专利名称：视频监控系统及方法
技术领域：
本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种视频监控系统及方法。
背景技术：
目前，市面上用于视频监控的产品，大多采用人眼观测的方式进行监测，因而监控不够智能，存在如下缺点 1在监控中过度依赖人的观察，无法进行智能图像分析； 2如果有多个用户需要对现场图像进行监测，在建立连接之后，通过传送视频码流实现通讯，需要占用较大带宽。导致无法针对不同需求和不同场景提供合适的服务。
发明内容
针对相关技术中在监控中无法进行智能图像分析、建立连接后通过传送视频码流实现通讯，需要占用较大带宽，且无法针对不同需求和不同场景提供合适的服务的问题而提出本发明，为此，本发明的主要目的在于提供一种视频监控系统及方法，以解决上述问题至少之一。 根据本发明的一个方面，提供了 一种视频监控系统。 根据本发明的视频监控系统包括图像采集装置，用于对当前现场的图像进行采集；机顶盒，用于对采集的图像分析，在分析到图像发生变化时通知服务器，以及用于在与用户终端连接的情况下，将当前采集的图像实时地形成数据流传送给用户终端；服务器，用于在被通知的情况下，使机顶盒与用户终端建立连接；用户终端，用于接收来自机顶盒的数据流以监控现场。 根据本发明的另 一方面，提供了 一种视频监控方法。 根据本发明的视频监控方法，应用于包括图像采集装置、机顶盒、服务器以及用户终端的系统，该方法包括机顶盒对图像采集装置采集到的当前现场的图像进行比较分析；机顶盒在图像发生变化时，通知服务器；在服务器被通知情况下，机顶盒与用户终端通过服务器建立连接；机顶盒在与用户终端建立连接的情况下，将当前采集的图像实时地形成数据流传送给用户终端。 通过本发明，采用机顶盒进行图像识别处理，能智能分析监控现场的场景变化，在场景发生变化时，通过服务器使机顶盒与用户终端建立连接，用户终端经由机顶盒接收来自于图像采集装置实时采集的现场图像的数据流以监控现场。解决了相关技术中在监控中无法进行智能图像分析、建立连接后通过传送视频码流实现通讯，需要占用较大带宽的问题，进而可以在监控中对发生变化的图像进行识别，并可以节省带宽资源。
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中
图1是根据本发明实施例的视频监控系统的结构框图； 图2是根据本发明实施例的视频监控系统的组网示意图； 图3是根据本发明优选实施例的视频监控系统的结构框图； 图4是根据本发明优选实施例的机顶盒连网示意图； 图5是根据本发明实施例的视频监控方法的流程图； 图6是根据本发明优选实施例的机顶盒和图像采集装置工作的流程图； 图7是根据本发明优选实施例的视频监控方法的流程图。
具体实施例方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
图1是根据本发明实施例的视频监控系统的结构框图。如图1所示，根据本发明实施例的视频监控系统包括图像采集装置10、机顶盒12、服务器14、用户终端16。
图像采集装置IO，用于对当前现场的图像进行采集； 机顶盒12，用于对采集的图像分析，在分析到图像发生变化时通知服务器，以及用于在与用户终端连接的情况下，将当前采集的图像实时地形成数据流传送给用户终端；具体地，机顶盒12与网络连接的示意图可以参见图2。 图2是根据本发明优选实施例的机顶盒连网示意图。如图2所示，机顶盒终端通过usb接口连接摄像头，通过CPE(customerpremise equipment,客户前端设备)连接至IPTV网络。 服务器14，用于在被通知的情况下，使机顶盒与用户终端建立连接；
用户终端16，用于接收来自机顶盒的数据流以监控现场。 上述视频监控系统各组分具体组网可以参见图3。图3是根据本发明优选实施例的视频监控系统的组网示意图。如图3所示，该视频监控系统包括家庭安全监控机顶盒(即机顶盒)30，摄像头(即图像采集装置)32，网络监控管理服务器(即服务器)34，用户侧终端(即用户终端)36，其中，家庭安全监控机顶盒30通过客户前端设备(CustomerPremise Equipment,简称为CPE)接入IPTV网络。服务器连接IPTV网络，可以接收来自各网络中监控终端机顶盒发送的图片和信息，同时，服务器接GSM模块，能自动发送短信和彩信，用于将监控终端发送的消息及时通知用户。当用户在离监控终端较遥远的位置时，用户通过用户侧终端接收服务器发送的短信和彩信信息，同时，也可以通过移动终端、PC、远端IPTV机顶盒设备接入网络，登陆服务器34和连接现场监控装置(即家庭安全监控机顶盒30和摄像头32)。 通过上述视频监控系统中各装置的相互结合作用，可以基于IPTV机顶盒，实现一种智能的家庭安全监控，对所采集图像进行连续多帧的比较分析，能够智能分析所监控现场，获取变化的图像。例如，可以识别监控现场异物闯入情况。并且，能够智能通知用户当前的现场变化，及时通知用户进行处理，挽回损失。
以下结合图4对视频监控系统进行进一步描述。 优选地，如图4所示，机顶盒12可以进一步包括图像处理单元120，用于对采集的图像进行马赛克运算；缓存单元122，用于缓存预定时长内的图像中图像块的图像帧；图像比较单元124，用于将图像中图像块的图像帧与预定时长内缓存的该图像块的首个图像
帧进行比较；确定单元126，用于在图像中变化的图像块个数超过预定阈值时，确定图像发
生变化；通知单元128，用于在分析到图像发生变化时通知服务器。 优选地，上述图像处理单元120，还用于对采集的图像进行降噪处理。 优选地，如图4所示，机顶盒12还包括图像上传单元130，用于在确定图像发生
变化时，将预定时长内缓存的图像帧发送至服务器。 在具体实施过程中，图像处理单元120首先对图像采集装置IO(例如，摄像头cmos)所采集图像进行降噪，去掉图像中的毛剌信号，然后通过对图像进行马赛克运算，将图像变成若干个valXval象素的小区块，每个小区块的颜色相同。Val的值可根据现场监控需要进行配置，例如，假设摄像头采集数据是640X480格式，摄像头所对的是房间大门，用摄像头监控门的状态，假设安置摄像头的位置，门在所采集图像中占1/8，那么配置val二20，整个图像就分为32X24个区块，门占96块，当门打开一定角度，图像发生变化。对图像变化的判断依据区块色彩变化并取一定防抖门限A防止cmos色彩抖动时误判，当色彩变化超过A时认为区块发生变化。设置变化块数超过10块的时候认为是门被打开。图像分析模块在内存中以队列方式存有较长时间的图像数据(比如保存一分钟数据)，把当前图像和内存中队头图像进行比较，如果超过所设的门限，即变化区块超过io块，认为门被打开，从而达到对门状态的监控。 当监控现场图像变化发生较明显变化，认为是有实体闯入监控环境，立时进行现场图像记录，并将所拍摄的现场图像上传到服务器。 优选地，如图4所示，服务器14可以进一步包括查询单元140，用于在被通知的情况下，查询用户终端的地址信息；发送单元142，用于根据地址信息向用户终端发送第一信息或第二信息以使机顶盒与用户终端建立连接，其中，第一信息包括机顶盒的网络地址信息，第二信息包括机顶盒的网络地址信息以及图像。 通过以上方式，可以通过服务器的作用，建立用户终端与机顶盒之间的连接，以使用户终端可以接收来自于机顶盒产生的数据流。 优选地，查询单元140，还用于查询用户终端定制的业务的信息；如图4所示，则服务器14还可以包括判断单元144，连接于查询单元140和发送单元142之间，用于根据业
务的信息判断是否向用户终端发送第一信息或第二信息。 通过查询单元140和判断单元144的相互结合，可以根据用户定制的业务确认是否对用户进行通知，针对不同用户的不同需求提供相应的服务，因而可以节省带宽资源。
优选地，如图4所示，服务器14还可以包括接收单元146，还用于接收来自于机顶盒的预定时长内缓存的图像帧。存储单元148，用于存储预定时长内缓存的图像帧。
通过该处理，可以避免在现场的机顶盒中缓存的图像被破坏，在服务器中进行备份，以便用户进行后续处理。 在具体实施过程中，当监控现场图像变化发生较明显变化，认为是有实体闯入监控环境，立时进行现场图像记录，并将所拍摄的现场图像上传到服务器。服务器接收图像并获取用户终端的地址信息(例如，根据用户的帐号信息获取用户的移动通讯终端号码)，并根据用户所订业务的情况，判断是否进行短信通知和将图像通过彩信方式发送。当用户接收到通知后，通过IPTV终端、pc或者可高速上网的移动终端，远程登陆监控现场的机顶盒终端，打开远程视频，查看监控现场实时情况。 优选地，如图4所示，服务器14还可以包括连接单元150，用于将机顶盒与用户终端建立连接。具体地，该连接单元在将机顶盒与用户终端进行连接的过程中，不同于上述连接过程，即服务器14起中转作用，在机顶盒与用户终端之间转发消息，建立机顶盒与用户终端之间的连接。 通过上述实施例，提供了一种视频监控系统，该系统基于IPTV家庭安全监控机顶盒，具有图像识别及分析功能，对所采集图像进行连续多帧的比较分析，能够智能分析所监控现场，识别监控现场异物闯入情况。具有现场图像记忆功能，对监控现场形态以及闯入的异物进行存储，并上传到服务器，防止因终端被毁坏而导致记录被销毁，涉及盗窃等非法行为时可协助破案和作为证据。并且能够智能通知用户当前的现场变化，及时通知用户进行处理，挽回损失。 图5是根据本发明实施例的视频监控方法的流程图。如图5所示，根据本发明实施例的视频监控方法包括以下处理(步骤S501-步骤S507): 步骤S501 :机顶盒对图像采集装置采集到的当前现场的图像进行比较分析；
步骤S503 :机顶盒在图像发生变化时，通知服务器； 步骤S505 :在服务器被通知情况下，机顶盒与用户终端通过服务器建立连接；
步骤S507 :机顶盒在与用户终端建立连接的情况下，将当前采集的图像实时地形成数据流传送给用户终端。 通过上述视频监控方法，基于IPTV机顶盒实现了一种智能的家庭安全监控方案，IPTV机顶盒对所采集图像进行连续多帧的比较分析，能够智能分析所监控现场，获取变化的图像。并且，能够智能通知用户当前的现场变化，及时通知用户进行处理，挽回损失。
优选地，在执行步骤S501之前，机顶盒需要连接至网络中，获取网络地址信息；机顶盒需要将网络地址信息注册到服务器中；用户终端需要将地址信息注册到服务器中。
优选地，步骤S501可以包括但不限于以下处理
(1)机顶盒对采集的图像进行马赛克运算；
(2)机顶盒缓存预定时长内的图像中图像块的图像帧； (3)机顶盒将图像中图像块的图像帧与预定时长内缓存的该图像块的首个图像帧进行比较； 例如，设定预定时长为一分钟，在一分钟之内对图像中各个图像块的图像帧进行缓存，将每个图像块当前的图像帧与一分钟之内存储的该图像块的第一个图像帧进行比较，判断是否发生变化。
(4)机顶盒在图像中变化的图像块个数超过预定阈值时，确定图像发生变化。 优选地，在机顶盒通知服务器时，还可以包括以下处理服务器接收来自于机顶盒
的预定时长内缓存的图像帧；服务器将预定时长内缓存的图像帧进行存储。 通过该处理，可以避免在现场的机顶盒中缓存的图像被破坏，在服务器中进行备
份，以便用户进行后续处理。 优选地，机顶盒与用户终端建立连接的方式有以下两种 方式一 服务器在被通知的情况下，查询用户终端的地址信息；服务器根据地址信息向用户终端发送第一信息或第二信息，其中，第一信息包括机顶盒的网络地址信息，第二信息包括机顶盒的网络地址信息以及图像；用户终端根据网络地址信息与机顶盒建 立连接。 优选地，服务器通过以下方式向用户终端发送第一信息或第二信息短信和/或 彩信的方式。 在服务器根据地址信息向用户终端发送第一信息或第二信息之前，还可以包括以 下处理 (1)服务器查询用户终端定制的业务的信息； (2)服务器根据业务的信息判断是否向用户终端发送第一信息或第二信息。
方式二 机顶盒与用户终端通过服务器建立连接。即服务器作为中间桥梁，通过转 发消息建立机顶盒与用户终端的连接。 图6是根据本发明优选实施例的机顶盒和图像采集装置工作的流程图。如图6所 示，该流程主要包括以下处理(步骤S601-步骤S617): 在具体实施过程中，机顶盒工作模式分为正常模式和监控模式两种，当正常启动 时，其相当于一个IPTV终端，如果启动监控模式，其相当于一个安全监控设备，因为IPTV终 端功能和监控功能，两种应用不交叉，所以一个设备可以分两种模式工作，可以降低不必要
的功耗。步骤S601:将机顶盒的单板进行上电；步骤S603:单板boot根据用户配置信息中的机顶盒工作模式启动机顶盒；步骤S605:以监控模式初始化该机顶盒的单板；步骤S607:初始化与机顶盒通过Usb接口连接的摄像头；步骤S609:机顶盒连接至IPTV网络，获取机顶盒的网络地址；步骤S611:注册用户终端信息、网络地址信息至网络监控管理服务器中；步骤S613:进入现场图像捕捉和分析循环；步骤S615:对捕捉的图像进行降噪多帧比较判断连续多帧图像变化，当出现图像
变化时，执行步骤S617 ;如果图像没有发生变化，则执行步骤S613。 通过上述实施例，可以基于IPTV机顶盒，实现一种智能的家庭安全监控，对所采
集图像进行连续多帧的比较分析，能够智能分析所监控现场，获取变化的图像。 步骤S617 :将缓存的预定时长内的图像帧上传到网络监控管理服务器，防止因设
备被破坏而导致图像证据丢失，然后执行步骤S613。 图7是根据本发明优选实施例的视频监控方法的流程图。如图7所示，根据本发 明优选实施例的视频监控方法包括以下处理(步骤S701-步骤S729):
步骤S701 :在连接网络成功后，连接网络监控管理服务器(即前面提到的服务 器)，注册用户信息，网络地址信息至该服务器； 步骤S703 :机顶盒终端(包括机顶盒与图像采集装置)启动现场视频监控进程， 对现场采集的图像进行分析连续多帧图像的变化，发现变化的图像块超过预定阈值时，记 录现场图像； 步骤S705 :记录现场图像的同时将图像上传到网络监控管理服务器进行保存，防 止因现场监控终端被毁坏而导致现场图像数据丢失； 步骤S707 :服务器接收到来 现场监控终端的消息和图像后，查询用户信息，获得用户移动终端号码； 步骤S709 :服务器向用户移动终端发送短信和/或彩信，通知用户监控现场异 常； 步骤S711 :用户接收到短信和/或彩信之后，通过可高速上网的移动终端、PC或者 IPTV终端，登陆服务器，输入用户名和密码，发起登陆认证； 步骤S713 :如果用户名和密码不正确，认证不通过，服务器拒绝该连接； 步骤S715 :如果用户名和密码正确，认证通过，服务器建立与用户终端的连接，发
送认证成功消息； 步骤S717 :用户登陆服务器，请求查看现场图像和查询现场监控终端的网络地 址； 步骤S719 :服务器向用户发送现场记录图像和现场监控终端的网络地址信息；
在具体实施过程中，服务器也可以只向用户终端发送现场监控终端的网络地址信 息，将现场记录图像保存在服务器中，以便用户进行后续的查看。 步骤S721 :用户根据现场监控终端的网络地址，连接现场监控终端，发起连接请 求； 以上采用前面提到的方式一建立用户终端与机顶盒的连接。在具体实施过程中， 还可以通过方式二建立连接。
步骤S723 :如果用户名和密码不正确，现场监控终端拒绝连接； 步骤S725 :如果用户名和密码正确，现场监控终端建立与用户的网络连接，并发
送连接成功信息； 步骤S727 :用户发起现场视频连接请求； 步骤S729 :现场监控终端建立与用户的视频连接，发送摄像头实时采集的现场视 频流到用户终端。 通过上述实施例，提供了一种视频监控方法，在机顶盒中加入图像识别处理，能智 能分析监控现场的场景变化，对所监控环境发生的图像瞬时变化能进行识别。并且对监控 现场形态以及闯入的异物进行存储，并上传到服务器进行备份，能够智能通知用户当前的 现场变化，还可以将变化的图像传输给用户进行查看，并建立用户终端与机顶盒的连接，以 实现用户对现场的实时监控。 综上所述，借助本发明提供的上述技术方案，提供了一种视频监控方案，基于IPTV 家庭安全监控机顶盒，具有图像识别及分析功能，该机顶盒对所采集图像进行连续多帧的 比较分析，能够智能分析所监控现场，识别监控现场异物闯入情况。具有现场图像记忆功 能，对监控现场形态以及闯入的异物进行存储，并上传到服务器，防止因终端被毁坏而导致 记录被销毁，涉及盗窃等非法行为时可协助破案和作为证据。并且能够智能通知用户当前 的现场变化，及时通知用户进行处理，挽回损失。 显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用 的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成 的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储 在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们 中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。 以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技 术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修 改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
一种视频监控系统，其特征在于，包括图像采集装置，用于对当前现场的图像进行采集；机顶盒，用于对采集的图像分析，在分析到所述图像发生变化时通知服务器，以及用于在与用户终端连接的情况下，将当前采集的图像实时地形成数据流传送给所述用户终端；所述服务器，用于在被通知的情况下，使所述机顶盒与所述用户终端建立连接；所述用户终端，用于接收来自所述机顶盒的所述数据流以监控现场。
2. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述机顶盒包括图像处理单元，用于对采集的图像进行马赛克运算；缓存单元，用于缓存预定时长内的所述图像中图像块的图像帧；图像比较单元，用于将所述图像中图像块的图像帧与所述预定时长内缓存的该图像块的首个图像帧进行比较；确定单元，用于在所述图像中变化的图像块个数超过预定阈值时，确定所述图像发生变化；通知单元，用于在分析到所述图像发生变化时通知所述服务器。
3. 根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述图像处理单元，还用于对采集的图像进行降噪处理。
4. 根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述机顶盒还包括图像上传单元，用于在确定所述图像发生变化时，将所述预定时长内缓存的图像帧发送至所述服务器。
5. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述服务器包括查询单元，用于在被通知的情况下，查询所述用户终端的地址信息；发送单元，用于根据所述地址信息向所述用户终端发送第一信息或第二信息以使所述机顶盒与所述用户终端建立连接，其中，所述第一信息包括所述机顶盒的网络地址信息，所述第二信息包括所述机顶盒的网络地址信息以及所述图像。
6. 根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述查询单元，还用于查询所述用户终端定制的业务的信息；则所述服务器还包括判断单元，用于根据所述业务的信息判断是否向所述用户终端发送所述第一信息或所述第二信息。
7. 根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述服务器还包括接收单元，还用于接收来自于所述机顶盒的所述预定时长内缓存的图像帧。存储单元，用于存储所述预定时长内缓存的图像帧。
8. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述服务器还包括连接单元，用于将所述机顶盒与所述用户终端建立连接。
9. 一种视频监控方法，应用于包括图像采集装置、机顶盒、服务器以及用户终端的系统，其特征在于，所述方法包括所述机顶盒对图像采集装置采集到的当前现场的图像进行比较分析；所述机顶盒在所述图像发生变化时，通知所述服务器；在所述服务器被通知情况下，所述机顶盒与所述用户终端通过所述服务器建立连接；所述机顶盒在与所述用户终端建立连接的情况下，将当前采集的图像实时地形成数据流传送给所述用户终端。
10. 根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在所述机顶盒对图像采集装置采集到的当前现场的图像进行比较分析之前，所述方法还包括所述机顶盒连接至网络中，获取网络地址信息；所述机顶盒将所述网络地址信息注册到所述服务器中；所述用户终端将地址信息注册到所述服务器中。
11. 根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，所述机顶盒对图像采集装置采集到的当前现场的图像进行比较分析包括所述机顶盒对采集的图像进行马赛克运算；所述机顶盒缓存预定时长内的所述图像中图像块的图像帧；所述机顶盒将所述图像中图像块的图像帧与所述预定时长内缓存的该图像块的首个图像帧进行比较；所述机顶盒在所述图像中变化的图像块个数超过预定阈值时，确定所述图像发生变化。
12. 根据权利要求11所述的方法，其特征在于，在所述机顶盒通知所述服务器时，所述方法还包括所述服务器接收来自于所述机顶盒的所述预定时长内缓存的图像帧；所述服务器将所述预定时长内缓存的图像帧进行存储。
13. 根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，所述机顶盒与所述用户终端通过以下方式建立连接所述服务器在被通知的情况下，查询所述用户终端的地址信息；所述服务器根据所述地址信息向所述用户终端发送第一信息或第二信息，其中，所述第一信息包括所述机顶盒的网络地址信息，所述第二信息包括所述机顶盒的网络地址信息以及所述图像；所述用户终端根据所述网络地址信息与所述机顶盒建立连接。
14. 根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述服务器通过以下方式向所述用户终端发送所述第一信息或所述第二信息短信和/或彩信的方式。
15. 根据权利要求13所述的方法，其特征在于，在所述服务器根据所述地址信息向所述用户终端发送第一信息或第二信息之前，所述方法还包括所述服务器查询所述用户终端定制的业务的信息；所述服务器根据所述业务的信息判断是否向所述用户终端发送所述第一信息或所述第二信息。
16. 根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，所述机顶盒与所述用户终端通过以下方式建立连接所述机顶盒与所述用户终端通过所述服务器建立连接。
全文摘要
本发明公开了一种视频监控系统及方法，上述系统包括图像采集装置，用于对当前现场的图像进行采集；机顶盒，用于对采集的图像分析，在分析到图像发生变化时通知服务器，以及用于在与用户终端连接的情况下，将当前采集的图像实时地形成数据流传送给用户终端；服务器，用于在被通知的情况下，使机顶盒与用户终端建立连接；用户终端，用于接收来自机顶盒的数据流以监控现场。根据本发明提供的技术方案，可以在监控中对发生变化的图像进行识别，并可以节省带宽资源。
文档编号H04N5/00GK101715112SQ200910258249
公开日2010年5月26日 申请日期2009年12月14日 优先权日2009年12月14日
发明者曾远宏 申请人:中兴通讯股份有限公司