CN101860758B

CN101860758B - 一种现场视频处理的方法及装置

Info

Publication number: CN101860758B
Application number: CN 201010192094
Authority: CN
Inventors: 陈晓春; 金涛; 胡曾千; 臧纪运; 周跃辉
Original assignee: Shenzhen Research Institute Tsinghua University
Current assignee: Shenzhen Research Institute Tsinghua University
Priority date: 2010-06-04
Filing date: 2010-06-04
Publication date: 2012-05-23
Anticipated expiration: 2030-06-04
Also published as: CN101860758A

Abstract

本发明涉及一种现场视频处理的方法及装置。一种现场视频处理的装置，包括：视频采集模块、AVS编码模块、数据打包和加密模块、TDS-OFDM编码调制和射频模块，以及天线模块。本发明的技术方案的优点在于，既能够适合较长距离转播，又具有一定加密能力，非常适合应急现场的视频信号实时采集和转发。

Description

一种现场视频处理的方法及装置

技术领域

本发明涉及一种现场视频处理的方法及装置。

背景技术

AVS(数字音视频编解码技术标准)是我国自主制定、拥有自主知识产权的音视频编解码标准，它一套包含系统、视频、音频、媒体版权管理在内的完整标准体系，目前已经在全国范围内推广使用。AVS标准的编码效率比目前数字电视领域普遍采用的MPEG-2标准高2倍以上，与H264编码效率相当，但是在算法复杂度上比H264低，因此，AVS标准在计算和存储资源上拥有更明显的优势。

目前，国内市场上的AVS编码系统主要有两种：一种是AVS监控系统采集视频信号，然后利用AVS模块进行信号编码，再通过不同的视频输出接口输出编码后的信号，这种设备主要用于视频播出前端，如数字电视广播端，设备功能齐全、接口丰富，但价格较贵，不适合用于本发明所描述的无线视频监控系统；另一种是在采集视频信号和AVS编码信号之后，对编码后的信号按照互联网协议要求打包成IP包，然后通过以太网口发送出去，这种AVS监控模块已实现小型化和量产，成本相对要低得多，这里我们称之为AVS-IP编码器。

从目前AVS编码技术在监控系统的应用来看，目前主要用AVS-IP编码器来应用于基于IP网络的有线监控系统，例如中国专利文件CN101252681A所披露的技术方案。而中国专利文件CN201222780Y、CN101262610A、CN101094042A、CN201282459和CN201146496中，分别考虑把AVS编码器应用到无线视频监控系统当中。

但是，目前的无线视频监控系统一股采用CDMA 1X、EDGE或3G无线网络技术，由于受无线传输的技术限制，以图片抓取为主，图像传输质量较差。另一种无线视频监控系统是采用地面数字电视广播技术，例如中国专利文件CN201282459和CN201146496所披露的技术方案。现在国内得到广泛应用的微波技术是数字微波，即COFDM，多载波正交频分复用技术。采用COFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，即正交频分复用技术)无线视频传输技术，不受障碍物的影响，视频质量较好，延时小。目前采用模拟微波技术和COFDM技术的无线监控系统是完全开放的，不具备安全性可言。目前，其供应商有深圳科卫泰、安徽创世、德加拉和力合视达等，主要应用于公安的侦测、部队的边防巡逻和军事演习、武警的消防抢险等应急通信领域。但是，其传输距离有限，其要传到几十公里的距离则需要10多瓦的发射功率，而且它的系统容量小，在有限区域内多个终端之间会存在相互干扰，导致视频质量迅速下降甚至无法使用。为此，需采用地面数字电视广播技术来进行较长距离的转播，例如转播应急现场视频信号时，可能涉及信号的加密和安全传输。不过，限于便携式设备的自身特性，不可能采用复杂的视频流信号加密装置。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种既能够适合较长距离转播，又具有一定加密能力的现场视频处理的方法及装置。

对此，本发明首先提供一种现场视频处理的装置，包括：

视频采集模块，用于获取现场视频信息，并对这些视频信息进行模数转换，输出相应的数字视频信号；

AVS编码模块，用于对所述视频采集模块输出的数字视频信号进行数据压缩和信源编码处理；

数据打包和加密模块，用于对所述AVS编码模块输出的视数字频信号进行打包处理，生成传输流包，对该传输流包中的数据进行加密，并输出加密后的传输流；

TDS-OFDM编码调制和射频模块，用于对所述数据打包和加密模块输出的传输流进行调制编码；以及，

天线模块，用于将所述TDS-OFDM编码调制和射频模块输出的信号发射出去。

上述技术方案把国标AVS编码技术和地面数字电视技术的巧妙结合，特别适合于应急现场的视频信号实时采集和转发。在应急现场的视频信号实时采集和转发的工作过程中，利用视频采集模块获取现场的视频信息，利用AVS编码模块对图像进行压缩和编码处理，利用TDS-OFDM编码调制和射频模块把信号发送出去。另外，还通过数据打包和加密模块，对TS流进行加密以保证该视频流信息不被泄露，克服了采用地面数字电视广播技术保密性差的缺点。

优选的，所述数据打包和加密模块包括：

切割单元，用于把所述AVS编码模块输出的视数字频信切割成传输流数据包，每个包长为188字节；

时钟单元，用于将所述切割单元输出的传输流数据包中插入时钟信息；以及，

加密单元，用于对所述的时钟单元输出的传输流数据包进行加密处理。

进一步的，所述加密单元包括：

第一处理部，用于生成一个控制字，该控制字对应有一个伪随机序列；

第二处理部，用于按照周期截取所述时钟单元输出的传输流数据包，并把该传输流数据包的载荷部分和所述伪随机序列进行异或操作后输出；

第三处理部，用于将所述第二处理部输出的传输流数据包的包头的加扰控制字段的2位均设置为“1”，未加密的2位君设置为“0”，然后输出到所述TDS-OFDM编码调制和射频模块。

进一步采用上述技术措施，传输流数据包中插入时钟信息以保证接收机和发射端的同步，并可进行速率控制。时钟插入方法可以按照数字电视相关协议实现。这样，还能够保证该视频流信息不被泄露。

相应的，本发明还提供一种现场视频处理的方法，包括如下步骤：

视频采集步骤，获取现场视频信息，并对这些视频信息进行模数转换，输出相应的数字视频信号；

AVS编码步骤，对所述视频采集步骤输出的数字视频信号进行数据压缩和信源编码处理；

数据打包和加密步骤，对所述AVS编码步骤输出的视数字频信号进行打包处理，生成传输流包，对该传输流包中的数据进行加密，并输出加密后的传输流；

TDS-OFDM编码调制和射频步骤，用于对所述数据打包和加密步骤输出的传输流进行调制编码；以及，

天线步骤，将所述TDS-OFDM编码调制和射频步骤输出的信号发射出去。

优选的，所述数据打包和加密步骤包括：

切割步骤，把所述AVS编码步骤输出的视数字频信切割成传输流数据包，每个包长为188字节；

时钟步骤，将所述切割步骤输出的传输流数据包中插入时钟信息；以及，

加密步骤，对所述的时钟步骤输出的传输流数据包进行加密处理。

进一步的，所述加密步骤包括：

第一处理步骤，生成一个控制字，该控制字对应有一个伪随机序列；

第二处理步骤，按照周期截取所述时钟单元输出的传输流数据包，并把该传输流数据包的载荷部分和所述伪随机序列进行异或操作后输出；

第三处理步骤，将所述第二处理步骤输出的传输流数据包的包头的加扰控制字段的2位均设置为“1”，未加密的2位君设置为“0”，然后输出到所述TDS-OFDM编码调制和射频模块。

与现有技术相比，本发明的技术方案的优点在于，既能够适合较长距离转播，又具有一定加密能力，非常适合应急现场的视频信号实时采集和转发。

附图说明

图1是本发明现场视频处理的装置一种实施例的结构示意图；

图2是本发明现场视频处理的方法一种实施例中加密算法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的较优的实施例作进一步的详细说明：

如图1所示，一种现场视频处理的装置，包括：视频采集模块，用于获取现场视频信息，并对这些视频信息进行模数转换，输出相应的数字视频信号；AVS编码模块，用于对所述视频采集模块输出的数字视频信号进行数据压缩和信源编码处理；数据打包和加密模块，用于对所述AVS编码模块输出的视数字频信号进行打包处理，生成传输流包，对该传输流包中的数据进行加密，并输出加密后的传输流；TDS-OFDM编码调制和射频模块，用于对所述数据打包和加密模块输出的传输流进行调制编码；以及，天线模块，用于将所述TDS-OFDM编码调制和射频模块输出的信号发射出去。

其中，所述数据打包和加密模块包括：切割单元，用于把所述AVS编码模块输出的视数字频信切割成传输流数据包，每个包长为188字节；时钟单元，用于将所述切割单元输出的传输流数据包中插入时钟信息；以及，加密单元，用于对所述的时钟单元输出的传输流数据包进行加密处理。

所述加密单元包括：第一处理部，用于生成一个控制字，该控制字对应有一个伪随机序列；第二处理部，用于按照周期截取所述时钟单元输出的传输流数据包，并把该传输流数据包的载荷部分和所述伪随机序列进行异或操作后输出；第三处理部，用于将所述第二处理部输出的传输流数据包的包头的加扰控制字段的2位均设置为“1”，未加密的2位君设置为“0”，然后输出到所述TDS-OFDM编码调制和射频模块。

在具体的应用中，当我们需要转发某一应急现场的视频信息时，例如春运火车站人流、城中村拆迁现场和地震灾害现场等，可以采用视频采集模块获取现场的图像数字视频信号，然后通过AVS编码模块对图像数字视频信号进行压缩和编码处理，处理后的信号，也称基本流(Packaged Element Stream，简称PES流)，接下来按照国际上通用的数字视频广播(DVB)标准被打包成传输流(TS)包，该传输流包被进一步加密处理，加密后的传输流包的包长和结构不变，在TDS-OFDM编码调制和射频模块中通过编码调制和正交上变频处理后发送出去。

对于现场视频处理的设备发送出信号的接收端，可以采用类似于数字电视机顶盒之类的设备，在天线频率和本设备发射信号调谐后，即可接收到应急现场的视频信号。

如图2所示，一种现场视频处理的方法，包括如下步骤：

其中，所述数据打包和加密步骤包括：

如图2所示，所述加密步骤包括：

然后由所述TDS-OFDM编码调制和射频模块对该加密后的传输流数据包进行复用和发送。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种现场视频处理的装置，包括：

数据打包和加密模块，用于对所述AVS编码模块输出的数字视频信号进行打包处理，生成传输流包，对该传输流包中的数据进行加密，并输出加密后的传输流；

天线模块，用于将所述TDS-OFDM编码调制和射频模块输出的信号发射出去；

其特征在于，所述数据打包和加密模块包括：

切割单元，用于把所述AVS编码模块输出的数字视频信号切割成传输流数据包，每个包长为188字节；

加密单元，用于对所述的时钟单元输出的传输流数据包进行加密处理；

所述加密单元包括：

第三处理部，用于将所述第二处理部输出的传输流数据包的包头的加扰控制字段的2位均设置为“1”，未加密的2位均设置为“0”，然后输出到所述TDS-OFDM编码调制和射频模块。

2.一种现场视频处理的方法，包括如下步骤：

数据打包和加密步骤，对所述AVS编码步骤输出的数字视频信号进行打包处理，生成传输流包，对该传输流包中的数据进行加密，并输出加密后的传输流；

天线步骤，将所述TDS-OFDM编码调制和射频步骤输出的信号发射出去；

其特征在于，所述数据打包和加密步骤包括：

切割步骤，把所述AVS编码步骤输出的数字视频信号切割成传输流数据包，每个包长为188字节；

加密步骤，对所述的时钟步骤输出的传输流数据包进行加密处理；

所述加密步骤包括：

第三处理步骤，将所述第二处理步骤输出的传输流数据包的包头的加扰控制字段的2位均设置为“1”，未加密的2位均设置为“0”，然后输出到所述TDS-OFDM编码调制和射频模块。