一种模拟视频和IP视频快速切换的视频监控装置及方法

摘要

本发明公开了一种模拟视频和IP视频快速切换的视频监控装置及方法，该装置包括至少一个连接器，以及视频信号转换器、IP视频存储模块和控制模块，视频信号转换模块将连接器接入的根据模拟视频图像信号转换成的差分信号重新转换为模拟视频图像信号，IP视频存储模块将接入的IP视频图像信号进行存储，控制模块根据业务状态选择模拟视频图像信号或IP视频图像信号输出到显示器。本发明同时还公开了基于该装置实现模拟视频和IP视频快速切换的视频监控方法。本发明的装置和方法，可以实现模拟视频和IP视频的快速切换，进行快速抓拍和跟踪。

说明书

技术领域

本发明属于视频监控技术领域，尤其涉及在视频监控系统中实现模拟 视频和IP视频同时传输，并能够快速切换的视频监控装置及方法。

背景技术

视频监控是安全防范系统的重要组成部分，视频监控以其直观、准确、 及时和信息内容丰富而广泛应用于许多场合。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，视频监控技术也有了长足的发展。 因为网络化的到来，视频监控的普及化趋势越来越明显。

视频监控在交通管理领域中得到了非常多的应用，目前各十字路口及 其他交通卡口处都安装了摄像机，实时对交通状况进行全面的掌控。随着 技术的发展，目前交通管理监控系统中不仅仅有模拟摄像机，也有IP摄 像机，或者是模拟摄像机通过编码器将视频信号数字化在IP网络上传输。 由于采用了视频数据数字化并通过IP网络进行传输，有效地解决了传输 距离带来的信号损伤，可以传输将远的距离。但由于视频数据需要经过编 码、传输和解码等一系列的过程，导致视频监控系统在图像实时性方面， 比模拟监控系统要慢。在对监控图像实时性要求较高的应用场景下有时很 难达到图线时延的要求，尤其在交通卡口抓拍交通违章时，由于车辆的运 动速度快，交警在控制云台转到跟踪时，图像编码时延导致无法快速跟踪 车辆，更难以达到交警快速抓拍的需求。

现有技术中通过模拟监控方式可以进行快速的抓拍跟踪操作，但是同 轴电缆传输模拟信号的衰减较大，无法进行长距离传输，而采用光端机和 光纤方式传输，则成本很大。同时这两种方式都无法与IP监控方式很好 的进行融合。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提出一种模拟视频和IP视频同时传 输和快速切换的监控装置及方法，解决模拟视频监控和IP视频监控的融 合问题，能够实现根据需要快速切换，进行快速抓拍。

为了实现上述发明目的，本发明技术方案如下：

一种模拟视频和IP视频快速切换的视频监控装置，应用于包括前端 设备和显示器的视频监控系统，所述装置包括：

至少一个连接器，用于同时前端设备发送的IP视频图像信号和根据 模拟视频图像信号转换成的差分信号；

视频信号转换器，用于将接入的差分信号重新转换为模拟视频图像信 号；

IP视频存储模块，用于将接入的IP视频图像信号进行存储；

控制模块，用于根据业务状态选择模拟视频图像信号或IP视频图像 信号输出到显示器。

进一步地，所述装置还包括差分转发模块，用于放大和转发接入的差 分信号；所述控制模块还用于向下级装置发送调阅指令，或/和接收上级装 置的调阅指令，并根据接收的调阅指令，控制所述差分转发模块转发接入 的差分信号，或/和控制所述IP视频存储模块转发接入的IP视频图像信号。 通过差分转发模块和控制模块实现了本发明装置的级联，扩大了视频监控 系统的规模，上级设备可以调阅下级设备的视频信号。

进一步地，所述业务状态包括实况观看业务和抓拍跟踪业务，当业务 状态为实况观看业务时，所述控制模块选择IP视频图像信号输出到显示 器，当业务状态为抓拍跟踪业务时，所述控制模块选择模拟视频图像信号 输出到显示器；所述控制模块还用于将抓拍跟踪业务抓拍的抓拍图像与所 述IP存储模块存储的IP视频图像建立关联。通过将抓拍图像与存储的IP 视频进行关联，便于进行抓拍图像查询和预览时，可以自动关联存储的IP 视频图像，供用户参考。

本发明还提出了一种模拟视频和IP视频快速切换的视频监控方法， 应用于包括前端设备和显示器的视频监控系统，所述方法包括步骤：

接收前端设备发送的IP视频图像信号和根据模拟视频图像信号转换 成的差分信号；

将接入的差分信号重新转换为模拟视频图像信号；

将接入的IP视频图像信号进行存储；

根据业务状态选择模拟视频图像信号或IP视频图像信号输出到显示 器。

进一步地，对于多级模式，所述方法还包括步骤：发送或/和接收调 阅指令，根据接收的调阅指令放大和转发接入的差分信号，或/和转发IP 视频图像信号。

进一步地，所述业务状态包括实况观看业务和抓拍跟踪业务，当业务 状态为实况观看业务时，选择IP视频图像信号输出到显示器，当业务状 态为抓拍跟踪业务时，选择模拟视频图像信号输出到显示器，并将抓拍跟 踪业务抓拍的抓拍图像与存储的IP视频图像建立关联。

本发明提出的一种模拟视频和IP视频快速切换的视频监控装置及方 法，前端设备将模拟视频图像信号转换为差分信号，连同IP视频图像信 号在双绞线上传输，本发明装置接收差分信号和IP视频图像信号，将差 分信号转换为模拟视频图像信号，由控制模块根据业务状态选择模拟视频 图像信号或者IP视频图像信号输出，可以实现模拟视频和IP视频的快速 切换，适用于在IP环境下，开展低延时业务如抓拍和跟踪。

附图说明

图1为本发明实施例一的组网结构示意图；

图2为本发明实施例二切换装置结构示意图；

图3为本发明实施例三多级模式的组网结构示意图；

图4为本发明模拟视频和IP视频快速切换的视频监控方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明技术方案做进一步详细说明，以下实 施例不构成对本发明的限定。

在整个安防/视频监控系统中，视频图像的传输是十分重要的环节。 用来传输视频图像信号的介质主要有同轴电缆、光纤和双绞线。由于同轴 电缆自身的特性，当视频图像信号在同轴电缆内传输时其受到的衰减与传 输距离和信号本身的频率有关。视频图像信号在同轴电缆内传输时不仅信 号整体幅度受到衰减，而且各频率分量衰减量相差很大，特别是色彩部分 衰减最大，因此同轴电缆只适合于传输距离200米左右的视频。光纤是为 了解决远距离的视频图像信号传输而使用的，由于光纤整体传输系统价格 太高，光纤铺设、连接需要专门设备，并且安装调试困难，故障难找，损 坏不易维修等缺陷，对于2000米以内近距离视频传输而言，光纤并不是 一个很好的选择。双绞线是目前解决这一应用问题的最佳技术方案，在现 在的监控系统中得到了大量使用。目前使用五类或无类线以上非屏蔽双绞 线作为传输介质，实时传输单色或彩色PAL、NTSC、SECAM等制式的 基带视频图像信号，超强的干扰抑制、超低的电磁辐射能力可以使非屏蔽 双绞线中的四对线任取一对线就可以传输一路视频图像信号、四对线可以 传输四路视频、两根双绞线(共八对双绞线)传输八路视频而且互不干扰， 已经可以传输距离大于1500米。

本实施例利用双绞线传输视频图像信号的能力，采用双绞线来同时传 输模拟视频图像信号和IP视频图像信号（数字视频图像数据）。目前以太 网双绞线仅仅用到四对双绞线中的两对，一般只用到1、2、3、6线序或4、 5、7、8线序两种组合中的一种，本实施例用剩下两对中的一对来传输模 拟视频数据，如7、8线序或1、2线序，达到模拟视频图像信号和数字视 频图像信号同时传输的效果。

如图1所示，本发明实施例一的组网结构示意图，包括前端设备、模 拟视频和IP视频快速切换的视频监控装置（以下简称切换装置）、显示器。

其中，前端设备包括IP摄像机、视频信号转换器和连接器，本实施 例中连接器采用RJ45接口，例如IP摄像机输出的IP视频图像信号采用 线序1、2、3、6来传输，IP摄像机输出的模拟视频图像信号经过视频信 号转换器转换为差分信号后，采用RJ45接口的7、8线序来传输。

IP摄像机的IP视频图像信号以IP方式用以太网线（五类线）进行传 输，而IP摄像机的模拟视频图像数据，经过双绞线视频传输技术进行信 号转换后，将转换后的差分信号，利用闲置的一对双绞线进行传输。IP摄 像机能够将拍摄的模拟视频图像信号转换为数字IP视频图像信号，同时 提供模拟视频图像信号和IP视频图像信号，也可以根据用户的需要，选 择一路信号来进行使用。

前端设备输出的模拟视频图像信号和IP视频图像信号通过双绞线传 输到远端的切换装置，本实施例的切换装置包括连接器、视频信号转换器、 IP视频存储模块和控制模块，其中连接器同样是RJ45接口。连接器RJ45 接口将双绞线传输过来的信号分为两路输出，分别是IP视频图像信号和 差分信号，其中IP视频图像信号接入IP视频存储模块，而模拟视频图像 信号转换成的差分信号接入视频信号转换器，视频信号转换器将差分信号 转换为模拟视频图像信号。而控制模块的一端连接视频监控用的显示器， 另一端连接视频信号转换器和IP视频存储模块，根据业务的需要，选择 模拟视频图像信号或者IP视频图像信号输出到显示器。

本实施例的控制模块能够根据业务状态进行输出切换，在正常情况 下，业务状态为实况观看业务，采用IP视频图像信号进行实时观看业务， 系统初始化时设置控制模块置于IP视频图像信号输出状态，此时在显示 器上输出基于IP视频图像信号的高清解码视频，同时IP视频存储模块将 IP视频图像信号按照IP方式进行存储；当业务状态切换到抓拍跟踪业务 时，控制模块切换到模拟视频图像信号输出状态，显示器输出模拟视频图 像信号。

在模拟视频图像信号输出时，执行抓拍跟踪业务，同时IP视频存储 模块将IP视频图像信号数据按照IP方式进行存储，保证视频录像的连续 不中断。进行抓拍时拍摄的抓拍图像和IP存储模块存储的IP视频图像都 保存在存储介质中，对应有各自的存储位置，控制模块将抓拍图像的存储 位置与IP视频图像的存储位置进行关联。关联的IP视频图像时间段可以 设置，默认为抓拍动作前3秒至抓拍动作后5秒。

在数据库中通过表1建立抓拍图像和IP视频图像的关联：

表1

数据库在进行关联管理时，只需要将特定的抓拍图像的存储位置与IP 视频图像的存储起始位置、存储结束位置关联起来管理即可。通过表1的 关联，在进行抓拍图像查询和预览时，选择某个抓拍图像，则可以根据上 面的关联关系，可以自动关联存储的IP视频图像，供用户参考。

本发明实施例二的组网结构示意图如图2所示，为多路前端设备输入 情况下的实施例。切换装置包括至少一个连接器，多路前端设备的视频图 像信号接入到切换装置的连接器后，连接器将差分信号接入到视频信号转 换器转换为模拟视频图像信号，将IP视频图像信号接入IP视频存储模块。

在实施例二中，控制模块不仅能够根据业务状态选择不同的输出，还 可以选择具体哪一路前端设备的视频图像信号，进行显示。

容易理解，多路IP视频图像信号可以采用集线器或IP交换机接入到 IP视频存储模块，以下不再赘述。

本发明实施例三的组网结构示意图如图3所示，通过切换装置的级联 可以扩大视频监控的规模，切换装置1作为下级切换装置，向作为上级切 换装置的切换装置2共享模拟视频图像信号和IP视频图像信号。

本实施例的切换装置还包括差分转发模块，用于放大和转发接入的差 分信号，切换装置2的控制模块通过发送调阅指令，切换装置1的控制模 块接收调阅指令，控制差分转发模块转发接入的差分信号，控制IP视频 存储模块转发接入的IP视频图像信号。

切换装置2的控制模块通过发送调阅指令，可以直接调阅切换装置1 的IP视频图像信号，也可以调阅切换装置1的模拟视频图像信号。当切 换装置2需要进行调阅切换装置1的模拟视频图像信号时，只需要向切换 装置1发出切换要求，切换装置1的控制模块控制差分转发模块将需要调 阅的IP摄像机的模拟视频图像信号输出，传输给切换装置2。当切换装置 2需要进行调阅切换装置1的IP视频图像信号时，只需要向切换装置1发 出切换要求，切换装置1的控制模块控制IP视频存储模块转发对应的IP 视频图像信号即可。

IP视频图像信号输出到显示器前，通常需要通过解码器进行解码，解 码器可以设置在本实施例的切换装置与控制模块之间，也可以设置在显示 器内或显示器与本实施例切换装置之间，本发明不限于采用哪种方式。

本实施例可以实现更多切换装置的级联和扩展，如多个下级切换装置 对一个上级切换装置，或多级切换装置的连接，以下不再赘述。

需要说明的是，本发明的模拟视频和IP视频快速切换的视频监控装 置可以集成在数字硬盘录像机（DVR）或网络硬盘录像机（NVR）上。对 于多路的前端设备的接入，只需通过交换机接入和转发IP视频图像信号 即可，本实施例对于常用的IP互联的方法不再赘述。

本发明基于上述切换装置，实现模拟视频和IP视频快速切换的视频 监控方法流程图如图4所示，包括步骤：

接收前端设备发送的IP视频图像信号和根据模拟视频图像信号转换 成的差分信号；

将接入的差分信号重新转换为模拟视频图像信号；

将接入的IP视频图像信号进行存储；

根据业务状态选择模拟视频图像信号或IP视频图像信号进行输出到 显示器。

如图1所示的单级应用场景适合小型园区或小型交警支队的视频监控 情况，对于更大范围的使用场景，通常需要采用多级管理的模式，多级管 理如图3所示。对于多级管理的模式，本实施例的方法还包括步骤：

发送或/和接收调阅指令；

根据接收的调阅指令放大和转发接入的差分信号，或/和转发IP视频 图像信号。

进一步地，当业务状态为抓拍跟踪业务时，还包括步骤：

在进行抓拍跟踪业务时，将抓拍跟踪业务抓拍的抓拍图像与存储的IP 视频图像建立关联。通过将抓拍图像与存储的IP视频进行关联，便于进 行抓拍图像查询和预览时，可以自动关联存储的IP视频图像，供用户参 考。

通过多级管理模式，扩大了视频监控的规模，可以大规模部署在大型 社区或者实现城市范围的视频监控。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，在不背 离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明 作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所 附的权利要求的保护范围。