CN101374230A

CN101374230A - 一种识别射频信息并嵌入媒介进行无线传输的方法和装置

Info

Publication number: CN101374230A
Application number: CNA2008100618526A
Authority: CN
Inventors: 裘炅
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-06-02
Filing date: 2008-06-02
Publication date: 2009-02-25

Abstract

本发明涉及到一种识别射频信息并嵌入媒介进行无线传输的方法和装置，装置包括：中央控制器(100)，射频识别装置(200)，音、视频输入单元(300)，显示单元(400)，传输单元(500)，存储单元(600)，操作单元(700)和服务器(800)。中央控制器(100)自动读取射频识别装置识别出来的电子信息，并将该信息以数字水印或信息隐藏方式内嵌于视频、音频的对应帧或图像中，或者以自定义扩展EXIF方式内嵌于图像中。同时将所采集的媒介通过无线传输单元(500)传输到服务器(800)上。在视频文件播放或图像文件浏览时，能直接从文件中获得射频相关信息，用于图像矢量信息的一体化储存，用于工业自动化、支付取证等领域。

Description

一种识别射频信息并嵌入媒介进行无线传输的方法和装置

技术领域

本发明涉及巡更机、手机、数码相机和摄像机，尤其涉及将针对射频采集点进行摄像、拍照时，将射频信息和拍摄图像、音视频一起记录，并进行无线传输的摄像装置。

背景技术

射频识别技术以其独特的优势，逐渐的被广泛应用于工业自动化、商业自动化和交通运输控制管理等领域：汽车、火车等交通监控；高速公路自动收费系统；停车场管理系统；物品管理；流水线生产自动化；安全出入检查；仓储管理；动物管理；车辆防盗等。随着大规模集成电路技术的进步以及生产规模的不断扩大，射频识别产品的成本将不断的降低，其应用将越来越广泛。

结合现代通信及计算机技术，应用将更广泛，特别是3G无线通信时代，使得射频应用更易于与各种媒体相整合，并进行实时传递。如果射频信息与照片、音视频分别存放，则存在以下问题：

1、通过外部索引文件来同步射频信息和音视频(或照片)信息，如果外部索引文件被修改或删除，则无法得到视音频同步的射频信息，或得到错误的射频信息。归档效果不佳。

2、如果视音频信息被剪辑(如crop)或照片进行处理后，外部索引文件无法完全对照到，不利于媒体数据的二次处理。

3、要同时附带比较多的外部文件，管理很困难。

4、现场性、实时性不够：拍摄媒介与射频识别动作不同步，有可能导致有时差和空间差，导致数据采集的出错。

5、不利于直接与无线通信的视频集成：正因为缺乏一种将射频信号嵌入到视频的方法，所以很难在进行视频无线通信时，将射频信号也同时进行集成传输。

发明内容

本发明的目的在于提供一种射频信息自动识别，并将射频信息隐藏于所采集的媒介(包括录制的视频、音频的对应帧或所拍摄图像)中的摄像系统及射频信息嵌入到媒介的方法。

为了达到所述目的，本发明提供了一种射频信息自动识别，并将射频信息隐藏于所采集的媒介(包括录制的视频、音频的对应帧或所拍摄图像)中的摄像系统，该摄像系统包括中央控制器，射频识别装置，音、视频输入单元，显示单元，传输单元，存储单元和操作单元；其中中央控制器与所述的这些部件连接，用于识别射频信息，用于接收音、视频数据的输入，数据处理，用于显示射频信号强度提示、距离位移指示、信息隐藏和视音频数据或图像的显示，用于数据的存储操作、传输，并接受用户操作和设置；其中射频信号提示器、距离指示器和加密强度指示器是显示单元的一部分，显示单元用于显示正在录制或已录制的视频音频或图像，同时通过射频信号显示器显示射频信号的强弱程度，根据射频信号的强弱程度估算射频源距离，然后在录制和播放时自动通过距离指示器显示路径和速度，通过加密强度指示器显示用户设置的射频信息加密的强度。

本发明的另一方案是提供一种将射频信息隐藏于所录制视频、音频的对应帧或所拍摄图像中的方法，它包括下列步骤：从音、视频输入单元(300)获取每一帧视频和音频数据包，或获取拍摄的图像；从射频识别装置(200)获取当前射频电子信息，根据射频信息质量显示射频信息的强弱程度，并记录到射频信息记录队列中；根据射频信号的强弱程度估算射频源距离，并显示；读取系统设置中的射频信息加密强度，对射频电子信息进行加密处理；将射频电子信息和加密强度信息以数字水印方式嵌入到视频、音频或图像中，或者将射频信息和加密强度信息嵌入到图像的EXIF头中，保存在存储单元的一个文件中，或通过无线网络直接传输内嵌后的视频、音频或图像。

在视频文件播放或图像文件浏览时，能直接从文件中获得该帧或图像记录的射频信息，用于地图对照式的播放、帧对应翻看及射频信息逐段反查。

本发明的目的在于提供一种在利用射频识别的摄像时将识别的射频电子信息和拍摄图像一起记录的摄像机，获得射频源的电子信息，并将这些信息以文本水印或信息隐藏方式内嵌于视频或音频数据中。

本发明的另一目的在于播放相关的视频时，能直接从相关帧数据中还原出射频信息，用于地图对照式的播放、帧对应翻看及射频信息逐段反查。

根据本发明，实现了将射频电子信息直接存储于视频音频文件或图像文件中，一方面不影响视频音频和图像的文件格式，文件的原先播放或浏览等操作不受影响；另一方面不影响视频音频和图像的质量，再一方面可实现视频音频和图像可根据射频信息进行检索，提高了数据的利用效率。这一模式使得射频信息与媒体信息使用、管理更简便，可以更好地实现信息的一致性。

而且在装置或配套软件中视频音频文件格式转化和图像文件格式转化后，以及对视频音频文件剪辑时，不影响原先嵌入的射频信息，也不影响转化后录像的播放效果和图像的效果。

附图的简要说明

图1是本发明的摄像装置方框图。

图2是本发明的摄像装置第1实施例的方框图。

图3是图2中的主CPU控制过程的拍摄过程的流程图。

图4是图2中的主CPU控制过程的播放过程的流程图。

图5是本发明的摄像装置第2实施例的方框图。

图6是图5中的主CPU控制过程的录制过程的流程图。

图7是本发明的摄像装置第3实施例的方框图。

图8是图7录制过程的流程图。

图9是本发明的摄像装置第4实施例的方框图。

图10是图9录制过程的流程图。

本发明的具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。

参见图1，如其中的实施例所示，一种识别射频相关信息，并把射频信息隐藏于所录制视频、音频的对应帧或所拍摄图像中的摄像系统包括：中央控制器(100)，射频识别装置(200)，音、视频输入单元(300)，显示单元(400)，传输单元(500)，存储单元(600)和操作单元(700)，其中中央控制器(100)与所述的这些部件连接，其中射频信号提示器(410)、距离指示器(420)和加密强度指示器(430)是显示单元(400)的一部分。

参见图2是涉及本发明的摄像机第1实施例的方框图。该图所示的摄像机，其主要构成部分包括:中央控制器、射频识别装置、音、视频输入单元(包括镜头、光圈、快门，CCD，A/D转换、麦克风、音频A/D)、显示单元(包括LCD液晶显示)、传输单元(包括视频D/A、音频D/A、USB接口)、存储单元(包括EPROM程序存储器、微硬盘或CF卡)、操作单元(包括录音、定时拍、删除、TV分辨率选取、帧内嵌选项(关键帧、逐帧)、射频信息加密强度、图像质量、退出等功能)。

镜头是具有由聚焦透镜和变倍透镜等构成的摄影透镜，被摄物的图像光通过摄影透镜、光圈在CCD敏感器件的受光面上成像。该摄影透镜的变焦透镜和聚焦透镜，借助于由视频采集中的变焦驱动器和聚焦驱动器进行移动，来调整变焦倍率和调整焦点。另外，光圈的大小借助于由中央控制器所控制的光圈驱动器来进行调整。

射频识别装置通过发射天线发送一定频率的射频信号，当射频卡进入发射天线工作区域时产生感应电流，射频卡获得能量被激活；射频卡将自身编码等射频信息通过卡内置发送天线发送出来；装置中的接收天线接收到从射频卡发送来的载波信号，经天线调节器传送到中央处理器，中央处理器对接收的信号进行解调和解码，根据逻辑运算判断该卡的合法性。

在拍摄按钮被半按下时，中央控制器控制视频采集模块来测量离开被摄物的距离，测量被摄物的亮度。然后，根据该距离测量值和变焦倍率等摄影信息来驱动变焦驱动器和聚焦驱动器，调整摄影透镜的变焦倍率和聚点。并且，根据测光值来控制视频采集中的发光灯或红灯传感装置，同时驱动光圈驱动器，调光圈的光量大小。另外，发光灯在被摄物暗的情况下被点亮。

CCD传感器把用摄影透镜在受光面上成像的图像光变换成电信号(图像信号)。该模拟信号经过A/D转换后，生成数字信号，输入到中央控制器中。

其拍摄过程的实施方式如图3所示，摄像机开机后，调节进入拍摄模式，中央控制器进行拍摄部件的初始化，如自动对焦等，同时自动获取和识别射频信息，如射频信息有效，则根据射频质量显示单元显示射频强弱程度，并将射频信息放入暂存区，如果射频信息为无效，则显示单元显示无射频信息。

当录像拍摄或中途照片拍摄时，自动记录视频和音频，并保持同步，从硬件设置区获取是关键帧还是每一帧保存射频信息的设置，判断是否为需要存入射频信息的帧，如果是，则从射频信息暂存区中获取射频信息，按信息隐藏置入帧的音频或视频中，按一定的压缩方式保存成录像或图片。

拍摄或照片拍摄时，从视频A/D和音频A/D中获取每一帧视频和音频数据包，或获取拍摄的图像；从射频识别装置获取当前射频信息，根据射频信息质量在LCD液晶显示器中显示射频信息的强弱程度，并记录到射频信息记录队列中；根据射频信息的强弱程度估算出距离，并在LCD液晶显示器中显示；从EPROM或EEPROM中读取系统设置中的射频信息加密强度，对射频信息进行加密处理；将射频信息和加密强度信息嵌入到视频、音频或图像中，保存在微硬盘或CF卡的一个文件中，或者通过无线传输网络传输到服务器中。

拍摄结束，则保存完毕。

其播放过程的流程图如图4所示，当选择一段视频音频文件进行播放时，关闭射频信息的强弱程度显示，对视频、音频的每一帧进行处理，当帧中包含射频信息的，需要通过密码验证射频信息的完整性，通过加密强度选择解密方法，对射频信息解密；从射频信息中获取距离，在LCD液晶屏上显示相对路径，并显示大致的速度信息；播放暂停时对当前位置在路径上进行闪动。

图5是涉及本发明的摄像机第2实施例的方框图。该图所示的摄像机，其主要构成部分包括:中央处理器、音、视频输入单元(外部摄像机接口)、射频识别装置、显示单元(LCD液晶显示器和LED显示灯)、存储单元(包括EPROM程序存储器、微硬盘或CF卡)、传输单元(包括视频D/A、音频D/A、USB接口)，其中第2实施例中的最小配置中可以不包括传输单元，显示单元可以只是LED显示灯。

中央处理器在常规录像机拍摄输出信息时，自动记录所传输过来的音频和视频信息。

其拍摄过程的实施方式如图6所示，开机后中央处理器自动获取和识别射频信息，如射频信息为有效，则根据射频信号质量显示单元显示射频强弱程度，并将射频信息放入暂存区，如果射频信息为无效，则显示单元显示无射频信息。

当中央处理器检测到外部音频/视频后，记录外部音频和视频；从射频识别装置获取当前射频信息，如果有LCD液晶显示器，则根据射频信息质量在LCD液晶显示器中显示射频信息的强弱程度，并记录到射频信息记录队列中；根据射频信息的强弱程度估算出距离，如有LCD液晶显示器，则在LCD液晶显示器中显示；从EPROM或EEPROM中读取系统设置中的射频信息加密强度，对射频信息进行加密处理；将射频信息和加密强度信息嵌入到视频、音频或图像中，保存在微硬盘或CF卡的一个文件中。

外部音频/视频结合后，CPU自动保存好录像文件。

图7是涉及本发明的摄像系统第3实施例的方框图。该图所示的支持MIDP的手机，通过蓝牙方式连接蓝牙射频识别模块。

手机控制蓝牙射频识别装置通过发射天线发送一定频率的射频信号，当射频卡进入发射天线工作区域时产生感应电流，射频卡获得能量被激活；射频卡将自身编码等射频信息通过卡内置发送天线发送出来；装置中的接收天线接收到从射频卡发送来的载波信号，经蓝牙待传送到手机，手机对接收的信号进行解调和解码，根据逻辑运算判断该卡的合法性。

同时手机自动记录所传输过来的音频和视频信息。

其拍摄过程的实施方式如图8所示，手机开机后，按快捷键方式进入拍摄采集模式，自动通过蓝牙获取蓝牙射频识别装置，通过蓝牙会话获得并识别射频信息，如射频信息有效，则根据射频质量显示单元显示射频强弱程度，并将射频信息放入暂存区，如果射频信息为无效，则显示单元显示无射频信息。

当手机拍摄时，自动记录视频和音频，并保持同步，从硬件设置区获取是关键帧还是每一帧保存射频信息的设置，判断是否为需要存入射频信息的帧，如果是，则从射频信息暂存区中获取射频信息，按信息隐藏置入帧的音频或视频中，按一定的压缩方式保存成录像或图片。

手机拍摄时自动获取每一帧视频和音频数据包，或获取拍摄的图像；从射频识别装置获取当前射频信息，根据射频信息质量在手机显示器中显示射频信息的强弱程度，并记录到射频信息记录队列中；根据射频信息的强弱程度估算出距离，并在手机显示器中显示；从手机内存中读取系统设置中的射频信息加密强度，对射频信息进行加密处理；将射频信息和加密强度信息嵌入到视频、音频或图像中，保存在手机的一个文件中，或者通过手机无线网络传输到服务器中。

拍摄结束，则保存/传输完毕。

图9是涉及本发明的摄像系统第4实施例的方框图。该图所示的支持MIDP的自带NFC(Near Field Communication近距离无线通信)的手机。

手机通过NFC模块发送一定频率的射频信号，当射频卡进入发射天线工作区域时产生感应电流，射频卡获得能量被激活；射频卡将自身编码等射频信息通过卡内置发送天线发送出来；装置中的接收天线接收到从射频卡发送来的载波信号，经NFC模块传送到手机，手机对接收的信号进行解调和解码，根据逻辑运算判断该卡的合法性。

同时手机自动记录所传输过来的音频和视频信息。

其拍摄过程的实施方式如图10所示，手机开机后，按快捷键方式进入拍摄采集模式，自动通过NFC模块获得并识别射频信息，如射频信息有效，则根据射频质量显示单元显示射频强弱程度，并将射频信息放入暂存区，如果射频信息为无效，则显示单元显示无射频信息。

拍摄结束，则保存/传输完毕。

Claims

1.一种射频信息自动识别，并将射频信息隐藏于所采集的媒介(包括录制的视频、音频的对应帧或所拍摄图像)中的摄像系统，该摄像系统包括：中央控制器(100)，射频识别装置(200)，音、视频输入单元(300)，显示单元(400)，传输单元(500)，存储单元(600)，操作单元(700)和服务器(800)，其中中央控制器(100)与所述的这些部件连接，其中显示单元(400)包括射频信号提示器(410)、距离指示器(420)和加密强度指示器(430)，其特征在于：

中央控制器(100)，用于识别射频信息，用于接收音、视频数据的输入，数据处理，用于显示射频信号强度提示、信息隐藏和视音频数据或图像的显示，用于数据的存储操作、传输，并接受用户操作和设置；

射频识别装置(200)，用于接收射频信息，并进行自动识别；

音、视频输入单元(300)，可以是集成的摄像模块，也可以是外部摄像装置的接口，用于获取录像的视频信息和录音的音频信息；

显示单元(400)，显示正在录制或已录制的视频音频或图像，同时通过射频信号显示器(410)显示射频信号的强弱程度，根据射频信号的信号强弱计算出射频发送端的距离，通过距离指示器(420)显示路径和速度，通过加密强度指示器(430)显示用户设置的射频信息加密的强度；

传输单元(500)，用于传输视频音频文件和图像文件；

存储单元(600)，用于存储视频音频文件和图像文件；

操作单元(700)，用于用户进行文件删除、系统参数设置；

服务器(800)，用于保存摄像系统通过无线网络传输所采集的媒介。

2.如权利要求1所述的摄像系统，射频信号显示器(410)显示射频信号，强弱程度根据射频信号质量进行显示，并显示射频电子信息。

3.如权利要求1所述的摄像系统，距离指示器(420)显示录制和播放过程的路径和速度。

4.如权利要求1所述的摄像系统，可根据不同的安全等级，设置不同的射频信息嵌入算法的加密强度。

5.一种将射频信息隐藏于所录制视频、音频的对应帧或所拍摄图像中的方法，该方法包含下列步骤：

从音、视频输入单元(300)获取每一帧视频和音频数据包，或获取拍摄的图像；

从射频识别装置(200)获取当前射频信息，根据射频信息质量显示射频信息的强弱程度，并记录到射频记录队列中；

根据射频质量估算距离，根据距离计算路径和速度，并显示；

读取系统设置中的射频信息加密强度，对射频信息进行加密处理；

将射频信息和加密强度信息嵌入到视频、音频或图像中，或者将射频信息和加密强度信息嵌入到图像的EXIF头中；经无线传输单元(500)传输到互联网服务器中，或保存在存储单元(600)的一个文件中。

6.如权利要求5所述的方法，其中保存的视频音频文件播放时不影响原先的文件格式和质量，即人眼看不出任何区别，而且不影响录制的视频数据的正常播放。

7.如权利要求5所述的方法，其中保存的视频音频文件播放时，可从射频信息嵌入帧的视频和音频数据包中获得射频信息，同时记录到射频队列中，结合播放同步显示；路径结合计算机地形显示软件，可完整地显示路径或所处点。

8.如权利要求5所述的方法，其中保存的图像文件在浏览时，获得射频信息，并显示；结合计算机地形位置显示软件，可完整地定位到相关位置。

9.如权利要求5所述的方法，其中保存的视频音频文件、图像文件，在格式转换时，嵌入的射频信息仍然保留；视频音频文件在剪辑后不影响嵌入的射频信息。

10.可以根据输入的射频信息检索到该位置或附近的视频音频片段和图像文件。