CN103428210A

CN103428210A - 一种和网络摄像机硬件无关联性的消息控制协议实现方法

Info

Publication number: CN103428210A
Application number: CN2013103360447A
Authority: CN
Inventors: 何建亿
Original assignee: Individual
Current assignee: Jiangsu Wanlian New Trillion Mdt Infotech Ltd (foreign Joint Ventures)
Priority date: 2013-08-01
Filing date: 2013-08-01
Publication date: 2013-12-04

Abstract

一种和网络摄像机硬件无关联性的消息控制协议实现方法，主要包括消息控制协议层、中间层程序集合和底层HAL接口的抽象，其特征在于，所述消息控制协议层，当Client端发起控制请求时，摄像机端收到Client发起的命令，Signal Proxy层会解析命令，判断所使用的网络协议类型，然后将消息转发到相应网络协议栈去处理；所述中间层程序集合，进程之间通过Linux操作系统标准的D-BUS IPC机制进行数据和信息的交换；所述底层HAL接口的抽象，HAL层对A/V实现了抽象，对firmware(固件)进行移植时，只需实现一组HAL层的接口，不需对整个firmware架构进行改动。本发明能够同时做到消息控制协议和硬件平台无关性，网络摄像机firmware能够通过标准的IPC机制划分成功能单一、完整独立、高度可定制的程序集合。

Description

一种和网络摄像机硬件无关联性的消息控制协议实现方法

技术领域

本发明涉及一种和网络摄像机硬件无关联性的消息控制协议的firmware（固件）实现方法。

背景技术

目前已经存在的基于IP（网络之间互联的协议）的网络摄像机监控系统架构都是通过内嵌的HTTPserver+CGI（通用网关接口）的方式调用网络摄像机提供的本地服务。采用此种架构的网络摄像机由于CGI和本地服务的直接绑定，缺点如下：

1.架构和消息控制协议绑定在一起，不具有可扩展性。目前已经存在的基于IP的网络摄像机监控系统架构采用的进程间通信消息都是非标准的，和控制协议相关的。例如使用HTTPD+CGI的架构可能使用socket（套接字）进行通信，而采用其他消息控制协议的架构可能使用共享内存机制，因而系统很难再同时支持其他的消息控制协议；

2.程序不具备可定制性和可扩展性。目前已经存在的基于IP的网络摄像机监控系统架构中，由于所有功能都具有很强的关联性，很难分为功能单一、完整独立的程序集合，导致程序的复杂性随着功能的增加呈几何级数增大；

3.程序很难在不同平台间快速移植。目前已经存在的基于IP的网络摄像机监控系统架构中，由于程序和硬件编解码器之间的绑定，系统移植导致系统架构的改变。

发明内容

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种和网络摄像机硬件无关联性的消息控制协议的firmware实现方法。主要包括消息控制协议层、中间层程序集合和底层HAL（硬件抽象层）接口的抽象，其特征在于，所述消息控制协议层，当Client（客户端）发起控制请求时，摄像机端收到Client发起的命令，SignalProxy（信号解析协议）层会解析命令，判断所使用的TCP/IP（网络协议）类型，然后将消息转发到相应协议栈（如HTTP、UDP等）去处理；所述中间层程序集合，进程之间通过linux（Linux操作系统）标准的D-BUS IPC（进程间通信）机制进行数据和信息的交换；所述底层HAL接口的抽象，HAL层对A/V实现了抽象，对firmware（固件）进行移植时，只需实现一组HAL层的接口，不需对整个firmware架构进行改动。

本发明的有益效果在于，同时做到消息控制协议和平台无关性，网络摄像机firmware能够通过标准的IPC机制划分成功能单一、完整独立、高度可定制的程序集合。

附图说明

图1是本发明的相关网络摄像机firmware架构的示意图。

具体实施方式

如图1所示，摄像机firmware主要由三部分组成：

（1）消息控制协议层。在本发明中有Signal Proxy，Httpd+CGI Daemon,Useragent（用户代理）,Upnpserver（通用即插即用服务）模块。Signal Proxy是一个软件功能模块，用来解析命令，然后将消息转发到合适的协议栈去处理。Httpd+CGI Daemon是一个内部通讯软件模块，实现产品的附加功能。模块用于内部应用程序之间的调用。Useragent是内部功能的管理模块。模块接收到外部指令后，启动对应功能模块，实现产品的各种预设功能。Upnpserver是内网连接模块。启动后将在内网同一网段内广播一组特定信息。对应的设备或用户监听到这个信息后，将开始连接网络，实现数据交换。

当Client发起控制请求时，摄像机端收到Client发起的命令，Signal Proxy层会解析命令，判断所使用的协议类型，然后将消息转发到合适的协议栈去处理。这样，firmware就能够依据同时支持不同的消息控制协议，实现系统架构对消息控制协议的无关性。当然，每种消息控制协议所支持的命令集并不一定完全相同。例如，系统支持XMPP（可扩展通讯和表示协议）协议可能占命令集合的90%，UPnP（通用即插即用）和HTTP（超文本传送协议）占剩下的10%。

（2）功能单一、完整独立的中间层程序集合。在本发明中有Disk Manager(硬盘管理员)，Network Manager（网络管理员）,A/V encoder（音视频编码）,Stream Manager（视频流管理员）,Recording Manager（录像管理员）模块。Disk Manager（硬盘管理员）是网络摄像机常见的功能软件模块，用来管理内部的硬盘以及闪存卡等硬件存储设备。Network Manager（网络管理员）是网络摄像机必要的功能软件模块，主要是负责网络的连接与管理。A/V encoder（音视频编码）是网络摄像机必要的基本功能软件模块，用来进行音视频的编码以及控制等功能性管理与实现。Stream Manager（视频流管理员）是网络摄像机常见的功能软件模块，用来进行视频编码后的缓冲与传输等管理。Recording Manager（录像管理员）是网络摄像机常见的功能软件模块，用来读写内部的硬盘以及闪存卡。写入的数据可以管理和删除。

功能单一的程序作为独立的进程在系统中运行，每个单一功能进程都实现一组能够被外部使用的接口和方法，进程之间通过linux标准的D-BUS IPC机制进行数据和信息的交换。每个进程的异常并不会影响其他功能模块的运行，能够极大提供系统稳定运行和可维护性。

（3）底层HAL（硬件抽象层）接口的抽象。不同摄像机硬件提供商会提供不同的audio/video（音视频）实现，HAL层对audio/video实现了一定程度的抽象。当对firmware进行移植时，只要特定硬件平台实现一组HAL层的接口即可，不需要对整个firmware架构进行改动。Database（数据库）可以是个数据库模块也可以是个文档，主要用来存储用户对这台网络摄像机的设置，例如解析度，码流，视频编码模式等参数。Hardware（硬件）是指这台网络摄像机的硬件部分，包含主晶片，内存，闪存，网络晶片等等。

因此，本发明能够同时做到消息控制协议和硬件平台无关性，网络摄像机firmware能够通过标准的IPC机制划分成功能单一、完整独立、高度可定制的程序集合。

尽管本发明就优选实施方式进行了示意和描述，但本领域的技术人员应当理解，只要不超出本发明的权利要求所限定的范围，可以对本发明进行各种变化和修改。

Claims

1.一种和网络摄像机硬件无关联性的消息控制协议实现方法，主要包括消息控制协议层、中间层程序集合和底层HAL接口的抽象，其特征在于，所述消息控制协议层，当Client端发起控制请求时，摄像机端收到Client发起的命令，Signal Proxy层会解析命令，判断所使用的网络协议类型，然后将消息转发到相应网络协议栈去处理；所述中间层程序集合，进程之间通过Linux操作系统标准的D-BUS IPC机制进行数据和信息的交换；所述底层HAL接口的抽象，HAL层对A/V实现了抽象，对firmware（固件）进行移植时，只需实现一组HAL层的接口，不需对整个firmware架构进行改动。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的消息控制协议层包括Signal Proxy，Httpd+CGI Daemon，Useragent（用户代理）,Upnpserver（通用即插即用服务）模块；Signal Proxy是一个软件功能模块，用来解析命令，然后将消息转发到合适的协议栈去处理；Httpd+CGIDaemon是一个内部通讯软件模块，实现产品的附加功能，模块用于内部应用程序之间的调用；Useragent是内部功能的管理模块，模块接收到外部指令后，启动对应功能模块，实现产品的各种预设功能；Upnpserver是内网连接模块，启动后将在内网同一网段内广播一组特定信息，对应的设备或用户监听到这个信息后，将开始连接网络，实现数据交换。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的中间层程序集合包括Disk Manager(硬盘管理员)，Network Manager（网络管理员）,A/V encoder（音视频编码）,Stream Manager（视频流管理员）,Recording Manager（录像管理员）模块；Disk Manager（硬盘管理员）是网络摄像机常见的功能软件模块，用来管理内部的硬盘以及闪存卡等硬件存储设备；NetworkManager（网络管理员）是网络摄像机必要的功能软件模块，主要是负责网络的连接与管理；A/V encoder（音视频编码）是网络摄像机必要的基本功能软件模块，用来进行音视频的编码以及控制等功能性管理与实现；Stream Manager（视频流管理员）是网络摄像机常见的功能软件模块，用来进行视频编码后的缓冲与传输等管理；Recording Manager（录像管理员）是网络摄像机常见的功能软件模块，用来读写内部的硬盘以及闪存卡，写入的数据可以管理和删除。