专利名称：一种基于ims的视频监控系统及方法
技术领域：
本发明涉及视频监控技术，尤其涉及一种基于IP多媒体子系统(IP Multimedia Subsystem, IMS)的视频监控系统及方法。
背景技术：
近年来，随着计算机、网络以及图像处理、传输技术的飞速发展，视频监控技术也获得了长足的进步。新一代的视频监控系统通过网络实现媒体的传输从而进行远程的视频监控，无论用户身处何地，都可利用客户端如电脑等登陆互联网，接通网络视频监控系统， 获取图像和声音。视频监控以其直观方便、信息丰富而广泛应用于诸多场合，如银行、学校、 医院、小区以及公路交通等。另一方面，当前全IP化的发展加速了电信和互联网的融合，端到端的IP是网络发展趋势。IMS具有以下特点与接入无关性，从理论上可以实现不论用户使用什么设备、在何地接入IMS网络都可以使用归属地的业务；统一的业务触发机制，IMS核心控制部分不实现具体业务，所有的业务包括传统概念上的补充业务都由业务应用平台来实现；统一的路由机制，和用户相关的数据信息只保存在用户的归属地，所有和用户相关的业务也必须经过用户的归属地；统一用户数据库，屏蔽了固定和移动用户在业务属性上的差异；充分考虑了运营商实际运营的需求，在网络框架、QoS、安全、计费以及和其他网络的互通方面都制定了相关规范。IMS统一接入控制、各种多媒体业务的融合以及多媒体业务质量可靠性等技术特点和优势正在被电信运营商认可，电信运营商正在加紧部署IMS核心网，并逐步把各种业务迁移到IMS核心网上。IMS 是第三代合作伙伴计划(3GPP，3rd Generation Partnership Project)标准组织定义的，是对IP多媒体业务进行控制的网络核心层逻辑功能实体的总称。IMS采用IP 分组域作为其控制信令和媒体传输承载通道，采用SIP协议作为呼叫控制信令，实现了业务管理、会话控制及承载接入的三者分离，其在网络融合方面的优势越来越受到广泛的关注。如ITU-T、ETSI等也采用IMS作为其定义下一代网络的核心网络。但是，目前业界的视频监控架构并未基于IMS设计，从而目前的视频监控系统尚不能实现可运营可管理的电信级视频监控。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种基于IMS的视频监控系统及方法，能够实现IMS统一接入控制、各种多媒体业务的融合，并且能提高多媒体业务质量可靠性。为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的
一种基于IP多媒体子系统IMS的视频监控系统，包括监控客户端子系统、IMS核心控制部分、应用服务器子系统和监控前端子系统；其中，所述监控客户端子系统，用于根据用户操作产生相应的SIP信令，并将所述SIP 信令通过IMS核心控制部分发送至应用服务器子系统；以及根据来自IMS核心控制部分的 SIP信令，将相应的信息展示给用户；所述应用服务器子系统，用于根据所述来自IMS核心控制部分的SIP信令进行相应的业务逻辑处理；所述IMS核心控制部分，用于在业务逻辑处理过程中，在监控客户端子系统、应用服务器子系统、监控前端子系统之间进行SIP信令的路由和转发，以及相应会话的建立/拆除；所述监控前端子系统，用于对监控信息进行采集、编码及发送；以及处理来自IMS 核心控制部分的SIP信令并进行回复。该系统还包括媒体控制和存储子系统，用于根据应用服务器子系统的通知，对来自监控前端子系统的媒体进行转发、分发、转码、存储或单播转组播；以及提供流媒体服务； 以及对来自监控客户端子系统的媒体数据进行转发。所述监控客户端子系统，还用于将来自媒体控制和存储子系统的媒体展示给用户；以及根据用户操作向媒体控制和存储子系统发送媒体。所述IMS核心控制部分，还用于在监控客户端子系统接入时，对所述监控客户端子系统进行接入认证。所述应用服务器子系统，还用于直接对监控客户端子系统和/或监控前端子系统进行配置及管理。所述监控前端子系统，还用于直接与监控客户端子系统进行信令交互及码流传递。一种基于IMS的视频监控方法，包括监控客户端子系统根据用户操作产生相应的SIP信令，并将所述SIP信令通过IMS 核心控制部分发送至应用服务器子系统；应用服务器子系统根据所述来自IMS核心控制部分的SIP信令进行相应的业务逻辑处理，所述业务逻辑处理过程中，由IMS核心控制部分负责在监控客户端子系统、应用服务器子系统、监控前端子系统之间进行SIP信令的路由和转发，以及相应会话的建立/拆除；所述监控客户端子系统根据来自IMS核心控制部分的SIP信令，将相应的信息展示给用户。所述应用服务器子系统根据所述来自IMS核心控制部分的SIP信令进行相应的业务逻辑处理为应用服务器子系统通知媒体控制和存储子系统对来自监控前端子系统的媒体进行转发、分发、转码、存储或单播转组播，以及提供流媒体服务，该方法还包括监控客户端子系统将来自媒体控制和存储子系统的媒体展示给用户。该方法还包括在监控客户端子系统接入时，所述IMS核心控制部分对所述监控客户端子系统进行接入认证。
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该方法还包括应用服务器子系统直接对监控客户端子系统和/或监控前端子系统进行配置及管理。该方法还包括监控前端子系统直接与监控客户端子系统进行信令交互及码流传递。本发明基于IMS的视频监控系统及方法，视频监控系统包括监控客户端子系统、 IMS核心控制部分、应用服务器子系统、媒体控制和存储子系统和监控前端子系统，所述 IMS核心控制部分用于在业务逻辑处理过程中，在监控客户端子系统、应用服务器子系统、 监控前端子系统之间进行SIP信令的路由和转发，以及相应会话的建立/拆除。本发明通过给出基于IMS的视频监控系统的架构、功能实体划分、功能实体功能、功能实体之间的关系和接口，可以实现基于IMS的视频监控系统和业务，从而能够体现IMS统一接入控制、各种多媒体业务的融合以及多媒体业务质量可靠性等技术优势。
图1为本发明基于IMS的视频监控系统结构示意图；图2为本发明应用服务器子系统的结构示意图；图3为本发明基于IMS的视频监控方法流程示意图。
具体实施例方式本发明的基本思想是视频监控系统包括监控客户端子系统、IMS核心控制部分、应用服务器子系统、媒体控制和存储子系统和监控前端子系统，所述IMS核心控制部分用于在业务逻辑处理过程中，在监控客户端子系统、应用服务器子系统、监控前端子系统之间进行SIP信令的路由和转发，以及相应会话的建立/拆除。图1为本发明基于IMS的视频监控系统结构示意图，如图1所示，该系统包括监控客户端子系统(CU) 11、IMS核心控制部分(Core IMS) 12、应用服务器子系统(AS) 13、监控前端子系统(PU) 14、媒体控制和存储子系统(MCSU) 15 ；其中，监控客户端子系统11，用于根据用户操作产生相应的SIP信令，并将所述SIP信令通过IMS核心控制部分12发送至应用服务器子系统13 ；以及根据来自IMS核心控制部分 12的SIP信令，将相应的信息展示给用户；以及将来自媒体控制和存储子系统15的媒体展示给用户；以及根据用户操作向媒体控制和存储子系统发送媒体。监控客户端子系统11可以为专业的监控中心、机顶盒、手机、WEB客户端等，其至少包括媒体解码功能、媒体播放和显示功能、用户控制接口功能，如监控列表查看、实时视频查看、录像检索和查看、告警处理等。IMS核心控制部分12，用于在业务逻辑处理过程中，在监控客户端子系统11、应用服务器子系统13、监控前端子系统14之间进行SIP信令的路由和转发，以及相应会话的建立/拆除；以及在监控客户端子系统11接入时，对所述监控客户端子系统11进行接入认证；应用服务器子系统13，用于根据来自IMS核心控制部分12的SIP信令进行相应的业务逻辑处理，以及实现管理功能；以及直接对监控客户端子系统11和/或监控前端子系统14进行配置及管理。
应用服务器子系统13能够实现多种管理功能，包括用户管理、设备管理、设备划归、权限管理和系统管理、系统操作维护等；应用服务器子系统进行业务逻辑处理涉及PU/ ⑶接入、控制信令处理、录像计划下发、告警处理、PU状态变更通知等。图2为本发明应用服务器子系统13的结构示意图，如图2所示，应用服务器子系统13进一步包括业务发现功能实体(SDF) 131、业务选择功能实体(SSF) 132和业务控制功能实体(SCF) 133 ；其中，业务发现功能实体(SDF) 131，用于通知各种接入Core IMS的终端(UE)如何发现网络视频监控业务，UE成功注册到Core IMS之后，向SDF订阅网络视频监控业务，SDF收到订阅请求之后，通过通知消息把业务选择功能实体(SSF)信息返回给UE。业务选择功能实体(SSF) 132，用于提供各种具体的网络视频监控业务供用户选择，如用户查看和浏览其所能够浏览的监控点列表信息、告警信息、查询录像文件等业务。业务控制功能实体(SCF)，用于实现网络视频监控各种的业务逻辑控制功能。如对用户的云台控制请求进行权限鉴定和控制。监控前端子系统14，用于对监控信息(如音频、视频、抓拍图像或报警信息)进行采集、编码及发送；以及处理来自IMS核心控制部分的SIP信令并进行回复；以及报警信号输出；以及直接与监控客户端子系统11进行信令交互及码流传递。媒体控制和存储子系统15，用于进行媒体的转发、分发、转码、存储、单播转组播等；以及提供流媒体服务，如流媒体上传、下载、实时播放等；以及提供检索；以及对来自监控客户端子系统的媒体数据进行转发。下面对图1中的接口进行说明Al =Core IMS 12与监控客户端子系统11之间的接口，用于处理注册、呼叫控制、 状态通知、告警订阅通知、参数查询和配置、云镜控制这些信令在CoreIMS 12与⑶之间的路由；A2 =Core IMS 12与监控前端之间的接口，用于处理PU发起的会话的路由，以及把来自其他功能实体发送给PU的信令路由到PU上；A3 =Core IMS 12与应用服务子系统之间的接口，用于处理在二者之间进行业务逻辑处理的交互信令接口，业务请求经过Core IMS 12定向到特定的AS完成业务逻辑的最终处理，同时AS对业务的处理结果也经过Core IMS 12返回给请求端；A4 监控前端子系统14与监控客户端子系统11之间的接口，用于二者之间直连信令和直连码流的接口；A5 应用服务器子系统13与监控客户端子系统11之间的接口，用于AS对⑶的配置和管理的接口 ；⑶获取业务相关数据，监控点列表获取、数据查询的接口 ；A6 应用服务器子系统13与监控前端子系统14之间的接口，用于AS对PU的配置和管理的接口；A7 媒体控制和存储子系统与监控客户端子系统11之间的接口，用于请求码流、 码流下发、和媒体播放控制的接口 ；A8 媒体控制和存储子系统与监控前端子系统14之间的接口，用于媒体码流请求、媒体码流传输和控制的接口 ；A9 媒体控制和存储子系统与应用服务器子系统13之间的接口，用于请求媒体服务地址、应用服务器子系统13对媒体控制和存储子系统中媒体分发部分的调度管理的接 Π ；在实际应用中，可以按照如下原则构建基于IMS的视频监控系统部署或利用已有的IMS网络，Core IMS核心网络能为网络视频监控业务提供服务；建立用于网络视频监控业务的应用服务器子系统，至少包括业务发现功能实体 (SDF)、业务选择功能实体(SSF)和业务控制功能实体(SCF)。SDF和SCF与Core IMS之间的接口采用IMS标准定义的ISC接口，接口协议包括SIP/SDP ；建立视频监控的媒体控制和存储子系统，至少包括媒体存储功能，媒体分发功能， 媒体管理和检索功能，流媒体服务提供功能。前述的应用服务器子系统可以对媒体控制和存储子系统进行调度，请求并获取媒体服务地址。媒体控制和存储子系统与应用服务子系统之间采用SIP消息接口 ；建立视频监控前端子系统，至少包括用于音视频采集功能、音视频编码功能、媒体传输功能、告警信息采集功能、告警事件处理功能。PU子系统可以通过所述的Core IMS注册到所述的AS子系统并从所述的AS系统获取服务；PU子系统可以向所述的MCSU子系统进行媒体码流的请求、播放控制和获取码流；建立视频监控客户端子系统，提供视频监控业务的用户接口，⑶子系统可以向所述的MCSU子系统进行媒体码流的请求、播放控制和获取码流。其与Core IMS之间遵循IMS 中的Gm接口，接口协议包括SIP/SDP。⑶子系统可以通过所述的Core IMS注册到所述的 AS子系统并从所述的AS系统获取服务；监控客户端(CU)成功注册到Core IMS之后，通过 SIP消息向SDF订阅视频监控业务，SDF通过SIP消息返回具体的业务选择功能实体(SSF) fn息；监控客户端(⑶)和监控前端(PU)都是作为Core IMS中的用户设备(UE)，通过AS 的业务选择功能实体(SSF)选择具体的视频监控业务，CU和PU与业务选择功能实体(SSF) 之间的接口采用HTTP接口协议。⑶和PU与媒体控制和存储子系统(MCSU)之间采用SIP/ RTSP/RTP 接口协议。图3为本发明基于IMS的视频监控方法流程示意图，如图3所示，该方法包括步骤301 监控客户端子系统根据用户操作产生相应的SIP信令，并将所述SIP信令通过IMS核心控制部分12发送至应用服务器子系统。步骤302 应用服务器子系统根据接收到的所述SIP信令进行相应的业务逻辑处理，该业务逻辑处理过程中，由IMS核心控制部分12负责在监控客户端子系统、应用服务器子系统、监控前端子系统之间进行SIP信令的路由和转发，以及相应会话的建立/拆除。应用服务器子系统根据所述来自IMS核心控制部分12的SIP信令进行相应的业务逻辑处理可以为应用服务器子系统通知媒体控制和存储子系统对来自监控前端子系统的媒体进行转发、分发、转码、存储或单播转组播，以及提供流媒体服务，相应的，监控客户端子系统将来自媒体控制和存储子系统的媒体展示给用户。步骤303 监控客户端子系统根据来自IMS核心控制部分12的SIP信令，将相应的信息展示给用户。优选的，该方法还包括在监控客户端子系统接入时，所述IMS核心控制部分对所述监控客户端子系统进行接入认证。优选的，该方法还包括应用服务器子系统直接对监控客户端子系统和/或监控前端子系统进行配置及管理。优选的，该方法还包括监控前端子系统直接与监控客户端子系统进行信令交互及码流传递。以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。
权利要求
1.一种基于IP多媒体子系统IMS的视频监控系统，其特征在于，该系统包括监控客户端子系统、IMS核心控制部分、应用服务器子系统和监控前端子系统；其中，所述监控客户端子系统，用于根据用户操作产生相应的SIP信令，并将所述SIP信令通过IMS核心控制部分发送至应用服务器子系统；以及根据来自IMS核心控制部分的SIP信令，将相应的信息展示给用户；所述应用服务器子系统，用于根据所述来自IMS核心控制部分的SIP信令进行相应的业务逻辑处理；所述IMS核心控制部分，用于在业务逻辑处理过程中，在监控客户端子系统、应用服务器子系统、监控前端子系统之间进行SIP信令的路由和转发，以及相应会话的建立/拆除；所述监控前端子系统，用于对监控信息进行采集、编码及发送；以及处理来自IMS核心控制部分的SIP信令并进行回复。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，该系统还包括媒体控制和存储子系统，用于根据应用服务器子系统的通知，对来自监控前端子系统的媒体进行转发、分发、转码、存储或单播转组播；以及提供流媒体服务；以及对来自监控客户端子系统的媒体数据进行转发，所述监控客户端子系统，还用于将来自媒体控制和存储子系统的媒体展示给用户；以及根据用户操作向媒体控制和存储子系统发送媒体。
3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述IMS核心控制部分，还用于在监控客户端子系统接入时，对所述监控客户端子系统进行接入认证。
4.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述应用服务器子系统，还用于直接对监控客户端子系统和/或监控前端子系统进行配置及管理。
5.根据权利要求1或2所述系统，其特征在于，所述监控前端子系统，还用于直接与监控客户端子系统进行信令交互及码流传递。
6.一种基于IMS的视频监控方法，其特征在于，该方法包括监控客户端子系统根据用户操作产生相应的SIP信令，并将所述SIP信令通过MS核心控制部分发送至应用服务器子系统；应用服务器子系统根据所述来自IMS核心控制部分的SIP信令进行相应的业务逻辑处理，所述业务逻辑处理过程中，由IMS核心控制部分负责在监控客户端子系统、应用服务器子系统、监控前端子系统之间进行SIP信令的路由和转发，以及相应会话的建立/拆除；所述监控客户端子系统根据来自IMS核心控制部分的SIP信令，将相应的信息展示给用户。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述应用服务器子系统根据所述来自IMS 核心控制部分的SIP信令进行相应的业务逻辑处理为应用服务器子系统通知媒体控制和存储子系统对来自监控前端子系统的媒体进行转发、分发、转码、存储或单播转组播，以及提供流媒体服务，该方法还包括监控客户端子系统将来自媒体控制和存储子系统的媒体展示给用户。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，该方法还包括在监控客户端子系统接入时，所述IMS核心控制部分对所述监控客户端子系统进行接入认证。
9.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，该方法还包括应用服务器子系统直接对监控客户端子系统和/或监控前端子系统进行配置及管理。
10.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，该方法还包括监控前端子系统直接与监控客户端子系统进行信令交互及码流传递。
全文摘要
本发明公开了一种基于IP多媒体子系统(IMS)的视频监控系统，该系统包括监控客户端子系统、IMS核心控制部分、应用服务器子系统和监控前端子系统；其中，在业务逻辑处理过程中，由IMS核心控制部分负责在监控客户端子系统、应用服务器子系统、监控前端子系统之间进行SIP信令的路由和转发，以及相应会话的建立/拆除。本发明还相应地公开了一种基于IMS的视频监控方法。本发明通过给出基于IMS的视频监控系统的架构、功能实体划分、功能实体功能、功能实体之间的关系和接口，可以实现基于IMS的视频监控系统和业务，从而能够体现IMS统一接入控制、各种多媒体业务的融合以及多媒体业务质量可靠性等技术优势。
文档编号H04L29/06GK102377987SQ20101026508
公开日2012年3月14日 申请日期2010年8月20日 优先权日2010年8月20日
发明者叶小阳 申请人:中兴通讯股份有限公司