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基于SIP协议的远程视频监控系统的设计

时间:2014-03-11


第 29 卷 第 11 期 2013 年 11 月

吉林工程技术师范学院学报
Journal of Jilin Teachers Institute of Engineering and Technology

Vol. 29 No. 11 Nov. 2013

基于 SIP 协议的远程视频监控系统的设计
朱宝华
( 江苏商贸职业学院 信息技术系, 江苏 南通 226011 ) [ 摘 要] 针对当前不同厂商生产的不同品牌视频监控系统间的不兼容问题, 本文引入应用层的信令控 制协议—SIP( 全称为 Session Initiation Protocol) 协议, 在详细阐述系统中应用 SIP 协议的可行性的基础 上, 着重介绍了远程视频监控系统的整体设计和各子模块的设计 。 [ 文献标识码] A [ 9042 ( 2013 ) 11008502 文章编号] 1009-

[ 关键词] 视频监控; SIP [ 0 中图分类号] TP393. 4-

The Design of Remote Video Monitoring System Based on SIP
ZHU Baohua
( Department of Information Technology,Jiangsu Vocational College of Business,Nantong Jiangsu 226011 ,China)

Abstract : In order to solve the problem of incompatibility of different brands of the current video monitoring systems between different manufacturers,this paper brings into the application layer signaling control protocol - SIP ( short for Session Initiation Protocol) ,on the basis of elaborating in detail the feasibility of the application of SIP in the system,mainly introduces the integrated design of the remote video monitoring system and the design of each sub - module. Key words: video monitoring; SIP 监控系统的产品可以划分为两部分: 一部分是 前端数据采集用的通用产品; 另一部分是后端用于 由于不同厂家采用不 数据处理的控制系统。 但是, 同的设备与技术, 没有通用标准, 各行其道, 相互之 给用户的扩展带来诸多不便。 间不能匹配互联, SIP 在实践中 作为一个应用层的信令控制协议, 被用来创建参与者的会话, 也可用来修改以及释放 参与者会话。 由于它独立于底层协议, 与具体业务 和提供的服务内容无关, 所以 SIP 协议能很好地解 SIP 协议较为 产品不兼容问题。 同时, 决标准不一, 灵活、 扩展性好、 原码开放, 已经成为下一代网络的 核心协议, 具有越来越广阔的应用前景。 也可以根据需求加入或者删除媒体类型。 与者更多, 其主要优势体现在以下方面: 一是最少状态: 代理服 呼叫过程方便; 务器可以在无状态方式下进行工作, 二是低层协议无关性: SIP 与传输层是分开的,它单 独采用用 户 数 据 报 协 议 ( UDP ) 和 传 输 控 制 协 议 ( TCP) , 使得与地层基础设施的用户能够方便进行 连接; 三是基于文本: SIP 协议采用的是基于文本的 编码方式和字符集, 方便进行读取, 也方便进行调 试, 对于设计人员更加直观; 四是可扩展性: 服务提 这 供商可以根据需要在新的应用中增添 SIP 协议, 种添加不会对网络产生坏影响。网络中基于 SIP 的 以前设备不会对基于 SIP 的新服务造成不良影响; 五是 SIP 提供了包括验证机制、 服务拒绝、 整合保护 。 等在内的安全性要求较高的服务

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系统中应用 SIP 协议的可行性

SIP 协议是呼叫控制信令协议, 主要作用就是创 立并且维护和终结与一个参与者或者多个人的会 话。一般会话是指网络视频监控、 网络会议、 远程教 学等, 当然也能够容纳更多的成员加入, 让会话的参

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2. 1

系统整体设计
设计的目标 系统设计的最终目标就是开发一个远程视频监

1004 收稿日期: 2013), 作者简介: 朱宝华( 1980男, 江苏海门人, 江苏商贸职业学院信息技术系讲师, 主要从事物联网应用研究。

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吉林工程技术师范学院学报

2013 年 11 月

控系统, 当然是基于 SIP 协议。 具体目标如下: 一是 多种接入方式, 终端可以是 PAD、 移动电话, 监控等 各种设备, 通过无线通信方式接入本体系; 二是管理 , 经济高效; 三 接口统一 便于业务部署和业务撤销, 是监控模式灵活可调, 便于满足各种不同用户对监 控业务的不同程度需求; 四是控制信令用来提供会 话控制, 记录用户使用日志等; 五是方便扩展的模块 。 设计 2 . 2 功能分析 系统由监控中心与监控端组成。 监控中心的主 就将采集端传送过来的图像数据进行一定 要作用, 的组合, 然后将他们解压, 使原始图像进行回放; 监 控端的主要作用就是时刻进行采集视频数据, 然后 利用编码器对数据进行一个编码过程, 通过传输介 质在发送给监控中心。然后控制命令将两者之间的 监控过程和数据传输进行连接。 2. 3 子模块划分与系统构架 根据本系统的总体设计目标和具体的功能分析, 视 : 频监控系统可以分为以下三部分 一是一般负责视频采 视频编码解码和回放的视频数据处理子模块; 二是 集、 一般保证视频数据在计算机网络上的可靠传输的视频 数据传输子模块; 三是一般控制监控过程, 负责监控的 。 开关和参数调整的监控控制子模块

能。RTP 是一个针对 internet 上多媒体数据流的传 输协议, 可以在一对一, 甚至一对多的传输情况下正 常运行, 既不需要事先建立连接, 也不需要中间节点 , 实 现 流 同 步。 的参与 目 的 是 提 供 时 间 参 数 信 息, RTCP 可与 RTP 配合使用, RTP 报文和 RTCP 报文可 以联合, 然后同时在数据单元中一并传输, 在前面的 是控制信息, 而在后面的是媒体数据, 以保证实时数 , , 据的传输 按顺序传送数据包 并提供可靠的传送控 制、 流量控制和拥塞控制等用途。

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对远程控制子模块的设计

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视频数据处理子模块的设计

设计视频数据处理子模块, 可将其分为三大部 分: 第一,视频数据采集: 这部分的主要作用就是对 视频采集设备进行相关控制, 以方便时刻获取相应 的视频图像资料。第二, 视频数据编码与解码: 主要 任务是压缩采集的原始数据, 为数据传输提供内容; 视频数据解码主要任务是解压缩视频数据传输模块 提供视频回放的信息。 第三, 视频图像 获得的图像, 回放: 这部分的主要作用就是回放已经解压的图像 。 从运行平台来看, 与模块的划分有一定的差异: 监控端主要进行的是视频数据采集与编码运行 , 视 而监控中心主要运行的是数据回放与解码运行 , 而 视频数据传输模块控制监控端和监控中心之间的信 息交换。

远程控制功能主要由两部分构成, 也就是监控 的开关和监控参数的调整。 5. 1 监控的开启和关闭 所谓监控的开启, 就是发出一个命令邀请, 然后 与对方构建视频对话; 而监控的关闭就是发出 bye, 主要是向监控端发出请求。 正常情况下, 当系统受 到邀请的时候, 监控端就会自动运行视频处理与视 , 频传输模块 建立相应的视频会话, 然后开始进行视 系统自动将视频 频监控; 当系统接收到 Bye 请求时, 会话关闭, 也就停止了视频处理和视频运输的进行, 终结视频监控。 5. 2 对监控参数进行调整 监控参数是否调整依赖于用户对系统的需要, 而且还与监控系统个体特性有着某种关系, 不过这 类操作的标准的命令不可能满足系统的要求 。 可以 对 SIP 协议进行一定的扩展。 通过命令扩展的方式, 因此可以加入一条 Control 命令, 其消息体携带一组 文本形式描述的控制参数。 当监控系统接收 命 令 时, 系统对其消息体进行解析, 获得属性编号与参 数, 调用相应的控制函数完成控制功能 。 参考文献:
[ 1] 魏 SIP 协 议 与 视 频 通 信[J] . 电 信 网 技 术, 2003 , 亮, ( 10 ) .

[ 2]SIP 协 议 与 视 频 通 信 http: / / csdn. aehk. eom / ? id = 33217. [ 3] J] . 电子技术, 2001 , 路林吉, 吕新荣数字图像监控技术[ ( 7) . [ 4] . 电 信 科 学, 2002 , 魏春 城 . SIP 协 议 的 特 点 与 应 用[J] ( 9) . [ 5] J] . 世界电信, 2001 , 王忠民,许苏明 . SIP 协议及其应用[ ( 15 ) .

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视频数据传输子模块设计

该模块的实现过程遵循网络传输协议而进行视 频数据实时、 可靠的传输而展开。 其主要任务是负 责监控端与监控中心之间的数据的发送与接收 。 本系统使用 RTP 协议来实现视频数据的传输功

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