專利名稱：一種數(shù)據(jù)、圖象、語音一體化的監(jiān)控通訊系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通訊技術(shù)、網(wǎng)管技術(shù)和監(jiān)控技術(shù)，具體涉及遠(yuǎn)程的數(shù)據(jù)監(jiān)控與遠(yuǎn)程的圖象/語音監(jiān)控技術(shù)，更具體的說，涉及一種具有集中網(wǎng)管和集中圖象/語音監(jiān)控能力的集中監(jiān)控系統(tǒng)中的多媒體通訊技術(shù)。
在目前的遠(yuǎn)程集中監(jiān)控系統(tǒng)中，由于無人值守的要求，往往既需要集中網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，也需要遠(yuǎn)程圖象語音監(jiān)控系統(tǒng)。對(duì)于這樣需求多樣化的遠(yuǎn)程集中監(jiān)控系統(tǒng)，現(xiàn)有的解決方案是把該系統(tǒng)分成兩個(gè)獨(dú)立的子系統(tǒng)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)監(jiān)控子系統(tǒng)和遠(yuǎn)程圖象語音監(jiān)控子系統(tǒng)。遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)監(jiān)控子系統(tǒng)也即通常的集中網(wǎng)管子系統(tǒng)，它一般由被監(jiān)控點(diǎn)、通訊網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)控通訊中心組成，一個(gè)監(jiān)控通訊中心可以和多個(gè)被監(jiān)控點(diǎn)相連；被監(jiān)控點(diǎn)的設(shè)備完成前端數(shù)據(jù)采集和網(wǎng)管中心命令的下發(fā)任務(wù)；監(jiān)控通訊中心則完成對(duì)從多個(gè)被監(jiān)控點(diǎn)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和管理的任務(wù)，并根據(jù)需要向遠(yuǎn)端被監(jiān)控點(diǎn)發(fā)出控制或者查詢命令；監(jiān)控通訊中心與被監(jiān)控點(diǎn)之間一般可以通過多種方式進(jìn)行通訊，常用的有PSTN(公用電話交換網(wǎng))網(wǎng)的Modem(調(diào)制解調(diào)器)撥號(hào)方式或者M(jìn)odem專線方式，DDN(數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)服務(wù))方式，PSPDN(公用分組交換網(wǎng))方式(X.25協(xié)議)，ISDN(綜合業(yè)務(wù)服務(wù)網(wǎng))方式等，對(duì)應(yīng)通訊設(shè)備一般為Modem、網(wǎng)橋以及路由器等設(shè)備。對(duì)于遠(yuǎn)程的圖象語音監(jiān)控子系統(tǒng)，一般也分為監(jiān)控通訊中心、通訊網(wǎng)絡(luò)和遠(yuǎn)端被監(jiān)控點(diǎn)三部分，一個(gè)監(jiān)控通訊中心可以和多個(gè)遠(yuǎn)端被監(jiān)控點(diǎn)相連。被監(jiān)控點(diǎn)的設(shè)備主要完成圖象的采集、語音的采集播放工作，由于遠(yuǎn)程傳輸?shù)男枰?，還要對(duì)圖象進(jìn)行編碼壓縮，對(duì)語音信號(hào)進(jìn)行編解碼數(shù)字化處理，被監(jiān)控點(diǎn)的設(shè)備包括攝象設(shè)備、圖象編碼設(shè)備和語音編解碼設(shè)備，如果需要對(duì)攝象設(shè)備進(jìn)行調(diào)節(jié)，則還要相應(yīng)控制設(shè)備如解碼箱或者云臺(tái)控制器，以及控制該設(shè)備的控制主機(jī)；監(jiān)控通訊中心的設(shè)備主要完成圖象錄放和語音的接收與播放功能，同樣由于遠(yuǎn)程傳輸?shù)男枰?，要進(jìn)行圖象的解碼和語音的編解碼數(shù)字化處理，此外，還要完成圖象和語音的切換與錄放功能，主要設(shè)備為圖象編解碼器、聲音編解碼單元、圖象切換器、聲音切換器、畫面分割器、監(jiān)視器陣列或大屏幕電視或投影儀、錄象機(jī)等。由于圖象與聲音信號(hào)即使經(jīng)過編解碼壓縮之后仍占用較大的傳輸帶寬，比如要達(dá)到CIF(公共中間格式)格式，每秒30幀，分辨率352×288的效果，大約需要2Mbps的帶寬，因此不能通過普通的通訊網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸，E1線路是一種較為理想的選擇，因此圖象與語音信號(hào)的通訊采用能夠提供透明2Mbps通道的光通信網(wǎng)絡(luò)如PDH(準(zhǔn)同步數(shù)字系列)、SDH(同步數(shù)字系列)、HDSL(高速數(shù)據(jù)用戶環(huán)路)組網(wǎng)比較合適。另外，為了使數(shù)據(jù)監(jiān)控子系統(tǒng)能夠控制圖象語音監(jiān)控子系統(tǒng)中的設(shè)備如錄象機(jī)、錄音機(jī)、視頻/音頻切換器、攝象頭的運(yùn)動(dòng)及調(diào)焦等功能，還要分別在監(jiān)控通訊中心和被監(jiān)控點(diǎn)添加相應(yīng)的設(shè)備或者通訊接口。
上述的實(shí)現(xiàn)方法有多種弊端首先，由于上述的遠(yuǎn)程集中監(jiān)控系統(tǒng)基本上是數(shù)據(jù)監(jiān)控子系統(tǒng)和圖象語音監(jiān)控子系統(tǒng)的線性疊加，因此從使用設(shè)備上不能對(duì)二者進(jìn)行有機(jī)組合，比如遠(yuǎn)端被監(jiān)控點(diǎn)的數(shù)據(jù)處理機(jī)和圖象語音處理機(jī)，比如進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊的線路和進(jìn)行圖象語音通訊的線路，以及監(jiān)控通訊中心的數(shù)據(jù)處理設(shè)備和圖象語音處理設(shè)備等，如果被監(jiān)控點(diǎn)的數(shù)目很多，這勢(shì)必會(huì)造成很大的浪費(fèi)，沒有經(jīng)濟(jì)性。
其次，由于上述的遠(yuǎn)程集中監(jiān)控系統(tǒng)是由多種功能相對(duì)獨(dú)立的小型設(shè)備組合而成，因此系統(tǒng)的設(shè)備數(shù)量極其繁多，無論是在遠(yuǎn)端被監(jiān)控點(diǎn)還是監(jiān)控通訊中心，都是很多設(shè)備的累加，這會(huì)使系統(tǒng)的工作狀態(tài)變得不穩(wěn)定，使系統(tǒng)得可靠性大為降低，并且由于系統(tǒng)中大量的設(shè)備之間需要各式各樣的連接線，致使系統(tǒng)的工程安裝、布線、調(diào)試也變得復(fù)雜困難，增加了系統(tǒng)的開通成本。尤其是監(jiān)控通訊中心的圖象語音編解碼設(shè)備，由于與被監(jiān)控點(diǎn)采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通訊方式，因此有多少個(gè)遠(yuǎn)端被監(jiān)控點(diǎn)就需要多少個(gè)圖象解碼設(shè)備和語音編解碼設(shè)備，當(dāng)被監(jiān)控點(diǎn)得數(shù)目很多時(shí)，這不但使系統(tǒng)得造價(jià)非常高昂，更有可能由于系統(tǒng)過于龐大而難以實(shí)現(xiàn)。
另外，由于上述的遠(yuǎn)程集中監(jiān)控系統(tǒng)中含有大量不同功能的小型設(shè)備，這些設(shè)備數(shù)目繁多，生產(chǎn)廠家各自不同，形狀各異，還會(huì)使整個(gè)系統(tǒng)顯得凌亂和不美觀；并且這些小型設(shè)備一般不含有維護(hù)管理功能或者各個(gè)廠家的維護(hù)管理策略差別較大，因此無法對(duì)其進(jìn)行統(tǒng)一得監(jiān)測(cè)、維護(hù)和管理。如果整個(gè)系統(tǒng)工作不正常，無法判斷故障來自于被監(jiān)控設(shè)備還是來自于監(jiān)控設(shè)備自身，更難以對(duì)故障進(jìn)行定位，因此系統(tǒng)缺少應(yīng)有的可維護(hù)性。
上述遠(yuǎn)程集中監(jiān)控系統(tǒng)的弊端還在于，由于圖象監(jiān)控子系統(tǒng)采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸方式，在多級(jí)組網(wǎng)的圖象監(jiān)控應(yīng)用中，必須在兩級(jí)監(jiān)控通訊中心間增加圖象編碼設(shè)備，這不但會(huì)增加子系統(tǒng)的造價(jià)，而且由于圖象壓縮是有損壓縮，因此在多級(jí)組網(wǎng)時(shí)會(huì)使上級(jí)的圖象質(zhì)量大為下降，從而限制了組網(wǎng)的級(jí)數(shù)。
本發(fā)明的目的在于提供一種具有數(shù)據(jù)、圖象、語音處理能力的一體化監(jiān)控通訊系統(tǒng)，這種一體化監(jiān)控通訊系統(tǒng)可以將數(shù)據(jù)監(jiān)控業(yè)務(wù)與圖象語音監(jiān)控業(yè)務(wù)有機(jī)地結(jié)合成一個(gè)系統(tǒng)，從而提高系統(tǒng)的集成度，減少系統(tǒng)中設(shè)備的數(shù)量，減少系統(tǒng)中各種設(shè)備間的接口，提高系統(tǒng)的可靠性，降低系統(tǒng)的成本。
本發(fā)明的目的還在于提供一種具有數(shù)據(jù)、圖象、語音處理能力的一體化監(jiān)控通訊系統(tǒng)，可以替代數(shù)據(jù)通訊處理設(shè)備、圖象語音編解碼設(shè)備、視頻/音頻切換設(shè)備，因此減少系統(tǒng)中設(shè)備的種類、數(shù)量以及接口和連線，從而使系統(tǒng)變得簡(jiǎn)潔和美觀，使系統(tǒng)工程、安裝和調(diào)試過程變得簡(jiǎn)單易行。
本發(fā)明的目的還在于提供一種具有數(shù)據(jù)、圖象、語音處理能力的一體化監(jiān)控通訊系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備自身的監(jiān)測(cè)與維護(hù)管理功能，當(dāng)監(jiān)控設(shè)備自身或者通訊線路發(fā)生故障時(shí)能夠及時(shí)對(duì)故障進(jìn)行檢測(cè)和定位，便于維護(hù)人員及時(shí)處理，提高了系統(tǒng)的可維護(hù)性。
本發(fā)明的目的還在于提供一種具有數(shù)據(jù)、圖象、語音處理能力的一體化監(jiān)控通訊系統(tǒng)，這種系統(tǒng)把數(shù)據(jù)處理、圖象語音處理、視頻/音頻切換有機(jī)地結(jié)合在一起，可以實(shí)現(xiàn)多級(jí)的組網(wǎng)方式，并且由于圖象在全網(wǎng)只有一次編碼和解碼過程，故多級(jí)地監(jiān)控通訊中心的圖象質(zhì)量是完全相同的，實(shí)現(xiàn)了多級(jí)監(jiān)控通訊中心之間圖象的無損傳遞，從而提高了圖象監(jiān)控的多級(jí)組網(wǎng)能力。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種數(shù)據(jù)、圖象、語音一體化的監(jiān)控通訊系統(tǒng)，由多個(gè)被監(jiān)控點(diǎn)和多個(gè)監(jiān)控通訊中心組成，被監(jiān)控點(diǎn)11與其上的一級(jí)監(jiān)控通訊中心12通訊，一級(jí)監(jiān)控通訊中心12與其上的二級(jí)監(jiān)控通訊中心13通訊，二級(jí)監(jiān)控通訊中心13與其上的更高級(jí)的監(jiān)控通訊中心14通訊，構(gòu)成一個(gè)監(jiān)控通訊系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)，在其中的監(jiān)控通訊中心里，一體化的監(jiān)控通訊設(shè)備1與網(wǎng)管中心2、視頻/音頻錄放設(shè)備3、上級(jí)監(jiān)控通訊中心里的一體化的監(jiān)控通訊設(shè)備1相連，一級(jí)監(jiān)控通訊中心里的一體化的監(jiān)控通訊設(shè)備1還與被監(jiān)控點(diǎn)前置處理機(jī)4相連，在被監(jiān)控點(diǎn)11中，前置處理機(jī)4還與被監(jiān)控設(shè)備5、視頻采集/音頻處理設(shè)備6相連。所述一體化的監(jiān)控通訊設(shè)備1由下行E1接口單元101、數(shù)據(jù)收發(fā)單元102、數(shù)據(jù)主處理單元103、Ethernet(以太網(wǎng))接口單元104、數(shù)字切換單元105、視頻/音頻編解碼單元106、上行E1接口單元107、同步時(shí)鐘單元108、電源供給單元109組成。被監(jiān)控點(diǎn)的前置處理機(jī)4由E1接口處理單元401、主處理單元402、數(shù)據(jù)采集單元403、圖象編碼單元404、語音編解碼單元405組成。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于提高了包含數(shù)據(jù)、圖象、語音業(yè)務(wù)的遠(yuǎn)程集中監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性、可維護(hù)性、可實(shí)現(xiàn)性、工程安裝性，降低了系統(tǒng)的總成本，增強(qiáng)了該系統(tǒng)的圖象多級(jí)組網(wǎng)能力。所述一體化監(jiān)控通訊設(shè)備1放置于監(jiān)控通訊中心，具有與監(jiān)控通訊中心的集中網(wǎng)管中心和視頻/音頻錄放設(shè)備相連的接口，也具有與被監(jiān)控點(diǎn)相連的接口，同時(shí)具有與更高一級(jí)的監(jiān)控通訊中心相連的接口，可以完成數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)、視頻/音頻信號(hào)的轉(zhuǎn)發(fā)、視頻/音頻信號(hào)的切換、視頻信號(hào)的解碼和音頻信號(hào)的編解碼等功能。
所述一體化監(jiān)控通訊設(shè)備1可以配置于多級(jí)監(jiān)控通訊中心，形成樹形組網(wǎng)，多級(jí)中心之間圖象編解碼只有一次，圖象的質(zhì)量完全相同，即實(shí)現(xiàn)了圖象無損傳遞。
所述一體化監(jiān)控通訊設(shè)備1把數(shù)據(jù)處理機(jī)、視頻編碼/音頻編解碼器、視頻切換器有機(jī)的結(jié)合在一起，減少了全系統(tǒng)的設(shè)備種類，減少了系統(tǒng)中設(shè)備間的連接線，使系統(tǒng)具有很強(qiáng)的工程性，也提高了系統(tǒng)的可靠性，降低了系統(tǒng)的成本。
所述一體化監(jiān)控通訊設(shè)備1自身帶有監(jiān)測(cè)、維護(hù)、管理的功能，可以實(shí)時(shí)檢測(cè)本系統(tǒng)中各個(gè)單元模塊的工作狀態(tài)以及通訊線路的工作狀態(tài)，當(dāng)設(shè)備或者線路發(fā)生故障時(shí)，能夠主動(dòng)報(bào)警。該維護(hù)管理功能可以納入到網(wǎng)管中心中去。
所述一體化監(jiān)控通訊設(shè)備1可以配置成數(shù)據(jù)、圖象、語音一體化應(yīng)用的工作方式，也可以配置成只有圖象、語音應(yīng)用無需數(shù)據(jù)應(yīng)用的工作方式，還可以配置成只有數(shù)據(jù)應(yīng)用沒有圖象、語音應(yīng)用的工作方式，工作方式靈活。


圖1是本發(fā)明所述的一種數(shù)據(jù)、圖象、語音一體化的監(jiān)控通訊系統(tǒng)的一個(gè)應(yīng)用組網(wǎng)的示意圖。
1——一體化監(jiān)控通訊設(shè)備 2——網(wǎng)管中心3——視頻/音頻錄放設(shè)備 4——前置處理機(jī)5——被監(jiān)控設(shè)備 6——視頻采集/音頻處理設(shè)備7——E1線路 8——Ethernet線路9——同軸電纜線 10——串行數(shù)據(jù)總線11——被監(jiān)控點(diǎn) 12——一級(jí)監(jiān)控通訊中心13——二級(jí)監(jiān)控通訊中心 14——更高級(jí)的監(jiān)控通訊中心圖2是一體化監(jiān)控通訊設(shè)備1的功能方框圖。
101——下行E1接口單元 102——數(shù)據(jù)收發(fā)單元103——數(shù)據(jù)主處理單元 104——Ethernet接口單元105——數(shù)字切換單元 106——視頻/音頻編解碼單元107——上行E1接口單元 108——同步時(shí)鐘單元109——電源供給單元圖3是與一體化監(jiān)控通訊設(shè)備1相連接的遠(yuǎn)端被監(jiān)控點(diǎn)的前置處理機(jī)4的功能方框圖。
401——E1接口處理單元 402——主處理單元403——數(shù)據(jù)采集單元 404——圖象編碼單元405——語音編解碼單元下面結(jié)合附圖，進(jìn)一步說明本發(fā)明的特點(diǎn)和功能。
在其中的監(jiān)控通訊中心里，一體化的監(jiān)控通訊設(shè)備1與網(wǎng)管中心2通過Ethernet線路8進(jìn)行數(shù)據(jù)的收發(fā)，與視頻/音頻錄放設(shè)備3通過復(fù)合視頻信號(hào)接口和模擬音頻接口進(jìn)行連接，與上級(jí)監(jiān)控通訊中心里的一體化的監(jiān)控通訊設(shè)備1通過E1線路7進(jìn)行連接，與被監(jiān)控點(diǎn)前置處理機(jī)4通過E1線路7進(jìn)行連接，在被監(jiān)控點(diǎn)中，前置處理機(jī)4通過串行數(shù)據(jù)總線10與被監(jiān)控設(shè)備5進(jìn)行連接，通過同軸電纜線9與視頻采集/音頻處理設(shè)備6進(jìn)行連接。所述E1接口線路符合ITU(國(guó)際電信同盟)-T G.703建議，可以來自于包括PDH(準(zhǔn)同步數(shù)字系列)/SDH(同步數(shù)字系列)在內(nèi)的光通信設(shè)備提供的空余E1接口線路，也可以來自于包括HDSL在內(nèi)的符合ITU-T G.703建議的E1接口線路。所述E1接口線路中的數(shù)據(jù)通訊格式符合ITU-T G.704建議，即PCM(脈沖編碼調(diào)制)30/32格式，其中從遠(yuǎn)端被監(jiān)控點(diǎn)的前置處理機(jī)4到監(jiān)控通訊中心所述一體化監(jiān)控通訊設(shè)備1的32個(gè)時(shí)隙中，1個(gè)用于同步，1個(gè)用于語音，2個(gè)用于數(shù)據(jù)通訊，27個(gè)用于圖象通訊，1個(gè)保留；從監(jiān)控通訊中心里的所述一體化監(jiān)控通訊設(shè)備到被監(jiān)控點(diǎn)的前置處理機(jī)4的32個(gè)時(shí)隙中，1個(gè)用于同步，1個(gè)用于語音通訊，2個(gè)用于數(shù)據(jù)通訊，其余28個(gè)保留。所述一體化的監(jiān)控通訊設(shè)備1中的數(shù)據(jù)主處理單元103、同步時(shí)鐘單元108、電源供給單元109由于是系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，對(duì)全系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性都有重要影響，故采用了雙備份冗余設(shè)計(jì)。所述一體化的監(jiān)控通訊設(shè)備1中，下行E1接口單元101完成對(duì)多個(gè)E1線路信號(hào)的拆解與合并功能，使從被監(jiān)控點(diǎn)傳來的綜合數(shù)據(jù)分解為數(shù)據(jù)和圖象/語音兩部分，分別送到數(shù)據(jù)收發(fā)單元102和數(shù)字切換單元105；數(shù)據(jù)收發(fā)單元102完成數(shù)據(jù)的接收與發(fā)送的任務(wù)，這些數(shù)據(jù)包括集中網(wǎng)管系統(tǒng)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)以及監(jiān)控系統(tǒng)自身的配置和維護(hù)管理數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)主處理單元103完成所有數(shù)據(jù)的判別與處理；Ethernet接口單元104完成與網(wǎng)管中心的接口匹配與驅(qū)動(dòng)；數(shù)字切換單元105完成信號(hào)的切換，采用數(shù)字時(shí)分切換方式與數(shù)字空分方式結(jié)合的做法，因此可以對(duì)信號(hào)進(jìn)行靈活的組裝或拆卸；視頻/音頻編解碼單元106完成視頻信號(hào)的解碼功能和音頻的編解碼功能，視頻編碼采用ITU-T H.320框架建議中規(guī)定的圖象編解碼方法，即ITU-T H.261建議，可以直接輸出復(fù)合視頻信號(hào)，音頻編解碼采用ITU-T H.320框架建議中規(guī)定的音頻信號(hào)的編解碼方法，即ITU-TG.711/G.722建議，可以直接和模擬音頻設(shè)備進(jìn)行接口。一個(gè)監(jiān)控通訊中心可以配置一個(gè)或多個(gè)一體化監(jiān)控通訊設(shè)備1，實(shí)現(xiàn)平滑擴(kuò)容，所述一體化監(jiān)控通訊設(shè)備1也可以配置于多級(jí)監(jiān)控通訊中心，形成樹形組網(wǎng)，多級(jí)中心之間圖象編解碼只有一次，圖象的質(zhì)量完全相同，既實(shí)現(xiàn)了圖象無損傳遞。E1接口處理單元401主要完成把從主處理單元402、圖象編碼單元404和語音編解碼單元405傳來的數(shù)據(jù)、圖象編碼信號(hào)、語音編碼信號(hào)整合在一起，放入一個(gè)E1的31個(gè)可用時(shí)隙中，向監(jiān)控通訊中心的一體化監(jiān)控通訊設(shè)備1傳送；同時(shí)要把監(jiān)控通訊中心下發(fā)的數(shù)據(jù)拆成命令數(shù)據(jù)和語音數(shù)據(jù)，分別送往主處理單元402和語音編解碼單元405進(jìn)行處理；數(shù)據(jù)采集單元403的主要功能是進(jìn)行集中網(wǎng)管的數(shù)據(jù)采集，采集的方式可以是通過通訊接口讀取別監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，也可以是通過A/D采樣器直接進(jìn)行數(shù)據(jù)的采樣、量化和收集，還可以通過通過普通I/O接口直接讀取狀態(tài)量，并把采集到的數(shù)據(jù)交由主處理單元402進(jìn)行處理；另外數(shù)據(jù)采集單元403也完成對(duì)被監(jiān)控設(shè)備的數(shù)字輸出功能。
在圖1中，一個(gè)一級(jí)監(jiān)控通訊中心可以監(jiān)控多個(gè)被監(jiān)控點(diǎn)，一個(gè)二級(jí)監(jiān)控通訊中心可以監(jiān)控多個(gè)一級(jí)監(jiān)控通訊中心，以此類推，可以組成大規(guī)模的樹形監(jiān)控網(wǎng)。一體化監(jiān)控通訊設(shè)備1配置在監(jiān)控通訊中心，通過Ethernet總線8與網(wǎng)管中心2相連；通過同軸電纜線9與視頻/音頻錄放設(shè)備3相連；通過下行E1線路7與下級(jí)的一體化監(jiān)控通訊設(shè)備1相連，或者與被監(jiān)控點(diǎn)的前置處理機(jī)4相連。被監(jiān)控點(diǎn)的前置處理機(jī)4通過串行數(shù)據(jù)總線10與被監(jiān)控設(shè)備5相連；通過同軸電纜線9與視頻采集/音頻處理設(shè)備6相連。從圖1中還可看出，一個(gè)監(jiān)控通訊中心可以配置多個(gè)本發(fā)明的一體化監(jiān)控通訊設(shè)備1。
圖2是本發(fā)明一體化監(jiān)控通訊設(shè)備1的功能方框圖。所述一體化監(jiān)控通訊設(shè)備1主要由下行E1接口單元101、數(shù)據(jù)收發(fā)單元102、數(shù)據(jù)主處理單元103、Ethernet接口單元104、數(shù)字切換單元105、視頻/音頻編解碼單元106、上行E1接口單元107、同步時(shí)鐘單元108、電源供給單元109等部件組成。其中的數(shù)據(jù)主處理單元103、同步時(shí)鐘單元108、電源供給單元109由于是系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，對(duì)全系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性都有重要影響，故在設(shè)計(jì)中采用了雙倍份冗余設(shè)計(jì)。下行E1接口單元完成對(duì)多個(gè)E1線路信號(hào)的拆解與合并功能，使從遠(yuǎn)端被監(jiān)控點(diǎn)傳來的綜合數(shù)據(jù)分解為數(shù)據(jù)和圖象/語音兩部分，分別送到數(shù)據(jù)收發(fā)單元102和數(shù)字切換單元105；數(shù)據(jù)收發(fā)單元102完成數(shù)據(jù)的接收與發(fā)送的任務(wù)；所述的數(shù)據(jù)包括集中網(wǎng)管系統(tǒng)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)以及監(jiān)控系統(tǒng)自身的配置和維護(hù)管理等數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)主處理單元103完成所有數(shù)據(jù)的判別與處理，Ethernet接口單元104完成與網(wǎng)管中心的接口匹配與驅(qū)動(dòng)；數(shù)字切換單元105完成信號(hào)的切換，采用數(shù)字時(shí)分切換方式與數(shù)字空分方式結(jié)合的做法，因此可以對(duì)信號(hào)進(jìn)行靈活地組裝或拆卸；視頻解碼/音頻編解碼單元106完成視頻信號(hào)的解碼功能和音頻的編解碼功能，視頻編碼采用ITU-T H.320框架建議中規(guī)定的圖象編解碼方法，即ITU-T H.261建議，可以直接輸出復(fù)合視頻信號(hào)，音頻編解碼采用ITU-T H.320框架建議中規(guī)定的音頻信號(hào)的編解碼方法，即ITU-T G.711/G.722建議，可以直接和模擬音頻設(shè)備進(jìn)行接口。
圖3是與一體化監(jiān)控通訊設(shè)備1相連接的遠(yuǎn)端被監(jiān)控點(diǎn)的前置處理機(jī)4的功能方框圖。所述遠(yuǎn)端被監(jiān)控點(diǎn)的前置處理機(jī)4主要由以下幾個(gè)部分組成E1接口處理單元401，主處理單元402，數(shù)據(jù)采集單元403，圖象編碼單元404，語音編解碼單元405。E1接口處理單元401主要完成把從主處理單元402、圖象編碼單元404和語音編解碼單元405傳來的數(shù)據(jù)、圖象編碼信號(hào)、語音編碼信號(hào)整合在一起，放入一個(gè)E1的31個(gè)可用時(shí)隙中，向監(jiān)控通訊中心的一體化監(jiān)控通訊設(shè)備1傳送；同時(shí)要把監(jiān)控通訊中心下發(fā)的數(shù)據(jù)拆成命令數(shù)據(jù)和語音數(shù)據(jù)，分別送往主處理單元402和語音編解碼單元405進(jìn)行處理。數(shù)據(jù)采集單元403的主要功能是進(jìn)行集中網(wǎng)管的數(shù)據(jù)采集，采集的方式可以是通過通訊接口讀取別監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，也可以是通過A/D采樣器直接進(jìn)行數(shù)據(jù)的采樣、量化和收集，還可以通過通過普通I/O接口直接讀取狀態(tài)量，并把采集到的數(shù)據(jù)交由主處理單元402進(jìn)行處理；另外數(shù)據(jù)采集單元403也完成對(duì)被監(jiān)控設(shè)備的數(shù)字輸出功能。
所述一體化監(jiān)控通訊設(shè)備1使兩級(jí)監(jiān)控通訊中心之間或者監(jiān)控通訊中心和被監(jiān)控點(diǎn)之間的通訊線路由兩個(gè)變成了一個(gè)，降低了系統(tǒng)的傳輸線路成本。所述E1線路接口符合ITU-T G.703建議，可以來自于PDH/SDH等光通信設(shè)備提供的空余E1接口線路，也可以來自于HDSL等其他符合ITU-T G.703建議的E1接口線路；所述E1接口線路中的數(shù)據(jù)通訊格式符合ITU-TG.704建議，即PCM(脈沖編碼調(diào)制)30/32格式，其中從遠(yuǎn)端被監(jiān)控點(diǎn)的前置處理機(jī)4到監(jiān)控通訊中心所述一體化監(jiān)控通訊設(shè)備1的32個(gè)時(shí)隙中，1個(gè)用于同步，1個(gè)用于語音，2個(gè)用于數(shù)據(jù)通訊，27個(gè)用于圖象通訊，1個(gè)保留；從監(jiān)控通訊中心所述一體化監(jiān)控通訊設(shè)備到遠(yuǎn)端被監(jiān)控點(diǎn)的前置處理機(jī)4的32個(gè)時(shí)隙中，1個(gè)用于同步，1個(gè)用于語音通訊，2個(gè)用于數(shù)據(jù)通訊，其余28個(gè)保留。推薦在組網(wǎng)中使用SDH設(shè)備提供的空閑E1線路，由于SDH設(shè)備一般都有較強(qiáng)的保護(hù)環(huán)路和措施，并且線路的傳輸質(zhì)量較高，能夠提供穩(wěn)定可靠的傳輸線路，這對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)管實(shí)時(shí)性和圖象的質(zhì)量有很大的幫助。
本發(fā)明一體化監(jiān)控通訊設(shè)備1內(nèi)部帶有維護(hù)、管理功能，可以對(duì)設(shè)備自身的運(yùn)行狀態(tài)和傳輸線路的狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，并可以容入網(wǎng)管中心的維護(hù)管理中。一旦設(shè)備運(yùn)行或者線路發(fā)生故障，能夠及時(shí)向網(wǎng)管中心報(bào)警，便于維護(hù)人員及時(shí)處理。
在多級(jí)組網(wǎng)時(shí)，由于全網(wǎng)的圖象編解碼只有一級(jí)，故所有監(jiān)控通訊中心的圖象質(zhì)量是相同的，實(shí)現(xiàn)了多級(jí)圖象組網(wǎng)的圖象無損傳遞。
所述一體化監(jiān)控通訊設(shè)備1可以配置成數(shù)據(jù)、圖象、語音一體化應(yīng)用的工作方式，也可以配置成只有圖象、語音應(yīng)用無需數(shù)據(jù)應(yīng)用的工作方式，還可以配置成只有數(shù)據(jù)應(yīng)用沒有圖象、語音應(yīng)用的工作方式。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)據(jù)、圖象、語音一體化的監(jiān)控通訊系統(tǒng)，由多個(gè)被監(jiān)控點(diǎn)和多個(gè)監(jiān)控通訊中心組成，被監(jiān)控點(diǎn)(11)與其上的一級(jí)監(jiān)控通訊中心(12)通訊，一級(jí)監(jiān)控通訊中心(12)與其上的二級(jí)監(jiān)控通訊中心(13)通訊，二級(jí)監(jiān)控通訊中心(13)與其上的更高級(jí)的監(jiān)控通訊中心(14)通訊，構(gòu)成一個(gè)監(jiān)控通訊系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)，其特征在于在其中的監(jiān)控通訊中心里，一體化的監(jiān)控通訊設(shè)備(1)與網(wǎng)管中心(2)、視頻/音頻錄放設(shè)備(3)、上級(jí)監(jiān)控通訊中心里的一體化的監(jiān)控通訊設(shè)備(1)相連，一級(jí)監(jiān)控通訊中心里的一體化的監(jiān)控通訊設(shè)備(1)還與被監(jiān)控點(diǎn)(11)前置處理機(jī)(4)相連，在被監(jiān)控點(diǎn)(11)中，前置處理機(jī)(4)還與被監(jiān)控設(shè)備(5)、視頻采集/音頻處理設(shè)備(6)相連；所述一體化的監(jiān)控通訊設(shè)備(1)由下行E1接口單元(101)、數(shù)據(jù)收發(fā)單元(102)、數(shù)據(jù)主處理單元(103)、Ethernet(以太網(wǎng))接口單元(104)、數(shù)字切換單元(105)、視頻/音頻編解碼單元(106)、上行E1接口單元(107)、同步時(shí)鐘單元(108)、電源供給單元(109)組成；被監(jiān)控點(diǎn)(11)的前置處理機(jī)(4)由E1接口處理單元(401)、主處理單元(402)、數(shù)據(jù)采集單元(403)、圖象編碼單元(404)、語音編解碼單元(405)組成。
2.如權(quán)利要求1所述的一種數(shù)據(jù)、圖象、語音一體化的監(jiān)控通訊系統(tǒng)，其特征在于在其中的監(jiān)控通訊中心里，一體化的監(jiān)控通訊設(shè)備(1)與網(wǎng)管中心(2)通過Ethernet線路(8)進(jìn)行數(shù)據(jù)的收發(fā)，與視頻/音頻錄放設(shè)備(3)通過復(fù)合視頻信號(hào)接口和模擬音頻接口進(jìn)行連接，與上級(jí)監(jiān)控通訊中心里的一體化的監(jiān)控通訊設(shè)備(1)通過E1線路(7)進(jìn)行連接，與被監(jiān)控點(diǎn)前置處理機(jī)(4)通過E1線路(7)進(jìn)行連接，在被監(jiān)控點(diǎn)中，前置處理機(jī)(4)通過串行數(shù)據(jù)總線(10)與被監(jiān)控設(shè)備(5)進(jìn)行連接，通過同軸電纜線(9)與視頻采集/音頻處理設(shè)備(6)進(jìn)行連接。
3.如權(quán)利要求2所述的一種數(shù)據(jù)、圖象、語音一體化的監(jiān)控通訊系統(tǒng)，其特征在于所述E1接口線路符合ITU(國(guó)際電信同盟)-T G.703建議，可以來自于包括PDH(準(zhǔn)同步數(shù)字系列)/SDH(同步數(shù)字系列)在內(nèi)的光通信設(shè)備提供的空余E1接口線路，也可以來自于包括HDSL(高速數(shù)據(jù)用戶環(huán)路)在內(nèi)的符合ITU-T G.703建議的E1接口線路。
4.如權(quán)利要求2所述的一種數(shù)據(jù)、圖象、語音一體化的監(jiān)控通訊系統(tǒng)，其特征在于所述E1接口線路中的數(shù)據(jù)通訊格式符合ITU-T G.704建議，即PCM(脈沖編碼調(diào)制)30/32格式，其中從遠(yuǎn)端被監(jiān)控點(diǎn)的前置處理機(jī)(4)到監(jiān)控通訊中心所述一體化監(jiān)控通訊設(shè)備(1)的32個(gè)時(shí)隙中，1個(gè)用于同步，1個(gè)用于語音，2個(gè)用于數(shù)據(jù)通訊，27個(gè)用于圖象通訊，1個(gè)保留；從監(jiān)控通訊中心里的所述一體化監(jiān)控通訊設(shè)備到被監(jiān)控點(diǎn)的前置處理機(jī)(4)的32個(gè)時(shí)隙中，1個(gè)用于同步，1個(gè)用于語音通訊，2個(gè)用于數(shù)據(jù)通訊，其余28個(gè)保留。
5.如權(quán)利要求1所述的一種數(shù)據(jù)、圖象、語音一體化的監(jiān)控通訊系統(tǒng)，其特征在于所述一體化的監(jiān)控通訊設(shè)備(1)中的數(shù)據(jù)主處理單元(103)、同步時(shí)鐘單元(108)、電源供給單元(109)采用了雙備份冗余設(shè)計(jì)。
6.如權(quán)利要求1所述的一種數(shù)據(jù)、圖象、語音一體化的監(jiān)控通訊系統(tǒng)，其特征在于所述一體化的監(jiān)控通訊設(shè)備(1)中，下行E1接口單元(101)完成對(duì)多個(gè)E1線路信號(hào)的拆解與合并功能，使從被監(jiān)控點(diǎn)傳來的綜合數(shù)據(jù)分解為數(shù)據(jù)和圖象/語音兩部分，分別送到數(shù)據(jù)收發(fā)單元(102)和數(shù)字切換單元(105)；數(shù)據(jù)收發(fā)單元(102)完成數(shù)據(jù)的接收與發(fā)送的任務(wù)，這些數(shù)據(jù)包括集中網(wǎng)管系統(tǒng)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)以及監(jiān)控系統(tǒng)自身的配置和維護(hù)管理數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)主處理單元(103)完成所有數(shù)據(jù)的判別與處理；Ethernet接口單元(104)完成與網(wǎng)管中心的接口匹配與驅(qū)動(dòng)；數(shù)字切換單元(105)完成信號(hào)的切換，采用數(shù)字時(shí)分切換方式與數(shù)字空分方式結(jié)合的做法，因此可以對(duì)信號(hào)進(jìn)行靈活地組裝或拆卸；視頻/音頻編解碼單元(106)完成視頻信號(hào)的解碼功能和音頻的編解碼功能，視頻編碼采用ITU-T H.320框架建議中規(guī)定的圖象編解碼方法，即ITU-TH.261建議，可以直接輸出復(fù)合視頻信號(hào)，音頻編解碼采用ITU-T H.320框架建議中規(guī)定的音頻信號(hào)的編解碼方法，即ITU-T G.711/G.722建議，可以直接和模擬音頻設(shè)備進(jìn)行接口。
7.如權(quán)利要求1所述的一種數(shù)據(jù)、圖象、語音一體化的監(jiān)控通訊系統(tǒng)，其特征在于一個(gè)監(jiān)控通訊中心可以配置一個(gè)或多個(gè)一體化監(jiān)控通訊設(shè)備(I)，所述一體化監(jiān)控通訊設(shè)備(1)可以配置于多級(jí)監(jiān)控通訊中心。
8.如權(quán)利要求1所述的一種數(shù)據(jù)、圖象、語音一體化的監(jiān)控通訊系統(tǒng)，其特征在于E1接口處理單元(401)主要完成把從主處理單元(402)、圖象編碼單元(404)和語音編解碼單元(405)傳來的數(shù)據(jù)、圖象編碼信號(hào)、語音編碼信號(hào)整合在一起，放入一個(gè)E1的31個(gè)可用時(shí)隙中，向監(jiān)控通訊中心的一體化監(jiān)控通訊設(shè)備(1)傳送；同時(shí)要把監(jiān)控中心下發(fā)的數(shù)據(jù)拆成命令數(shù)據(jù)和語音數(shù)據(jù)，分別送往主處理單元(402)和語音編解碼單元(405)進(jìn)行處理；數(shù)據(jù)采集單元(403)的主要功能是進(jìn)行集中網(wǎng)管的數(shù)據(jù)采集，采集的方式可以是通過通訊接口讀取別監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，也可以是通過A/D采樣器直接進(jìn)行數(shù)據(jù)的采樣、量化和收集，還可以通過通過普通I/O接口直接讀取狀態(tài)量，并把采集到的數(shù)據(jù)交由主處理單元(402)進(jìn)行處理；另外數(shù)據(jù)采集單元(403)也完成對(duì)被監(jiān)控設(shè)備的數(shù)字輸出功能。
全文摘要
本發(fā)明是一種數(shù)據(jù)、圖象、語音一體化的監(jiān)控通訊系統(tǒng),涉及具有集中網(wǎng)管和集中圖象/語音監(jiān)控能力的集中監(jiān)控系統(tǒng)中的多媒體通訊技術(shù)。針對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)采用數(shù)據(jù)和圖象/語音兩個(gè)子系統(tǒng)線性相加組網(wǎng),本發(fā)明提出了一體化的監(jiān)控通訊設(shè)備及前置處理機(jī),配以網(wǎng)管中心、視頻/音頻錄放等設(shè)備,組成數(shù)據(jù)、圖象、語音一體化的監(jiān)控通訊系統(tǒng)。本發(fā)明簡(jiǎn)化了系統(tǒng),降低了成本,提高了系統(tǒng)的可靠性,擴(kuò)容方便,工作方式靈活。
文檔編號(hào)H04L29/02GK1254229SQ9812255
公開日2000年5月24日 申請(qǐng)日期1998年11月18日 優(yōu)先權(quán)日1998年11月18日
發(fā)明者李奉君, 翟衛(wèi)東 申請(qǐng)人:深圳市中興通訊股份有限公司