一种基于多播技术的视频联网系统及状态监测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及与视频监控相关的信息技术领域，尤其涉及一种基于多播技术的视频联网系统及状态监测方法。
【背景技术】
[0002]随着视频监控的建设发展，视频监控系统的规模也在不断扩大，面对越来越多的设备，已经不能够通过人力巡检的方式进行必要的系统状态信息采集和管理维护。例如，社会上经常报道，一些案件的案发现场处于视频监控覆盖区域，但由于负责的视频设备没有正常工作，导致不能从中获取监控画面，使得案件侦查错过黄金时间，对受害人造成更大伤害，并加大其侦破难度导致案情恶化，造成更大的社会影响。所以，有效采集并监测视频监控系统当中前端设备(如前端摄像机)的实时状态，一旦发生异常及时发现并予以应对，从而保障设备处于在线工作状态，不仅仅是一个技术需求，也是维护社会治安等非常重要的社会需求和共识。
[0003]由于视频监控的国家标准化建设和推广，在诸如平安城市，交通道路管理等大型项目中，已逐渐形成部，省，市，县的四级超大规模化的视频联网，在这样的规模下，几十万甚至上百万的监控设备同时在线，后台也出现了大规模的主机，如何在这么宠大的规模下进行系统状态的采集和监测是非常难以解决的问题。比如:为了实现每10秒收集一次监控系统中的摄像机状态信息，比如一个市是的5万个前端摄像机，在这样的规模下，监控系统每秒要向服务器上传5000台摄像机的状态信息。如果采用国家标准协议GB/T-28181，其前端摄像机的状态采集采用基于标准协议主动推送的方式，其服务器除了汇集和监测前端摄像机的状态信息，还需要面临如何迅速高效地完成数据存储和图形化展示的问题，所以，必须要首先考虑如何解决实时地从分布式海量前端设备当中快速高效地监测和收集大量系统状态指标数据的问题。
[0004]回顾总结过去十年视频监控平台的建设和应用，视频监控系统的联网可以分为三个级别:设备级联网，系统级联网，平台级联网。设备级联网是通过如DVR等编码技术将前端视频设备组成的视频联网，这种方式可实现小范围的视频监控，但无法实现对前端摄像机的工作状态实时监测。系统级联网是指对小型基至中型监控平台进行联网监控，对前端摄像机的实时状态监测功能则各不一样，有的系统有该功能而有的系统没有，具有不确定因素。平台级联网通常指具有大型、多级的视频监控联网能力并具有一定标准化的的视频联网平台，这类平台通常具有视频设备状态监测与采集能力。能够承担这种规模的视频监控平台，通常也会遵循国家标准规范。但是由于视频监控的高速发展，平台级联网虽然能够承担视频监控平台的监测数据采集和传输，但是在面临迅速高效地完成数据存储和图形化展示要求的前提下，需要实时地监测和收集大量系统指标数据，并且需要符合可靠性和健壮性原则，目前的平台级联网技术尚不能完全满足上述要求。
[0005]针对大型、超大型，甚至全国性的视频图像信息联网的系统监控，主要解决两个方面的监控，一是前端设备，二是主机。由于视频监控领域中，前端摄像机设备的厂家、型号、编码、协议标准等五花八门，所以针对前端摄像机的状态监测必须采用具有一定权威和规范的标准协议来实现信息收集。目前国内视频监控标准中，由公安部发布的GB/T-28181《安全防范视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求》对前端设备报警事件的具体方法、流程、内容进行了明确定义。基于该标准的联网平台或者共享平台根据国标定义，可以提供前端摄像机的各类信息实时输出，如:设备编码、警情级别、报警方式、报警发生时间、报警内容等。
[0006]在此基础上，监控平台的各主机需要对分布在各地区的前端设备主动推送或者反馈的告警内容实现整合、传输、分析、展现，因此，前端设备的不断增加以及状态信息的不断复杂化，必然对主机的能力提出更高的要求。
[0007]而且，常说“量变引起质变”，大型系统管理员很少关注单节点故障，因为超大型系统包含很多的硬件，总有一定比例的节点会发生故障。因此，大型系统需要依靠自身准确和及时获得状态信息并且定位单节点故障。
[0008]然而，而日常我们使用的监控系统其实都是以小型系统和网络的默认方式来设计和运行的，为了采集状态信息，需要采用集中式严格定义配置的方式，其结果就是建立存在于网络中某个位置的集中式守护进程，通过对每台主机的频繁的轮询来收集系统状态，这种方式一旦主机数量达到一定数量级规模就会遇到瓶颈，因为一个守护进程只能对一定数量的主机进行有效轮询，如果有超量的主机加入网络就会增加监控系统服务器的负荷。
[0009]在现有技术中，在大部分的视频监控联网环境中都会通过安装多个状态监测系统从而建立多个守护进程、开发新型的轮询方案以及调整数据收集方式等手段，试图解决超大型系统在面向主机的状态信息采集和监测方面遇到的问题，但是主机的性能终究是有限度的，而且从主机到状态信息采集系统中间的传输能力也具有上限，伴随着信息承载负荷的长期增加以及任务的不断复杂化，最终依然无法解决因为大规模化的问题导制的速度、容量、效率等方面的问题。
【发明内容】
[0010]本发明的重点就在于针对超大规划下联网的系统、设备和应用所组成的分布式视频监控系统，解决实时状态监测和大量指标数据收集的问题。
[0011]本发明提供了一种基于多播技术的视频联网系统，所述视频联网系统包括前端摄像机，其特征在于，还包括:
[0012]至少一个主机集群，所述主机集群由共享同一多播地址的多个主机构成；所述主机用于连接各自所负责的至少一台前端摄像机，以便存储和汇集前端摄像机提供的监控数据并提供服务；
[0013]监测代理模块，安装在所述主机集群中的各主机上，用于采集主机自身的或主机汇集的由前端摄像机提供的指标数据，并且通过多播的方式与所述主机集群中其它主机上的监测代理模块进行通告的收发，所述通告携带监测代理模块采集的指标数据，从而在主机集群内的主机之间相互共享各个主机上的指标数据；
[0014]监测信息整合模块，用于向所述主机集群内的任意主机进行轮询，请求获得该主机集群XML格式的集群指标数据，所述集群指标数据当中包括该主机集群内所有主机的指标数据；所述监测信息整合模块还对同层级的其它监测信息整合模块执行轮询，获得其它监测信息整合模块存储的集群指标数据，以及接收并响应由同层级其它监测信息整合模块发来的轮询请求，发送自身存储的集群指标数据；并且，所述监测信息整合模块还用于还对下层的任一监测信息整合模块执行轮询，获得下层的监测信息整合模块存储的集群指标数据，以及接收并响应由上层的监测信息整合模块发来的轮询请求，发送本层级的集群指标数据；所述监测信息整合模块通过数据库存储通过轮询获得的集群指标数据；
[0015]监测数据分析展示模块，连接最高层的监测信息整合模块，从而实现对整个系统的指标数据的分析与展示。
[0016]优选的是，所述监测代理模块包括接收通道、发送通道、配置文件接口、监测代理主进程单元和至少一个指标采集线程单元；
[0017]监测代理主进程单元在监测代理模块启动时立即激活并创建监测代理主进程，该主进程负责控制指标采集线程单元建立、维护、调用以及终止指标采集线程，监测代理模块基于各个指标采集线程从主机相应的硬件设备或者应用程序当中获取需要采集的指标数据，并且将指标数据提供给主进程，主进程还负责调用以及控制接收通道、发送通道和配置文件接口 ；
[0018]所述指标采集线程单元用于在主进程的控制下建立、维护、调用以及终止指标采集线程；
[0019]接收通道用于接收其它主机的监测代理模块向本主机的监测代理模块发来的数