一种通过物联网方式实现对异构视频源统一接入的方法

技术领域

本发明涉及物联网领域，尤其涉及一种通过物联网方式实现对异构视频源统一接入的方法。

背景技术

随着物联网和云计算、大数据、人工智能等技术的飞速发展，传统的视频对接技术已不适应于新型的大规模应用和管理需求。新的世纪是万物互联的时代，生产和生活场景中的各类设备，都能通过物联网技术连接到云端平台进行集中管理和应用，通过云端物联网平台的赋能产生更大的价值。

而在这些设备中，就包括了视频设备，例如摄像头(编码器)、网络录像机、解码器、视频服务器等。而在整个物联网架构中，包含了云端(北向)和边缘端(南向)两侧，他们之间采用云端协同技术实现互联。聚焦于物联网络的边缘端，需要接入不同的视频设备，而由于当前进行视频设备生产的厂商或开发商众多，虽然国内和国际上分别制定了视频设备互联的相关标准协议(国内有GB28181，国际有ONVIF)，但除了部分厂商提供了标准协议的支持外，其他很多厂商只提供私有协议的支持，或者私有和标准两者都支持，但通常私有协议要比标准协议实现的功能更多。这种局面造成了在边缘端要接入不同的存量视频设备到物联网时，由于对接协议不统一导致设备不能接入的尴尬事情时有发生。因此，急需一种统一的针对异构视频源(不同的视频设备)的，符合物联网特性方式的视频源接入方法。

在传统的视频安防行业，监控系统大多是封闭式的内部局域网系统，一般采用单服务器形式部署，选用C/S或B/S架构实现功能，类似于一个独立的边缘端应用场景。对于这样的场景，如果要接入异构的视频设备，多采用如程序动态链接库方式的二层结构方法进行对接：底层针对不同的协议封装不同协议动态链接库，在第二层对上层应用程序提供统一的接口动态库(接口层)实现本地接入。但该方法由于是程序级别的软件代码技术，并不支持物联网级别云边或边边、云云等互联方式对接。

传统的使用动态库技术提供统一视频接口的方法，限定了编程技术，缺乏灵活性，只支持有限的几种编程语言(例如C++)，例如对解释型语言不支持，传统的使用动态库技术提供统一视频接口的方法，对外接口形式采用程序级别的动态库接口形式提供，该方法只能实现进程间的调用，不能支持跨实体的调用，传统的使用动态库技术提供统一视频接口的方法，由于使用的是进程间的动态库接口直接返回视频流数据，受限于服务器资源，能同时并发支持的播放路数有限。

因此，有必要提供一种通过物联网方式实现对异构视频源统一接入的方法解决上述技术问题。

发明内容

本发明提供一种通过物联网方式实现对异构视频源统一接入的方法，解决了传统的使用动态库技术提供统一视频接口的方法，限定了编程技术，缺乏灵活性，只支持有限的几种编程语言(例如C++)，例如对解释型语言不支持，传统的使用动态库技术提供统一视频接口的方法，对外接口形式采用程序级别的动态库接口形式提供，该方法只能实现进程间的调用，不能支持跨实体的调用，传统的使用动态库技术提供统一视频接口的方法，由于使用的是进程间的动态库接口直接返回视频流数据，受限于服务器资源，能同时并发支持的播放端有限的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供的一种通过物联网方式实现对异构视频源统一接入的方法，包括以下步骤：

S1：针对不同视频设备厂家的私有协议sdk，开发对应的轻量驱动程序，另外针对国标或国内标准协议，也分别开发对应的驱动程序，驱动程序为三层架构；

S11：程序第一层是视频推流模块，负责按需把上层协议转换层获取到的视频流经过处理后采用直播协议把流推到直播cdn。

S12：程序第二层是协议转换模块，负责加载不同厂家的sdk模块，根据上层协议交互层下达的统一服务调用，转换为调用sdk模块的不同接口实现视频功能。

S13：程序第三层是协议交互模块，负责接收和应答物联网网关协议，物联网网关协议基于MQTT协议基础上实现的物联网业务通讯协议，当该层模块接收到物联网网关协议消息时，会对协议消息进行解析，按照解析出的视频服务调用内容转换为调用对象，下发给第二层进行转换执行。

S2：视频设备驱动程序采用容器技术进行部署，程序运行在容器内，可相互隔离，驱动间不会互相影响，视频设备驱动开发完后按照容器规则和配置打包为独立的容器驱动包在物联网平台上进行发布和部署到边缘端。

优选的，所述S1中程序第一层模块和第三层模块，对于不同视频设备的驱动，实现是一样的，模块可以复用，不用重复开发。

优选的，所述S2中通过容器技术，使得驱动的部署和管理非常方便，可直接在物联网平台上进行驱动的部署、启停等操作。另外由于使用容器技术，驱动程序的开发变得非常灵活，可支持各种主流开发语言及各种编程技术。

优选的，还包括在物联网的边缘侧，可运行多个边缘网关，每个边缘网关下部署多个容器化视频驱动，每个视频驱动对应一种不同厂家的视频设备或者一个视频驱动(包含多个协议转换模块)对应多种不同厂家的视频设备。

优选的，所述驱动与网关之间通过物联网网关协议进行通讯，网关负责云端物联网模型消息的分发和驱动状态同步。

优选的，所述物联网边缘网关通过物联网云端协议与物联网云端SAAS 平台进行边云协同，使得各种视频设备在云端平台上线，实现基于物联网的视频设备统一的管理和功能调用。

与相关技术相比较，本发明提供的通过物联网方式实现对异构视频源统一接入的方法具有如下有益效果：

本发明提供一种通过物联网方式实现对异构视频源统一接入的方法，采用了docker等容器技术结合设备驱动的概念，提供了更大的灵活性和更多的可能，对接异构的视频协议的实现，在容器空间内可采用不同的编程语言或方法实现驱动程序，采用了基于MQTT协议实现的物联网网关协议和物联网模型定义，对上层实例提供统一的服务调用对象，由于采用了互联网直播技术，播放视频时返回的是直播地址而非视频流，实际播放的视频流由直播cdn提供，可并发支持大量的播放请求，并且由于采用标准的直播协议，对各异构环境的播放端提供良好的支持。

附图说明

图1为本发明驱动程序结构示意图；

图2为本发明架构示意图；

图3为本发明应用示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。

请结合参阅图1、图2、图3，其中，图1为本发明驱动程序结构示意图；

图2为本发明架构示意图；图3为本发明应用示意图。一种通过物联网方式实现对异构视频源统一接入的方法，包括以下步骤：

S1：针对不同视频设备厂家的私有协议sdk，开发对应的轻量驱动程序，另外针对国标或国内标准协议，也分别开发对应的驱动程序，驱动程序为三层架构；

S11：程序第一层是视频推流模块，负责按需把上层协议转换层获取到的视频流经过处理后采用直播协议把流推到直播cdn。

S12：程序第二层是协议转换模块，负责加载不同厂家的sdk模块，根据上层协议交互层下达的统一服务调用，转换为调用sdk模块的不同接口实现视频功能。

S13：程序第三层是协议交互模块，负责接收和应答物联网网关协议，物联网网关协议基于MQTT协议基础上实现的物联网业务通讯协议，当该层模块接收到物联网网关协议消息时，会对协议消息进行解析，按照解析出的视频服务调用内容转换为调用对象，下发给第二层进行转换执行。

S2：视频设备驱动程序采用容器技术进行部署，程序运行在容器内，可相互隔离，驱动间不会互相影响，视频设备驱动开发完后按照容器规则和配置打包为独立的容器驱动包在物联网平台上进行发布和部署到边缘端。

所述S1中程序第一层模块和第三层模块，对于不同视频设备的驱动，实现是一样的，模块可以复用，不用重复开发。

所述S2中通过容器技术，使得驱动的部署和管理非常方便，可直接在物联网平台上进行驱动的部署、启停等操作。另外由于使用容器技术，驱动程序的开发变得非常灵活，可支持各种主流开发语言及各种编程技术。

还包括在物联网的边缘侧，可运行多个边缘网关，每个边缘网关下部署多个容器化视频驱动，每个视频驱动对应一种不同厂家的视频设备或者一个视频驱动(包含多个协议转换模块)对应多种不同厂家的视频设备。

所述驱动与网关之间通过物联网网关协议进行通讯，网关负责云端物联网模型消息的分发和驱动状态同步。

所述物联网边缘网关通过物联网云端协议与物联网云端SAAS平台进行边云协同，使得各种视频设备在云端平台上线，实现基于物联网的视频设备统一的管理和功能调用。

实现对不同视频设备厂商私有协议、或国内、国际标准视频协议的支持以便将不同层级架构、不同品牌、不同协议的各种异构视频设备接入物联网。以统一的方法实现设备视频功能的调用。这些视频功能包括：统一获取视频设备信息列表；统一获取实时视频流和历史回放视频流；统一处理视频并推流到直播cdn；统一进行视频录像、存储、上传；统一进行设备控制、属性配置；统一进行视频帧提取、上传；统一获取设备事件并上报；

采用了物联网网关架构和物联网网关协议实现了不同设备驱动的统一接入，并赋予了视频设备连接到物联网的能力。

最后，该方案与传统异构视频源接入方法的不同在于视频流采用互联网直播技术进行分发传输。不同厂商的视频设备，sdk接口、控制信令、视频编码格式都不同，但通过驱动程序进行转换，最终视频设备各视频通道都统一将视频码流转换为直播流推到直播cdn进行分发传输到播放终端，例如浏览器或手机上。由于直播相关技术已形成行业标准，技术成熟，采用该技术，可解决各种播放端不兼容问题，并能满足大量并发播放的需求。

如图3所示是本发明一个具体应用实施例子，具体流程如下：

步骤一、在边缘端分别需要对接宇视、大华、海康三个厂商的视频设备，包括了摄像头、网络录像机、视频监控平台等层级不同的设备，对接时只需要分别按驱动三层结构封装这三家的视频sdk为对应驱动的协议转换模块，其他两模块只需复用构建，最终输出为容器驱动包；

步骤二、通过上传三家厂商设备对应的容器驱动包到物联网平台，可通过平台进行边缘侧各驱动的自动部署；

步骤三、由于每个驱动在协议交互模块中都实现了物联网网关协议，可通过统一的服务方式调用视频驱动的视频功能。物联网平台用户很方便地通过平台对各异构的视频设备进行管理和进行视频功能调用；

步骤四、不同于传统的监控安防平台，物联网平台不单是接入了视频设备，还连接了各种传感器、各种电子电器设备、各种机械工业设备、各种能接入物联网的设备及系统，能实现各种异构设备间的互联和联动，并叠加了各种丰富的应用及能力，例如针对视频设备的AI能力，针对车辆占位情况的分析和车场联动、针对目标人脸的跟踪和门禁联动，这些传统视频监控网络实现不了的需求，通过物联网和物联网平台都能实现，而基石之一正是本发明：通过物联网方式实现对异构视频源统一接入的方法

与相关技术相比较，本发明提供的一种通过物联网方式实现对异构视频源统一接入的方法具有如下有益效果：

采用了docker等容器技术结合设备驱动的概念，提供了更大的灵活性和更多的可能，对接异构的视频协议的实现，在容器空间内可采用不同的编程语言或方法实现驱动程序，采用了基于MQTT协议实现的物联网网关协议和物联网模型定义，对上层实例提供统一的服务调用对象，由于采用了互联网直播技术，播放视频时返回的是直播地址而非视频流，实际播放的视频流由直播cdn提供，可并发支持大量的播放请求，并且由于采用标准的直播协议，对各异构环境的播放端提供良好的支持。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。