一种基于状态地图的ptz控制系统及方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于状态地图的PTZ控制系统及方法，系统：由控制终端、PTZ摄像机构成，并通过网络互联；用户借助控制终端，对PTZ摄像机进行远程控制；控制终端显示PTZ状态地图，并保持PTZ状态的实时显示和更新；PTZ状态地图叠加在视频显示所在的屏幕上，状态地图依次从外到里有3层指示区域，最外层为PTZ最大的视角范围，第二层为当前镜头取景的视角范围，第三层为控制终端上当前视频显示的视角范围；当PTZ状态变化后，PTZ摄像机向所有已连接的控制终端通知变化后的PTZ状态，控制终端同步显示和更新PTZ状态地图。
【专利说明】一种基于状态地图的PTZ控制系统及方法
【技术领域】:
[0001]本发明涉及视频监控领域，尤其涉及一种基于状态地图的PTZ控制系统及方法。【背景技术】:
[0002]随着传感器技术、图像压缩技术、计算机技术、通讯技术的发展，视频监控获得广泛的应用。视频监控系统经过二十多年的发展，从模拟监控到数字监控，发展到当前的IP(英特网协议)网络视频监控，发生了翻天覆地变化。IP技术作为一种基础的通讯技术，融入了生产和生活的方方面面，越来越多的终端、平台、系统支持这一标准，成为设备互联领域最重要也是应用最广泛的标准。
[0003]从技术的角度来说，视频监控系统发展划分为三代:第一代，模拟视频监控系统(CCTV);第二代:基于“PC+多媒体卡”数字视频监控系统(DVR);第三代:基于IP网络视频监控系统(IPVS)、IP摄像机(IP Camera)。
[0004]在这些摄像机等视频采集设备中,有大量的设备支持PTZ (Pan / Tilt / Zoom)云台全方位(上下、左右)移动及镜头变倍、变焦控制，能更加灵活的调整观察景象的范围。
[0005]但目前的PTZ控制器虽然提供了 PTZ的控制功能，但并缺乏PTZ状态的指示，如果能提供PTZ实时状态的指示系统，那PTZ的操作会更加的友好和清晰。
【发明内容】
:
[0006]为了使PTZ操作更加的友好和清晰，本发明提供了一种基于状态地图的PTZ控制系统及方法。
[0007]本发明是这样实现的:一种基于状态地图的PTZ控制系统及方法，包括以下主要过程和步骤:
[0008]所述系统:由控制终端、PTZ摄像机构成，并通过网络互联；
[0009]用户借助控制终端，对PTZ摄像机进行PTZ远程控制；控制终端显示PTZ状态地图，并保持PTZ状态的实时显示和更新；当PTZ状态变化后，PTZ摄像机向所有已连接的控制终端通知变化后的PTZ状态，控制终端同步显示和更新PTZ状态地图。
[0010]控制终端:由终端硬件、终端操作系统、终端软件构成；
[0011]终端硬件:由带有屏幕、中央处理器、存储器、网络模块组成；
[0012]终端软件:由流媒体传输模块、视频解码模块、音频解码模块、视频渲染模块、音频输出模块、控制模块、用户操作模块构成；负责连接PTZ摄像机，并接收PTZ摄像机的音视频媒体流数据，进行解码、渲染及输出；同时接收用户的操作请求，将该操作请求通过网络发往摄像机，进行远程PTZ控制；接收来自PTZ摄像机的PTZ的状态更新通知，更新PTZ状态地图；
[0013]PTZ状态地图:PTZ状态地图叠加在视频显示所在的屏幕上，状态地图依次从外到里有3层指示区域，最外层为PTZ最大的视角范围，第二层为镜头当前取景的视角范围，第三层为控制终端上当前视频显示的视角范围。[0014]PTZ摄像机:由摄像机硬件、摄像机操作系统、摄像机软件构成；
[0015]摄像机硬件:由主控芯片、图像传感器、图像编码器、音频采集模块、网络模块、PTZ云台构成；
[0016]摄像机操作系统:以嵌入式操作系统内核为核心的嵌入式操作系统；
[0017]摄像机软件:由主控模块、媒体流采集模块、流媒体通讯模块、PTZ控制模块构成；
[0018]PTZ云台:机械云台或基于图像缩放、图像截取的电子云台；PTZ云台维护的数据包含:ΡΤΖ最大的视角范围、当如镜头能见到的视觉范围、视频显不的视角范围；
[0019]PTZ摄像机支持多个控制终端同时连接，并将PTZ状态同步更新到所有已连接的控制终端。
[0020]控制终端对PTZ摄像机的远程控制，步骤如下:
[0021]步骤1:控制终端运行后，启动终端软件，等待用户操作，用户在触控终端上选定目标摄像机，控制终端向PTZ摄像机发出PTZ状态获得请求；
[0022]步骤2 =PTZ摄像机收到控制终端的PTZ状态获得请求后，将控制终端加入到已连接的控制终端列表中，将当前的PTZ状态发回控制终端；
[0023]步骤3:控制终端收到PTZ状态后，进行PTZ状态更新操作，将PTZ状态按照PTZ最大的视角范围、当前镜头取景的视角范围、视频显示的视角范围依次显示在PTZ地图区域；
[0024]步骤4:控制终端检测到用户的PTZ操作后，构造PTZ控制请求，然后将将PTZ控制请求发往PTZ摄像机；
[0025]步骤5 =PTZ摄像机接收到PTZ控制请求后，对PTZ云台进行操作，并更新PTZ状态；如果是机械PTZ云台则驱动机械PTZ云台进行PTZ切换，如果是电子云台，则设置图像裁剪区域的范围，设定图像缩放系数，完成图像范围的切换；
[0026]步骤6 =PTZ摄像机取出所有的已连接的控制终端列表，将新的PTZ状态逐一发送到所有已连接的控制终端去；
[0027]步骤7:控制终端收到PTZ状态后，进行PTZ状态更新操作，将PTZ状态按照PTZ最大的视角范围、当前镜头能见到的视觉范围、视频显示的视角范围依次显示在P T Z地图区域。
【专利附图】
【附图说明】:
[0028]下面结合附图，对本发明做出详细描述。
[0029]图1为系统示意图
[0030]图2为控制及状态地图更新的流程的时序图[0031 ] 图3为PTZ状态地图示意图
【具体实施方式】:
[0032]本发明以控制终端为用户接口，通过网络对PTZ摄像机进行操作，并将PTZ状态以地图的形式现在屏幕上，实现基于状态地图的PTZ控制系统及方法的例子，实现如下:
[0033]远程控制的系统，如图1所示:由控制终端(110，111)、PTZ摄像机(130)构成，并通过网络(140)互联(141)；
[0034]用户借助控制终端，对PTZ摄像机进行PTZ远程控制；控制终端显示PTZ状态地图(121)，并保持PTZ状态的实时显示和更新；当PTZ状态变化后，PTZ摄像机向所有已连接的控制终端通知变化后的PTZ状态，控制终端同步显示和更新PTZ状态地图(121)。
[0035]控制终端:由终端硬件、终端操作系统、终端软件构成；
[0036]终端硬件:由带有屏幕、中央处理器、存储器、网络模块组成；
[0037]终端软件:由流媒体传输模块、视频解码模块、音频解码模块、视频渲染模块、音频输出模块、控制模块、用户操作模块构成；负责连接PTZ摄像机，并接收PTZ摄像机的音视频媒体流数据，进行解码、渲染及输出；同时接收用户的操作请求，将该操作请求通过网络发往摄像机，进行远程PTZ控制；接收来自PTZ摄像机的PTZ的状态更新通知，更新PTZ状态地图；
[0038]PTZ状态地图，如图3所示:PTZ状态地图叠加在视频显示所在的屏幕上，状态地图依次从外到里有3层指示区域:最外层为PTZ最大的视角范围(301);第二层为镜头当前取景的视角范围(302);第三层为控制终端上当前视频显示的视角范围(303)。
[0039]PTZ摄像机:由摄像机硬件、摄像机操作系统、摄像机软件构成；
[0040]摄像机硬件:由主控芯片、图像传感器、图像编码器、音频采集模块、网络模块、PTZ云台构成；
[0041]摄像机操作系统:以嵌入式操作系统内核为核心的嵌入式操作系统；
[0042]摄像机软件:由主控模块、媒体流采集模块、流媒体通讯模块、PTZ控制模块构成；
[0043]PTZ云台:机械云台或基于图像缩放、图像截取的电子云台；ΡΤΖ云台维护的数据包含:ΡΤΖ最大的视角范围、当如镜头能见到的视觉范围、视频显不的视角范围；
[0044]PTZ摄像机支持多个控制终端同时连接，并将PTZ状态同步更新到所有已连接的控制终端。
[0045]控制终端对PTZ摄像机的远程控制，如图2所示，步骤如下:
[0046]步骤1:控制终端运行后，启动终端软件，等待用户操作，用户在触控终端上选定目标摄像机，控制终端向PTZ摄像机发出PTZ状态获得请求；
[0047]步骤2 =PTZ摄像机收到控制终端的PTZ状态获得请求后，将控制终端加入到已连接的控制终端列表中，将当前的PTZ状态发回控制终端；
[0048]步骤3:控制终端收到PTZ状态后，进行PTZ状态更新操作，将PTZ状态按照PTZ最大的视角范围、当前镜头取景的视角范围、视频显示的视角范围依次显示在PTZ地图区域；
[0049]步骤4:控制终端检测到用户的PTZ操作后，构造PTZ控制请求，然后将将PTZ控制请求发往PTZ摄像机；
[0050]步骤5 =PTZ摄像机接收到PTZ控制请求后，对PTZ云台进行操作，并更新PTZ状态；如果是机械PTZ云台则驱动机械PTZ云台进行PTZ切换，如果是电子云台，则设置图像裁剪区域的范围，设定图像缩放系数，完成图像范围的切换；
[0051]步骤6 =PTZ摄像机取出所有的已连接的控制终端列表，将新的PTZ状态逐一发送到所有已连接的控制终端去；
[0052]步骤7:控制终端收到PTZ状态后，进行PTZ状态更新操作，将PTZ状态按照PTZ最大的视角范围、当前镜头能见到的视觉范围、视频显示的视角范围依次显示在P T Z地图区域。
【权利要求】
1.本发明是这样实现的:一种基于状态地图的PTZ控制系统及方法，其特征在于，该方法包括以下主要过程和步骤: 基于状态地图的PTZ控制系统:由控制终端、PTZ摄像机构成，并通过网络互联； 用户借助控制终端，对PTZ摄像机进行PTZ远程控制；控制终端显示PTZ状态地图，并保持PTZ状态的实时显示和更新；当PTZ状态变化后，PTZ摄像机向所有已连接的控制终端通知变化后的PTZ状态，控制终端同步显示和更新PTZ状态地图。
2.如权利要求1所述的控制终端:由终端硬件、终端操作系统、终端软件构成； 终端硬件:由带有屏幕、中央处理器、存储器、网络模块组成； 终端软件:由流媒体传输模块、视频解码模块、音频解码模块、视频渲染模块、音频输出模块、控制模块、用户操作模块构 成；负责连接PTZ摄像机，并接收PTZ摄像机的音视频媒体流数据，进行解码、渲染及输出；同时接收用户的操作请求，将该操作请求通过网络发往摄像机，进行远程PTZ控制；接收来自PTZ摄像机的PTZ的状态更新通知，更新PTZ状态地图。
3.如权利要求1所述的PTZ状态地图: PTZ状态地图叠加在视频显示所在的屏幕上，状态地图依次从外到里有3层指示区域，最外层为PTZ最大的视角范围，第二层为镜头当前取景的视角范围，第三层为控制终端上当前视频显示的视角范围。
4.如权利要求1所述的PTZ摄像机:由摄像机硬件、摄像机操作系统、摄像机软件构成； 摄像机硬件:由主控芯片、图像传感器、图像编码器、音频采集模块、网络模块、PTZ云台构成； 摄像机操作系统:以嵌入式操作系统内核为核心的嵌入式操作系统； 摄像机软件:由主控模块、媒体流采集模块、流媒体通讯模块、PTZ控制模块构成； PTZ云台:机械云台或基于图像缩放、图像截取的电子云台；PTZ云台维护的数据包含:PTZ最大的视角范围、当如镜头能见到的视觉范围、视频显的视角范围； PTZ摄像机支持多个控制终端同时连接，并将PTZ状态同步更新到所有已连接的控制终端。
5.如权利要求1所述的控制终端对PTZ摄像机的PTZ远程控制和PTZ状态地图更新的流程，步骤如下: 步骤1:控制终端运行后，启动终端软件，等待用户操作，用户在触控终端上选定目标摄像机，控制终端向PTZ摄像机发出PTZ状态获得请求； 步骤2 =PTZ摄像机收到控制终端的PTZ状态获得请求后，将控制终端加入到已连接的控制终端列表中，将当前的PTZ状态发回控制终端； 步骤3:控制终端收到PTZ状态后，进行PTZ状态更新操作，将PTZ状态按照PTZ最大的视角范围、当前镜头取景的视角范围、视频显示的视角范围依次显示在PTZ地图区域；步骤4:控制终端检测到用户的PTZ操作后，构造PTZ控制请求，然后将将PTZ控制请求发往PTZ摄像机； 步骤5 =PTZ摄像机接收到PTZ控制请求后，对PTZ云台进行操作，并更新PTZ状态；如果是机械PTZ云台则驱动机械PTZ云台进行PTZ切换，如果是电子云台，则设置图像裁剪区域的范围，设定图像缩放系数，完成图像范围的切换；步骤6:PTZ摄像机取出所有的已连接的控制终端列表，将新的PTZ状态逐一发送到所有已连接的控制终端去； 步骤7:控制终端收到PTZ状态后，进行PTZ状态更新操作，将PTZ状态按照PTZ最大的视角范围、当前镜头能 见到的视觉范围、视频显示的视角范围依次显示在PTZ地图区域。
【文档编号】H04N5/232GK103458230SQ201310399985
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2013年8月30日 优先权日:2013年8月30日
【发明者】程治永 申请人:程治永