专利名称：用于运营级视频监控系统的互通系统的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及视频监控系统，并且尤其涉及一种用于视频监控 系统的联网运营级互通系统。
背景技术：
目前，许多信息技术企业逐步进入安防服务领域，并因此提高了 安防服务领域的科技水平。随着技术的进步，安防监控技术也得到的 长足的发展。迄今为止，用于安防监控服务的视频监控技术的发展经 历了模拟时代、数字时代、远程时代。
现今，网络日益普及，以及视频监控技术的数字化进程也已经开 始并得到了一定的发展，因此，许多人开始考虑将二者结合起来，以 提供更加具有优势的服务。例如，中国电信已经推出了运营级网络视 频监控系统。
现有技术的视频监控系统如图1所示。图l示出了单个域的视频
监控系统，该系统包括如下单元
-前端单元(PU)用于实现对音视频信息、告警信息等的采集、 緩存、编码、存储及发送等功能，并可以来自网络的控制指令。前端 单元(PU)非限制性地包括如下设备摄像机、云台、视频服务器、 报警输入输出设备等。
-客户端单元(CU)用于为客户呈现系统所提供的服务，例如， 可以用于浏览和控制远端视频的系统。客户端单元可以显示视频内容 以及播放音频内容，例如，可以用于解码、播放和控制实时或历史的 音频和/或视频内容。客户端单元还可以实现管理功能，例如，其可以 用于实现用户管理、业务开通和管理面、实现系统维护、实现接警以 及电视墙等功能。-中心服务平台，在现有技术的运营级网络视频监控系统，中心
服务平台由中心管理服务器(CMS)、认证/鉴权/计费(AAA)服务器、 视频转分发单元(VTDU)和网络录像单元(NRU)组成。
其中，中心管理服务器是中心服务平台的核心单元，可实现对前 端单元和客户端单元的接入、信令转发处理、以及对系统及其信息的 管理等。
视频转分发单元可实现音视频请求、接收、转发、分发。其中， 可以通过多级级联或者分布式的方式来部署所述视频转分发单元。
网络录像单元可以实现视频存储、检索并且支持视频回放。可以 通过分布式的方式来部署所述网络录像单元。
所述现有技术的缺陷在于，该视频监控系统是单个域的视频监控 系统，各个域之间没有实现互联互通。因此，各个服务平台犹如一个 个信息孤岛，不能够实现视频资源的跨平台调度。对于跨省、跨地市 的用户使用来说，这种系统是极其不便的。
在申请日为2004年3月10日、授权公告日为2006年7月12日、 申请人:为上海电信技术研究院、发明名称为"网络视频监控系统"的 中国专利发明ZL 200410016852.6 (对比文件1)中乂^开了一种网络视 频监控系统，该专利在此全部引入作为参考。在对比文件l所公开的 网络视频监控系统中，通过IP承载网络将中心服务平台、前端子系统 和客户端单元子系统相连。
在申请日为2005年11月15日
公开日为2006年4月19日、申 请人为上海电信技术研究院、发明名称为"运营级网络视频监控系统" 的中国专利申请200510110364.6 (对比文件2)中公开了一种运营级 网络视频监控系统，该专利申请在此全部引入作为参考。在对比文件 1所公开的网络视频监控系统中，通过IP承栽网络将中心服务平台、 前端子系统和客户端单元子系统相连。另外，在对比文件2中还公开 了通过分级的方式，以树形结构来组建视频监控网络。
在对比文件1和2中，以集中的方式来建立视频监控网络。这种 集中的方式具有以下缺点。首先，不同域之间的通信都需要通过中心节点来进行转接，这会使得中心节点的负荷很大，并很有可能造成中 心节点的拥塞。其次，对于在逻辑上属于不同域的两个终端，即使它 们在物理上距离很近并且它们之间具有直接的网络连接，它们之间的 通信也需要通过中心节点进行信令中转，从而造成系统效率的降低。 另外，若采用将某一用户集中地接入一个平台的做法，这将使用户无 法享受电信级业务网络所带来的优良性能。在大规模应用中，当某一 平台无法满足时，系统需要分散到多个平台中，从而丧失了系统的完 整性，统一调度极其困难。
综上所述，需要通过有效的技术手段解决互联互通、多平台资源 共享的问题，以实现网络化平台。
发明内容
为了解决上述问题，本发明设计了运营级视频监控系统的互通系 统，用于实现多个视频监控平台的扁平化互联互通，做到全网资源的 统一调度、共享。
根据本发明的第一方面，提供了一种用于运营级网络视频监控系
统，该系统包括多个域，其中，每个域包括前端单元、客户端单元 以及中心服务平台，所述前端单元、客户端单元以及中心服务平台分 别接入IP承载网络，其特征在于，所述多个域通过IP承栽网络被互 连起来，并且，所述多个域釆用扁平化联网方式被互连起来。
根据本发明的第一方面的一个实施例，所述中心服务平台还包括 中心管理服务器和视频转分发单元，其中，在各个域的中心管理服务 器之间进行信令通信，以及在各个域的前端单元、客户端单元和视频 转分发单元之间进行媒体通信。
根据本发明的第一方面的另 一个实施例，中心管理服务器存储平 台静态路由表，平台静态路由表保存各个域的中心管理服务器的地址， 其中，根据平台静态路由表在各个域的中心管理服务器之间对消息进 行路由。
根据本发明的第一方面的另一个实施例，在第一域中的客户期望访问第二域中的前端单元之前，通过所述第一域的中心管理服务器和 所述第二域的中心管理服务器将所述前端单元划归给该客户。
根据本发明的第一方面的另一个实施例，所述客户端单元包括目 标域的媒体解码插件，用于在客户期望访问划归给该客户的目标域前 端单元时显示该前端单元的视频内容。
根据本发明的第一方面的另一个实施例，当客户在异地通过客户 端单元访问前端单元时，媒体流不经过客户原来所属域的视频转分发 单元。
根据本发明的第二方面，提供了一种用于运营级网络视频监控的
方法，在运营级网络视频监控系统中包括多个域，其中，每个域包括 前端单元、客户端单元以及中心服务平台，所述前端单元、客户端单 元以及中心服务平台分别接入IP承栽网络，其特征在于，所述方法包 括
通过IP承载网络将所述多个域互连起来；以及 在所述多个域之间采用扁平化联网通信模式进行通信。 根据本发明的第二方面的一个实施例，所述中心服务平台还包括 中心管理服务器和视频转分发单元，以及所述方法还包括在各个域 的中心管理服务器之间进行信令通信，以及在各个域的前端单元、客 户端单元和视频转分发单元之间进行媒体通信。
根据本发明的第二方面的另一个实施例，所述中心管理服务器存 储平台静态路由表，平台静态路由表保存各个域的中心管理服务器的 地址，其中，所述方法还包括根据平台静态路由表在各个域的中心 管理服务器之间对消息进行路由。
根据本发明的第二方面的另一个实施例，所述方法还包括在第 一域中的客户期望访问第二域中的前端单元之前，通过所述第一域的 中心管理服务器和所述第二域的中心管理服务器将所述前端单元划归 给该客户。
根据本发明的第二方面的另一个实施例，所述方法还包括通过 所述客户端单元中包括的用于目标域的媒体解码插件，在客户期望访问划归给该客户的前端单元时显示该前端单元的视频内容。
根据本发明的第二方面的另一个实施例，所述方法还包括当客 户在异地通过客户端单元访问前端单元时，不经过客户原来所属域的 视频转分发单元来传递媒体流。
通过应用本发明的方法，可以使得多个运营级视频监控系统间实 现信令、媒体两个层面的互通，使一个运营级视频监控平台的用户可 以拥有多个平台乃至全网的资源，实现灵活的管理、调阅。因此，本 发明提供了一种新颖的、多域的运营级视频监控系统架构。
在本发明中，通过釆用扁平化的网络结构，可以省略中心节点， 从而不会由于中心节点的负荷瓶颈而对网络传输造成影响。因此，通 过釆用扁平化的网络结构，可以更加充分地利用IP网络的优势。另外， 通过采用本发明的扁平化互连方式，还可以灵活地将多个域互连起来 以实现互通。
此外，在本发明中，在各个域的中心管理服务器之间只进行信令 通信，因此，可以减小中心管理服务器的负荷。
此外，根据本发明的运营级视频监控系统还能够支持客户的漫游。 另外，在客户漫游时，可以选择最优的网络路径，从而节省了网络提 供者的网络传输资源。
参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本发明， 其中
图1运营级网络视频监控系统单个域的结构图2运营级网络视频监控系统扁平化联网通信示意图3根据本发明的跨域信息传递的流程图4根据本发明的用于设备划归的流程图5根据本发明的用于启动实时视频的过程的流程图；以及
图6根据本发明的媒体数据漫游的示意图。
8具体事实方式
为了简明和清楚起见，附图中的单元不必按照比例来进行绘制， 并且在不同附图中，相同参考标记表示相同的单元。此外，为了描述 的简明以及不会在不必要的方面使得本发明模糊，而省略了关于公知 步骤和单元的描述和细节。
本领域的普通技术人员应该明白，前面的一般描述和下面的详细 描述是对发明进行举例和说明的，而不是为了对本发明进行限制的。
下面通过例子来说明本发明的技术方案。
图2示出了根据本发明的一个实施例的网络拓朴结构图。在图2 中示出了三个域，分别是域A、 B和C。每个域包括中心服务平台、 前端单元和客户端单元，其中，中心服务平台包括中心服务管理器、 视频转分发单元和网络录像单元。每个域是一个基础运营平台。单个 域的视频监控系统是现有技术中公知的，例如，如前面参考图l所述 的单域系统，以及对比文件1和2中所述的单域系统，其中，对比文 件1和2在此全部引入作为参考。
根据本发明采用通过IP承载网络扁平化联网通信模式的模式来 对各个域进行互联。下面，参照图2对所述扁平化联网通信模式进行 描述。
在扁平化联网通信模式中，各个域在网络中处于彼此对等的地位， 并且，在各个域之间的通信不需要经过更高级的控制单元来进行控制。 在各个域之间的通信分为信令通信和媒体通信两部分。 在各个域的中心管理服务器(CMS)之间进行信令通信。 媒体通信包括对媒体的传输以及媒体访问控制信令通信。其中， 在各个域的视频转分发单元(VTDU)之间、各个域的前端单元(PU)和客 户端单元(CU)之间进行所述媒体通信。
每个域可与多个域进行互联通信。为实现跨域访问，在各个平台 的CMS之间使用"平台静态路由表"来实现消息路由。例如，平台A 与平台B发生业务联系时，平台A的CMS需要向平台B的CMS进 行注册，随后平台B的CMS再向平台A的CMS进行注册。在各个平台的CMS中只包含与其有互联业务的平台的路由记录。当一个平 台的地址发生变化时，需要在与其有业务联系的各个其它平台的平台 静态路由表中更新所述变化的平台地址。另外，根据本发明，可以对 各个域之间消息格式以及通信协议进行标准化，。
如图2所示，根据本发明的扁平化互联通信模式，信令通信在各 个中心管理服务器(CMS)之间传递，媒体通信在前端单元、客户端单 元以及视频转分发单元间进行。如图2所示，各个中心管理服务器 (CMS)之间具有参考点，例如参考点M、 N、 O,在各个参考点处的协 议是一致的。当一个域用户希望访问异域资源时，该域的中心管理服 务器(CMS)根据指令中目标ID在静态路由表进行查找，以找到目标中 心管理服务器(CMS)的地址，并根据该地址将指令转发到目的中心管 理服务器(CMS )。
媒体通信可以釆用预先规定的传输协议及解码插件接口协议。例 如，跨域媒体传输可以采用预先规定的传输协议封包来进行传输。在 目标域中将传输信息拆包之后，利用预先规定的解码插件来还原视频，
^U殳计的。在一个实施例中，可以在客户端单元设置通用的插件，例 如，该通用的插件可以集成用于所有前端单元的解码方法。在另一个 实施例中，根据本发明的系统可以预先为前端单元和客户端单元规定 标准的解码插件接口。因此，根据本发明，能够实现跨域的媒体通信， 以及跨域的视频监控。
根据本发明的系统按照如下流程进行操作
1. 首先将客户所期望访问的前端单元划归给该客户，其中，所述 前端单元和客户可以是在同一个域中或者可以在不同的域中；
2. 在设备划归之后，客户可以通过其客户端单元请求访问划归给 其的前端单元；以及
3. 通过CMS的调度在客户的客户端单元和目标设备(例如，前 端单元、VTRU或NRU等)建立视频传输通道，从而客户端单元可 以访问前端单元的视频内容。下面参照附图3 - 6具体描述根据本发明系统运行的各个过程。 首先，描述如何在不同域之间传递消息。图3具体描述了在不同 的域之间如何进行跨域的信息传递的过程。 I.跨域信息传递
图3示出了根据本发明的一个实施例的进行跨域信息传递的流程 图。客户端单元可以事先得到其所要访问的目标前端单元的ID，即， 目标ID。根据本发明，目标ID的前六位为目标前端单元所在CMS 的CMSID。因此，根据目标ID， CMS系统可判断目标前端单元所在 的CMS。图3示出了在不同域中的两个CMS之间进行跨域信息传递 的流程，具体流程如下
1. 发起CMS从客户端单元接收到目标访问请求；
2. 发起CMS判断客户端单元所请求的目标前端单元是否在本域
下；
3. 若所请求的目标前端单元不在本域下，则通过目标ID得到目 标前端单元所在的域的目标CMS的CMSID,发起CMS根据该 CMSID在平台静态路由表中查找目标CMS地址，并通过所找到的目 标CMS地址将请求发送给目标CMS;
4. 目标CMS接收所述请求并对其进行处理；
5. 目标CMS向发起CMS返回结果。
在下面的各个过程中，在CMS和CMS之间的消息传递如上面参 照图3所述，因此，在下面不再详细描述。
根据本发明，在客户端单元能够利用前端单元的视频内容之前， 需要将该前端单元划归给该客户端单元。
II. i更备划归
如杲前端单元与客户在同一个域中，则只需要在数据库写入用于 将该前端单元划归给该客户的相应信息。
如果前端单元与客户端单元在不同的域中，则按图4所示流程执 行处理，具体流程如下
1.电信客户端单元向前端单元所在的域CMS发出请求，以将该
ii前端单元划规给进行请求的客户，其中，所述电信客户端单元例如是
系统管理人员等；
2. 前端单元所在的域CMS判断该客户是否为异域客户；
3. 若该客户为异域客户，则前端单元所在的域CMS判断当前域 (前端单元所在的域)与客户所在的域之间是否有路由联系；若二者
之间已存在路由联系，则跳转至第7步骤；
4. 若两域之间尚无联系，则向前端单元所在的域CMS中填写客 户所在的域的地址(CMS地址)，并且，前端单元所在的域CMS向 客户所在的域CMS进行注册，例如，所注册的信息可以包括CMSID、 网络地址、实际地点等；
5. 客户所在的域CMS判断是否允许前端单元所在的域与本域建 立路由联系；
6. 若准许建立联系，则客户所在的域CMS再向前端单元所在的 域CMS进行注册；
7. 前端单元所在的域CMS向客户所在的域CMS发送设备划归 请求；
8. 客户所在的域CMS从设备划归请求中提取前端设备的目标 ID、名称等信息，并将所述信息与客户端单元相对应地存储在数据库 中。
根据本发明， 一个前端单元可以被划归给一个或多个客户，在后 者的情况下，多个客户可以共用一个前端单元。
当将前端单元划归给用户之后，该用户可以访问前端单元所提供 的视频内容。下面，参照图5描述启动实时视频浏览的过程。
III.启动实时视频浏览
当电信客户端(电信管理人员)将前端单元划归给客户之后，在 客户通过其客户端登录其所属的域时，会在客户端单元上显示划归给 该客户的设备，例如，该客户可以通过点选相应的设备标识来请求访
问某前端单元的实时视频。如图5所示，启动实时视频浏览的过程如 下。1. 客户端单元向发起CMS (客户所在的域CMS)请求访问某前 端单元的实时视频，其中，访问请求中携带前端单元ID、通道号等信
息；
2. 发起CMS判断该客户端单元是否处于异地访问的情况下。若 为异地访问的情况，则按图6的流程来处理CU段路由(即，媒体数 据漫游的情况)。另外，发起CMS还需要判断前端单元是否在本域 中如果在本域中，则直接由发起CMS形成媒体访问路由而无需再 向异域请求；
3. 若前端单元在异域中，则发起CMS将所述访问请求发送给前 端单元所在的域CMS (目标CMS);
4. 目标CMS接收所述访问请求，并通过与前端单元、VTDU进 行交互(例如，确定访问端口)，而形成目标域媒体访问路由，该目 标域媒体访问路由的目的地设备例如可以是前端单元、VTDU或NRU 等。目标CMS为所述目标域媒体访问路由产生一个Call—ID;
5. 若所述目标域媒体访问路由的目的地为前端单元，则目标 CMS向前端单元发送所述Call_ID;
6. 目标CMS向所述目标域媒体访问路由上的各个VTDU发送媒 体访问地址、Call一ID，其中，所述VTDU需要能够发起请求以及建 立与目标地址的媒体通道。
7. 目标CMS确定客户端单元进行访问所需的访问地址，例如， 目标域中与客户所在的域进行接口的VTDU或前端单元的地址。目标 CMS将所述访问地址和Call_ID返回给发起CMS;
8. 发起CMS通过与发起域中的VTDU进行交互来确定在本域内 媒体访问路由(即，发起域媒体访问路由)；
9. 发起CMS向发起域媒体访问路由上的各个VTDU发送媒体访 问地址、Call—ID;
10. 发起CMS向客户端单元返回媒体访问地址、Call_ID; 11-13.在客户端单元和前端单元之间，经由所述各个VTDU (目
标域和发起域中的各个VTDU)，在各段分别请求建立媒体通道，其中，所述请求携带Call一ID、 PUID及其通道标识；
14.被请求的各个设备对Call—ID进行验证，之后，在各段分别 完成媒体通道的建立，从而形成一条视频传输通道。另外，在一个实 施例中，所述系统还可以包括认证/鉴权/计费(AAA)服务器，例如， 在客户端单元之前的最末级媒体提供设备(例如，可以是VTDU或
PU等)在开始向客户端单元发送视频数据时可以产生计费信息，并 将计费信息提供给所述认证/鉴权/计费服务器。
当形成视频传输通道之后，可以从前端单元将视频内容传递给客 户端单元。客户端单元包括目标域的媒体解码插件，或者通用的媒体 解码插件。于是，可以在客户端显示划归给所述客户的前端单元的视 频内容。
下面，参照图6来说明媒体数据漫游的情况。 IV.媒体数据漫游
根据本发明的系统还可以支持客户端单元在异地访问平台时的媒 体数据漫游，其中，所述客户端单元可以借助于所在地VTDU来为其 实现媒体数据转发。
例如，客户端单元在其所处的地点访问前端单元时，该地点的边 缘CMS可为其提供媒体路由服务。下面，参照图6举例说明媒体数 据漫游的一个示例性实施例。
图6示出了媒体数据漫游的示意图，其中，CUa为CMSa下的客 户端单元，Userl为CUa下的用户，其中，如果Userl希望在地市B 访问地市A中的前端单元PUa，则其客户端单元CUa仍接入CMSa。 如图6所示，Userl访问PUa的过程如下
1. Userl通过CUa发出对PUa进行访问的请求。CMSa根据请 求中所指定的Userl访问地点，选取在访问地点的边缘CMS (在图6 的例子中是CMSb);
2. CMSa将所述访问请求传送至CMSb;
3. CMSb为所述访问请求确定在本域内的路由，并将路由信息通 告给其VTDU (在图6所示的例子中，VTDUb)。接着，CMSb将媒体访问地址送回给CMSa。例如，在图6所示的例子中，所述媒体访 问地址是VTDUb的地址；
4. CMSa为所述访问请求确定在本域内的路由，并将路由信息通 告其VTDU (在图6所示的例子中，VTDUa)。 CMSa还将前端单元 PUa的媒体访问地址发送给CUa ( Userl);以及
5. 在各段分别请求建立连接。例如，在图6所示的例子中，经由 CUa、 VTDUb、 VTDUa和PUa形成视频传输通道。
可以通过各种方式来实现本发明的方法及系统。例如，可以通过 软件、硬件、固件以及其任意组合来实现本发明的方法及系统。上面 描述方法步骤的顺序仅是为了说明性的目的而采用的，除非明确的说 明，否则，本发明的方法的步骤不限于上面具体描述的顺序。另外， 在某些实施例中，本发明还可以体现为在记录介质上所记录的程序， 其包括用于实现根据本发明的方法的机器可读指令。
尽管上面已经通过例子对本发明的特定实施例进行了详细描述， 但是，本领域的普通技术人员应当理解，上述例子仅是说明性的而并 非是对本发明的限制。本领域的普通技术人员应当明白，在不脱离本 发明的精神和范围的情况下，可以对上述实施例做出修改。本发明的 范围由所附的权利要求来限定。
1权利要求
1. 一种用于运营级网络视频监控系统，该系统包括多个域，其中，每个域包括前端单元(PU)、客户端单元(CU)以及中心服务平台，所述前端单元(PU)、客户端单元(CU)以及中心服务平台分别接入IP承载网络，其特征在于，所述多个域通过IP承载网络被互连起来，并且，所述多个域采用扁平化联网方式被互连起来。
2. 根据权利要求l的系统，其中，所述中心服务平台还包括中心 管理服务器(CMS)和视频转分发单元、(VTDU )，其中，在各个域 的中心管理服务器之间进行信令通信，以及在各个域的前端单元、客 户端单元和视频转分发单元之间进行媒体通信。
3. 根据权利要求2的系统，其中，中心管理服务器存储平台静态 路由表，平台静态路由表保存各个域的中心管理服务器的地址，其中， 根据平台静态路由表在各个域的中心管理服务器之间对消息进行路 由。
4. 根据权利要求l的系统，其中，在第一域中的客户期望访问第 二域中的前端单元之前，通过所述第一域的中心管理服务器和所述第 二域的中心管理服务器将所述前端单元划归给该客户。
5. 根据权利要求4的系统，其中，所述客户端单元包括目标域的 媒体解码插件，用于在客户期望访问划归给该客户的前端单元时显示该前端单元的视频内容。
6. 根据权利要求l-5之一的系统，其中，当客户在异地通过客 户端单元访问前端单元时，媒体流不经过客户原来所属域的视频转分 发单元。
7. —种用于运营级网络视频监控的方法，在运营级网络视频监 控系统中包括多个域，其中，每个域包括前端单元(PU)、客户端 单元(CU)以及中心服务平台，所述前端单元(PU)、客户端单元(CU)以及中心服务平台分别接入IP承载网络，其特征在于，所述 方法包括通过IP承载网络将所述多个域互连起来；以及 在所述多个域之间采用扁平化联网通信模式进行通信。
8. 根据权利要求7的方法，其中，所述中心服务平台还包括中心 管理服务器(CMS)和视频转分发单元(VTDU)，以及所述方法还 包括在各个域的中心管理服务器之间进行信令通信，以及在各个域 的前端单元、客户端单元和视频转分发单元之间进行媒体通信。
9. 根据权利要求8的方法，其中，所述中心管理服务器存储平台 静态路由表，平台静态路由表保存各个域的中心管理服务器的地址， 其中，所述方法还包括根据平台静态路由表在各个域的中心管理服 务器之间对消息进行路由。
10. 根据权利要求7的方法，还包括在第一域中的客户期望访 问第二域中的前端单元之前，通过所述第一域的中心管理服务器和所述第二域的中心管理服务器将所述前端单元划归给该客户。
11. 根据权利要求10的方法，还包括通过所述客户端单元中包 括的用于目标域的媒体解码插件，在客户期望访问划归给该客户的前 端单元时显示该前端单元的视频内容。
12. 根据权利要求7-ll之一的方法，还包括当客户在异地通 过客户端单元访问前端单元时，不经过客户原来所属域的视频转分发单元来传递媒体流。
全文摘要
本发明公开了一种用于用于运营级网络视频监控系统和方法。所述系统包括多个域，其中，每个域包括前端单元(PU)、客户端单元(CU)以及中心服务平台，所述前端单元(PU)、客户端单元(CU)以及中心服务平台分别接入IP承载网络，其特征在于，所述多个域通过IP承载网络被互连起来，实现信令、媒体两个层面的互通，并且，所述多个域采用扁平化联网方式被互连起来。
文档编号H04L29/12GK101442667SQ20071018837
公开日2009年5月27日 申请日期2007年11月20日 优先权日2007年11月20日
发明者任广杰, 明 冯, 孙军涛, 张云霞, 宁 曹, 杰 李, 梁笃国, 赵申祥, 郑泽民, 陈晓勤 申请人:中国电信股份有限公司