力參數(shù)的 計(jì)算單元和與客戶端通信的通信單元。收發(fā)模塊包括接收前端PU設(shè)備的多 媒體數(shù)據(jù)的接收單元和用于向CU分發(fā)視頻層的分發(fā)單元。
如圖2和圖5所示，本發(fā)明實(shí)施例的視頻轉(zhuǎn)移分發(fā)裝置，控制模塊控制 所述分層模塊將從收發(fā)模塊接收的從PU設(shè)備傳來的經(jīng)分層編碼的多媒體數(shù) 據(jù)，區(qū)分所述多媒體數(shù)據(jù)的不同視頻層，并獲知各層之間的依賴關(guān)系，以及 各視頻層的帶寬占用情況，區(qū)分出適合CU接收能力的視頻層，例如需占用 帶寬正好適合所述CU接收能力的視頻層，由所述收發(fā)模塊發(fā)送所述視頻層 于所述CU。
具體過程為，所述指令接收單元接收到CMS關(guān)于承載視頻轉(zhuǎn)發(fā)的指令 后，所述接收單元接收所述PU設(shè)備采集并進(jìn)行分層編碼的多媒體數(shù)據(jù)，傳 送于所述分層模塊，所述分層模塊根據(jù)所獲知的CU的接收能力從所述多媒 體數(shù)據(jù)中區(qū)分出適合所述CU的視頻層，由所述分發(fā)單元發(fā)送所述視頻層給 所述CU直至該訪問結(jié)束。
所述通信單元通過與所述CU通信獲知所述CU的接收能力?；蛘咚?通信單元，通過接收所述CU在設(shè)定的時(shí)間間隔到來時(shí)所進(jìn)行的通信，根據(jù)
所述通信獲知的所述cu接收能力的變化，動態(tài)的調(diào)整向所述cu發(fā)送視頻
層的層級。
所述通信單元也可以接收所述CU在視頻接收期間發(fā)送的反饋報(bào)文，傳 送所述反饋報(bào)文中包含的已發(fā)送數(shù)據(jù)包的數(shù)量與丟失數(shù)據(jù)包的數(shù)量于所述 控制模塊的控制單元，所述控制單元按照設(shè)定的視頻層調(diào)整策略，調(diào)整向所
述cu發(fā)送的視頻層的層級。
本發(fā)明實(shí)施例的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，包括若干個(gè)PU設(shè)備、若干個(gè)cu、至少 一個(gè)VTDU以及管理所述VTDU的CMS,每一 PU設(shè)備連接至少一個(gè)攝像 頭，其中的VTDU為本發(fā)明實(shí)施例的視頻轉(zhuǎn)移分發(fā)裝置。
本發(fā)明實(shí)施例的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，可包括多個(gè)VTDU，所述CMS調(diào)度其 中之一所述VTDU，承載所述CU對所述PU設(shè)備訪問的視頻轉(zhuǎn)發(fā)。
本發(fā)明實(shí)施例的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，至少兩個(gè)所述CU到所述VTDU的帶寬 適應(yīng)不同的視頻層。即CU到VTDU，既可以是寬帶接入，也可以是窄帶接 入。
本發(fā)明實(shí)施例的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，還可以包括網(wǎng)絡(luò)錄像單元。 以上所述的僅為本發(fā)明的較佳可行實(shí)施例，所述實(shí)施例并非用以限制本
發(fā)明的專利保護(hù)范圍，因此凡是運(yùn)用本發(fā)明的說明書及附圖內(nèi)容所作的等同
結(jié)構(gòu)變化，同理均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種視頻監(jiān)控中的視頻轉(zhuǎn)移分發(fā)方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟步驟S110VTDU承載CU對PU訪問的視頻轉(zhuǎn)發(fā)；步驟S120所述VTDU接收所述PU設(shè)備進(jìn)行分層編碼的多媒體數(shù)據(jù)；步驟S130所述VTDU根據(jù)所獲知的CU的接收能力，從所述多媒體數(shù)據(jù)中區(qū)分出適合所述CU的視頻層，發(fā)送給所述CU。
2. 如權(quán)利要求l所述的視頻監(jiān)控中的視頻轉(zhuǎn)移分發(fā)方法，其特征在于， 在步驟Sl 10中，所述VTDU接收CMS關(guān)于承載所述CU向所述CMS提出 的申請對所述PU訪問的視頻轉(zhuǎn)發(fā)的調(diào)度指令。
3. 如權(quán)利要求2所述的視頻監(jiān)控中的視頻轉(zhuǎn)移分發(fā)方法，其特征在于， 在步驟S130中，所述VTDU通過與所述CU通信，獲知所述CU的接收能 力。
4. 如權(quán)利要求3所述的視頻監(jiān)控中的視頻轉(zhuǎn)移分發(fā)方法，其特征在于， 在步驟S130中，所述VTDU接收所述CU在設(shè)定的時(shí)間間隔到來時(shí)進(jìn)行的 所述通信，所述VTDU從所述通信獲知所述CU受帶寬變化影響而發(fā)生的實(shí) 際接收能力的變化，動態(tài)的調(diào)整向所述CU發(fā)送的視頻層。
5. 如權(quán)利要求4所述的視頻監(jiān)控中的視頻轉(zhuǎn)移分發(fā)方法，其特征在于 在步驟S130中，所述VTDU接收所述CU發(fā)來的對于接收狀況進(jìn)行反饋的 RTCP報(bào)文，所述報(bào)文中包括己發(fā)送的數(shù)據(jù)包的數(shù)量、丟失的數(shù)據(jù)包的數(shù)量， 所述VTDU按照設(shè)定的視頻層調(diào)整策略，調(diào)整向所述CU發(fā)送視頻層的層級。
6. —種視頻監(jiān)控方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟 步驟S210: CU提出對PU的訪問申請，由VTDU承載所述訪問的視頻轉(zhuǎn)發(fā)；步驟S220:所述PU設(shè)備將采集的視頻圖像，進(jìn)行分層編碼，傳送該視 頻圖像的多媒體數(shù)據(jù)給所述VTDU;步驟S230:所述VTDU根據(jù)所獲知的CU的接收能力，從所述多媒體 數(shù)據(jù)中區(qū)分出適合所述CU的視頻層，發(fā)送給所述CU。
7. —種實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1所述的視頻監(jiān)控中的視頻轉(zhuǎn)移分發(fā)方法的視頻 轉(zhuǎn)移分發(fā)裝置，其特征在于，所述裝置包括控制模塊、收發(fā)模塊和用于區(qū)分不同視頻層的分層模塊；所述收發(fā)模塊包括接收所述PU設(shè)備傳來的多媒體數(shù)據(jù)的接收單元和向所述CU分發(fā)多媒體數(shù)據(jù)的分發(fā)單元；所述控制模塊包括控制單元，所述控制單元控制所述接收單元接收所述 PU設(shè)備采集并進(jìn)行分層編碼的多媒體數(shù)據(jù)；所述控制模塊根據(jù)所獲知的CU的接收能力控制所述分層模塊從所述多媒體數(shù)據(jù)中區(qū)分出適合所述cu的視頻層，并由所述分發(fā)單元發(fā)送給所述 cu。
8. 如權(quán)利要求7所述的視頻轉(zhuǎn)移分發(fā)裝置，其特征在于所述控制模塊還包括指令接收單元，所述指令接收單元用于接收CMS關(guān)于承載所述訪問視頻轉(zhuǎn)發(fā)的調(diào)度指令。
9. 如權(quán)利要求8所述的視頻轉(zhuǎn)移分發(fā)裝置，其特征在于，所述控制模塊 還包括用于與所述CU通信的通信單元，所述控制模塊通過所述通信單元與 所述CU通信獲知所述CU的接收能力。
10. 如權(quán)利要求9所述的視頻轉(zhuǎn)移分發(fā)裝置，其特征在于所述控制模 塊，通過所述通信單元接收所述CU在設(shè)定的時(shí)間間隔到來時(shí)所進(jìn)行的通信， 根據(jù)從所述通信獲知的所述CU受帶寬變化影響而發(fā)生的實(shí)際接收能力的變 化，動態(tài)的調(diào)整向所述CU發(fā)送視頻層的層級。
11. 如權(quán)利要求10所述的視頻轉(zhuǎn)移分發(fā)裝置，其特征在于所述通信 單元接收所述CU在視頻接收期間發(fā)送的對于接收狀況進(jìn)行反饋的RTCP報(bào) 文，傳送所述報(bào)文中包含的已發(fā)送數(shù)據(jù)包的數(shù)量與丟失數(shù)據(jù)包的數(shù)量于所述 控制模塊的計(jì)算單元，所述控制單元接收所述計(jì)算單元的輸出，并按照設(shè)定 的視頻層調(diào)整策略，調(diào)整向所述CU發(fā)送的視頻層的層級。
12. —種實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求6所述的視頻監(jiān)控方法的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，包括若 干個(gè)PU設(shè)備、若干個(gè)CU、至少一個(gè)VTDU以及管理所述VTDU的CMS， 每一 PU設(shè)備連接至少一個(gè)攝像頭，其特征在于:所述VTDU為權(quán)利要求7-11 任一所述的視頻轉(zhuǎn)移分發(fā)裝置。
13. 如權(quán)利要求12所述的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)包括 多個(gè)VTDU，所述CMS調(diào)度其中之一所述VTDU，承載所述CU對所述PU 設(shè)備進(jìn)行訪問的視頻轉(zhuǎn)發(fā)。
14. 如權(quán)利要求12所述的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于至少兩個(gè)所述CU到所述VTDU的帶寬適應(yīng)不同的視頻層。
15. 如權(quán)利要求12所述的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述視頻監(jiān)控系統(tǒng)還包括網(wǎng)絡(luò)錄像單元。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種視頻監(jiān)控中的視頻轉(zhuǎn)移分發(fā)方法，利用能夠區(qū)分不同視頻層的VTDU，將從PU設(shè)備傳來的經(jīng)分層編碼的視頻圖像，按照CU的接收能力發(fā)送相應(yīng)的視頻層給所述CU。本發(fā)明還公開了一種視頻監(jiān)控方法、一種視頻轉(zhuǎn)移分發(fā)裝置與一種視頻監(jiān)控系統(tǒng)。本發(fā)明的視頻監(jiān)控方法，對設(shè)備性能要求不高，同時(shí)也可以很好的滿足不同帶寬客戶的需求。
文檔編號H04N7/18GK101198035SQ20081000097
公開日2008年6月11日 申請日期2008年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月10日
發(fā)明者王明輝 申請人:杭州華三通信技術(shù)有限公司