CN102368819B - 一种移动视频采集传输监控和发布的系统 - Google Patents

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Abstract

一种移动视频采集传输监控和发布的系统,通过3G网、计算机网和有线电视网三网进行视频的采集、传输、监控和发布,系统由前端采集模块、中心服务器模块和调看终端模块三大部分组成。本发明跨越3G网、计算机网和有线电视网,进行三种网络之间的资源共享和数据互通,特别是有线电视网中的节目信息和电信网、计算机网络的互联互通,同时保证数据,特别是视音频实时信息在实时传输调看过程中的稳定性、流畅性和实时性。

Description

一种移动视频采集传输监控和发布的系统
技术领域
[0001] 本发明属于网络通信领域,设计基于电信3G网、计算机网和有线电视网的移动信息采集、传输、监控和发布方法及系统,用于数据的实时采集、监控、证据收集和实时传输,为一种移动视频采集传输监控和发布的系统。
背景技术
[0002] 随着国家3G网络牌照的发放和三网融合的逐步推进,一个分布更广泛传输速率更大的无线、有线网络已经逐步形成,电信网、计算机网和有线电视网三大网络之间的融合正在进行,同时当各种异构网络之间的数据共享和通信也是目前需求上、技术上亟待解决的问题,于此同时目前对于可移动的信息采集、远程监控检测、远程信息的实时访问和可移动的实时监控的需求日益增长,百姓在上班出差途中如何对家庭独居的老人和小孩的实时查看,对高危区域的实时检测和远程移动调看,对现场新闻的实时移动采集和规避卫星设备进行新闻直播等等,目前的视音频采集方法和系统都不能较好的解决以上问题。
[0003] 当前我国在利用集成电信网、计算机网和有线电视网方面,特别是在三网资源通信和共享方面的研究相对不很充分,三大网络资源相对比较独立,有线电视网的内网资源几乎与其他两个网络隔绝,电信网和计算机网虽然随着3G牌照的发放和建设相对比较透明,但是由于3G网络的传输速率、稳定性和覆盖性等原因,导致两种网络之间的数据传输不是特别的稳定可靠。
[0004] 为了摆脱三网之间的传输壁垒、信息采集和访问的可移动性和可靠性,实现三网之间的数据共享和通信,必须解决和 改进现有技术的以下几点缺陷:
[0005] •构建一套使用于三种网络的共有平台和系统;
[0006] •建立一套信息可移动采集、移动调看的方法和系统方案;
[0007] •保证数据在三网之间传输的可靠性;
[0008] •针对异构平台、异构网络和异构数据,特别是视音频数据的兼容性;
[0009] •调看者与前端采集者之间的互动和可操作性。
发明内容
[0010] 本发明要解决的问题是:目前在利用集成电信网、计算机网和有线电视网方面,特别是在三网资源通信和共享方面的研究相对不很充分,三大网络资源相对比较独立,需要构建一套基于3G网、计算机网和有线电视网的移动信息采集、传输、监控和发布方法及系统。
[0011] 本发明的技术方案为:一种移动视频采集传输监控和发布的系统,通过3G网、计算机网和有线电视网三网进行视频的采集、传输、监控和发布,系统由前端采集模块、中心服务器模块和调看终端模块三大部分组成;
[0012] 所述前端采集模块由传感模块、视频采集模块、GPS模块、信息服务模块、网络发送模块和数据存储模块组成,传感模块、视频采集模块、GPS模块为采集设备,采集到的信息通过信息服务模块处理,包括:对传感信号进行编码,转换成系统可接受的程序化语言;对GPS信息进行经纬度进行提取;对音频采用PCM编码,对视频信息进行H.264编转码,根据网络状况对编转码视频的帧率、码率和分辨率进行实时调整来适应网络,保证传输质量;网络发送模块负责接入计算机网,连接到计算机网中的中心服务器后,发送采集设备的注册报到信息,注册信息包括采集设备数量、分类名称,然后接收中心服务器反馈回来的该采集设备的唯一 ID ;接收到中心服务器的发送指令后,将前述经过信息服务模块处理后的传感信息、GPS信息和音频视频信息,发送到中心服务器上;同时在接收到中心服务器的设备控制信息后,转发至信息服务模块,信息服务模块负责对前端采集模块中的各个设备进行控制调整;数据存储模块将上述经过信息服务模块处理后的传感信息、GPS信息和音频视频信息存储在前端采集模块上;
[0013] 所述中心服务器模块由公网IP、流媒体服务器、目录服务器、文档服务器、检测服务器、短信服务器和有线电视网接口设备组成,中心服务器模块将三网中传送来的资源进行登记;公网IP接入模块用于前端采集设备的接入以及与3G网络的连接,实现计算机网信息和电信信息的互联互通;目录服务器对三网中传输过来的数据、资源及其相应的设备等进行注册、登记,并建立Web服务,将其在3G网、计算机网上进行发布,根据终端的用户名和密码提供相应的访问权限,并根据用户的指令向前端采集模块发送传输数据和设备控制指令、向检测服务器发送相应异常事件检测指令;文档服务器对三网中传输过来的资源及其相应的设备信息进行存储备份;流媒体服务器提供多入多出的数据并发服务,对于传输过来的多路数据资源进行多入处理,并在多路访问单路数据时,对单路数据进行多路并发处理,保证单路数据的多路实时调用访问;检测服务器在接收到目录服务器的检测指令后,针对三网传输来的数据资源进行异常事件检测,包括对传感数据分析、视频异常事件分析和GPS定位异常分析;短信服务器登记需要短信提醒的用户手机号码,如果用户需要对某一前端采集模块所采集的数据进行异常检测,检测服务器对该模块传输过来的相应数据,包括传感数据、视频数据和GPS数据中的异常情况进行实时检测,并在检测到异常情况时向用户手机发送一条包括异常情况的具体信息的短信信息;有线电视网接口将广电信息与计算机网互通,将广电资源传输至计算机网及3G网络,或将计算机网资源移送至有线电视网,将计算机网资源移至有线电视网时,需要进行审核编辑然后予以播出,此时有线电视网接口将计算机网资源的视频资源转换成Dvpix)格式传送给有线电视网中审核部门的节目审查编辑服务器,审核编辑后予以播出,或者将视频资源转换成模拟信号传送给电视直播部门的直播模块,代替卫星进行视频直播,将有线电视网资源推送至计算机网和电信网时,有线电视网接口将信息资源中的视频资源转换成标准H.264的编码、15帧/秒、CIF或QVGA分辨率格式,将其送至流媒体服务器,并将信息注册报道到目录服务器,使智能终端通过中心服务器的Web服务进行有线电视网中的资源调看;
[0014] 所述调看终端模块为具有接入三网功能的智能终端,包括接入计算机网的计算机设备,具有电信3G接入功能的智能手机,以及接入有线电视网的节目审查编辑服务器和直播模块;接入计算机网和电信3G的智能终端访问中心服务器中的目录服务器提供的Web服务,根据其权限访问相应资源,接入有线电视网的设备为实时监听中心服务器的有线电视网接口,当有线电视网中有数据需要推向计算机网和3G网时,由节目审查编辑服务器通过有线电视网接口推送到中心服务器,当计算机网和3G网有数据需要推向有线电视网时,则通过有线电视网接口将数据转换成DVpro或DV25视音频格式推向节目审查编辑服务器或转换成模拟信号直送直播模块,当节目审查服务器和直播模块接收到数据时,节目审查服务器通知相关人员对数据设备进行审查、编辑和播出,直播模块在收到数据后会直接将数据推送至直播大屏进行节目的播出。
[0015] 前端采集模块中,进行自适应信道视频编码,通过对网络状况的实时监控,保证传输质量:建立基于TCP的Padhye模型的网络模式,计算并预测当前网络的速率,其公式如式(I)所示,根据预测的网络速率,动态调整图像视音频编码的帧率、分辨率,实现帧率在8帧〜25帧/秒之间、分辨率在Dl、CIF、QCIF、QVGA, VGA之中动态可调,保证码率为128kbps〜2048kbps,保证视音频传输通畅和图像的传输质量;
Figure CN102368819BD00061
[0017] 其中psize为数据包的大小;p为平均丢包率;RTT为平均往返时延Jtl为超时时限;b为每个应答包包含的数据包应答的个数。
[0018] 前端采集设备的数据为被动传送模式,S卩,当前端采集设备在没有接收到由中心服务器转发的用户对该路采集数据的调看指令时,只会在前端设备启动时在中心服务器的目录服务器上进行注册登记,以及在前端采集设备本地进行数据存储备份,并不通过网络发送其他任何数据,只有用户或管理员需要调看数据时,通过目录服务器发送数据发送指令,前端采集设备在接收到命令之后才开始发送数据信息。
[0019] 本发明在3G网、计算机网和有线电视网基础上,构建一套基于3G网、计算机网和有线电视网的移动信息采集、传输、监控和发布方法及系统,移动信息,包括:家庭视音频远程采集、现场实时新闻素材、移动执法信息采集及回传、高危区域远程视音频信息和实时远程重点排污口船舶动态移动证据采集等,同时本发明还将解决在跨网络、无线移动传输时,由于带宽不稳定、传输速率不足的情况下,保证数据传输,特别是视音频传输的稳定性。
[0020] 本发明的有益效果是:跨越3G网、计算机网和有线电视网,进行三种网络之间的资源共享和数据互通,特别是有线电视网中的节目信息和电信网、计算机网络的互联互通,同时保证数据,特别是视音频实时信息在实时传输调看过程中的稳定性、流畅性和实时性;
[0021] 通过本发明系统,实时的视音频文件从远程采集到远程播放,其时延< ls,其信噪比彡30,平均为40左右,其计算公式如下:
[0022] PSNRtffi = IOiog10 (2n-1) Vmse (2)
[0023] 其中MSE为原始采集图像和远程传输后编解码图像之间的均方误差,(2n_l)2为图像种最大可能的信号值平方,n为表示每个像素的比特数。一般讲,PSNR愈高视频质量愈闻;反之亦然。
[0024] 本发明可同时接收500路信息数据的接入,即,500个前端采集模块同时向中心服务器发送信息数据,并且同时支持500〜1000路的信息实施调看,即,500〜1000个调看终端设备实时调看中心服务器的转发信息数据,针对单路的信息数据,可实现同时500个调看终端设备的实时调看;
[0025]本发明可接收 Windows、Linux、Unix、苹果 IOS、Android、WinCE、Sybiam 等操作系统平台,可接入有线电视网的专有系统平台,实现了广电资源、电信资源和计算机网络资源的共享和实时互通,实现了信息数据的移动采集、移动调看,同时实现了信息的跨网络跨系统跨平台的共享。
附图说明
[0026] 图1为本发明整体结构示意图。
[0027]图2为本发明前端采集模块结构图。
[0028] 图3为本发明中心服务器结构图。
[0029] 图4为本发明调看终端模块结构示意图。
[0030] 图5为本发明3G网和计算机网终端调资源示意图。
[0031] 图6为本发明有线电视网调看终端调看资源示意图。
[0032] 图7为本发明系统模块之间的数据流向图。
[0033] 图8为本发明数据正向流程示意图。
[0034] 图9为本发明数据反向流程示意图。
具体实施方式
[0035] 本发明所阐述的基于3G网、计算机网和有线电视网的移动信息采集、传输、监控和发布方法及系统,其工作原理如图1所示:
[0036] 本发明系统由前端采集模块、中心服务器和调看终端组成,其基本原理是以3G网、计算机网和有线电视网为传输媒介,构建以中心服务器为核心,连接前端采集设备和调看终端模块的,提供视音频监控、高危区域实时监测和实时新闻采播等。本发明系统为一种跨平台、跨网络的视频网络平台,通过3G网、计算机网和有线电视网进行视频的采集、传输、监控和发布,实现信息的移动采集、移动调看、远程可控性,对异构视音频数据的可兼容性,信息调看者对前端设备的可控,保证数据在3G网、计算机网和有线电视网中传输的实时性和可靠性,保证数据在3G网、计算机网和有线电视网这三大网络之间的流通性和共享性。
[0037] 下面具体说明本发明系统的各个部分及其具体实施。
[0038] 前端采集模块为由传感模块、视频采集模块、GPS模块、信息服务模块、网络发送模块和数据存储模块组成,参见图2所示:
[0039] 传感模块、视频采集模块和GPS模块采集到的信息通过信息服务模块处理,处理部分包括:对传感信号进行编码,转换成系统可接受的程序化语言,对GPS信息进行经纬度进行提取,其格式参见下方设备注册报到及信息发送格式及方式,并同时对音频采用PCM编码,对视频信息进行a 264编码,如果采集到的视频信息已经进行非H.264编码,则进行基于H.264的转码操作,将非H.264编码视频转换成标准H.264的编码视频,同时基于
H.264的编转码视频的帧率是8帧〜25帧/秒、码率为128kbps〜2048kbps、分辨率为QCIF (176*144)、CIF (352*288)、QVGA (320*240)、VGA (640*480)、Dl (704*576)、高清(720p、1080p)等,并根据网络状况对帧率、码率和分辨率进行实时调整来适应网络保证传输质量;数据存储模块负责在前端采集模块的本地进行数据的存储和备份,将以上的经过信息服务模块处理后的传感信息、GPS信息和视频信息存储在前端采集模块上,为了保证存储的备份安全,数据存储模块中的存储设备采用SD卡、CF卡或固态硬盘;
[0040] 其中信息服务模块对设备信息和采集到的信息进行网络状况实时监控,系统格式编码和相应的设备控制;网络状况的实时监控是建立TCP的Padhye模型估算当前网络速率,其具体如式(I)所示,并根据估算结果动态调整视音频;系统格式编码是对设备信息和采集信息按照系统格式进行编转码,其输出格式视频文件是标准H.264编码、音频文件是PCM编码、设备信息编码格式如下,其设备控制这是通过提供基于Web的控制页面实现的,前端采集模块本地调整设备可通过内网Web访问完成,而远程控制时,则通过网络控制模块收到指令后,网络控制模块则会通过内网Web服务器转发控制指令,实现远程设备的控制和调整;
[0041]基于 Padhye 的 TCP 模型:
Figure CN102368819BD00081
[0043] 其中psize为数据包的大小;p为平均丢包率;RTT为平均往返时延Jtl为超时时限;b为每个应答包包含的数据包应答的个数
[0044] 设备注册报到及信息发送格式及方式:
[0045]
Struct
[0046]
{
const int Number—Instrument = 20;
char Instrument[Number—Instrument];
char Conception—Instrument[Number—Instrument][256];
int Instrument—number—fact = 0;
int Register—Instrument = 0;
} Instruments
[0047] 其中Number—Instrument为系统所允许的最大的设备数量,Instrument—number—fact为系统实际设备数量,Instrument为设备的名称,Conception—Instrument为其设备所需要传输的信息(此格式不适用于视音频信息的发送,视音频文件直接编转码后以TCP的形式进行回传);当发送注册报道信息时,Conception—Instrument为NULL,,Register—Instrument 为 I。
[0048] 网络发送模块负责接入网络找到计算机网中的中心服务器,将设备信息在中心服务器上进行注册登记,注册登记的信息包括:设备种类信息、网卡MAC地址信息,同时在收到中心服务的发送指令时,则向中心服务器发送信息数据,收到中心服务器的设备控制调整指令时,则会将该指令转发至信息服务模块,用以前端釆集模块中的各种设备的控制和调整;
[0049] 中心服务器模块由公网IP接入模块、流媒体服务器、目录服务器、文档服务器、检测服务器、短信服务器和有线电视网接口等设备组成,参见图3所示:[0050] •公网IP接入模块:用于前端采集设备的接入和与3G网络的连接,实现计算机网信息和电信信息的互联互通,其通过在计算机公共网络建设中心服务器,方便前端采集模块和调看终端模块可以在远程传输、访问的数据信息和控制相应的设备;
[0051] •目录服务器:则是对传入中心服务器的数据信息的设备进行注册和登记,记录相应设备的Mac地址和独立ID,独立ID号是目录服务器通过注册和登记的设备信息、Mac地址和注册时间综合给出,如下所示,保证ID号的唯一性;并建立Web服务,将其在3G网、计算机网上进行发布,并根据用户的指令向前端采集模块发送传输数据和设备控制指令、向检测服务器发送相应异常事件检测指令,并命令流媒体服务器将相应的数据发送至检测服务器;
[0052] ID = hashl28(Instrument[0]+Instrument[I]+...+Instrument[n]+MAC)+time ;
[0053] Instrument []为前端采集模块中的采集设备名称,MAC为发送数据的网卡的MAC地址,time为注册报道时间;
[0054] •文档服务器:则是对所有传输进行中心服务器的数据进行实时的存储和备份;
[0055] •流媒体服务器:是对传入中心服务器的数据提供多进多出的服务,保证中心服务器可以实时接收多路传入中心服务器的数据信息,同时保证中心服务器可以向调看终端提供多路终端的同时实时访问和对单路数据信息的多路实时访问;
[0056] •检测服务器:是对传入中心服务器的数据信息,在接收到目录服务器的检测指令后,进行数据异常的检测,包括:异常事件检测,包括,对传感数据分析、视频异常事件分析、GPS定位异常分析等,并同时将实时检测的数据信息再次传入流媒体服务器,方便用户调看;
[0057] •短信服务器:登记需要短信提醒的用户手机号码,如果用户需要对某一前端采集模块所采集的数据进行异常检测时,则检测服务器会对该模块传输过来的相应数据,包括:传感数据、视频数据和GPS数 据中的异常情况进行实时检测,并在检测到异常情况时向用户手机发送一条包括异常情况的具体信息的短信信息;
[0058] •有线电视网接口:将广电信息与计算机网互通,将广电资源传输至计算机网及3G网络,或将计算机网资源移送至有线电视网,将计算机网资源移至有线电视网时,需要进行审核编辑然后予以播出,故有线电视网接口会将计算机网资源,特别是视频资源转换成Dvpro格式传送给有线电视网中审核部门的节目审查编辑服务器,审核编辑后予以播出,或者将视频资源转换成模拟信号传送给电视直播部门的直播模块,代替卫星进行视频直播;将有线电视网的资源传输至计算机网或3G网络时,有线电视网接口会将信息资源中的视频资源转换成标准札264的编码、15帧/秒、CIF或QVGA分辨率格式,将其送至流媒体服务器,并将信息注册报道到目录服务器,使其可以通过PC、智能3G手机等智能终端通过中心服务器的Web服务进行有线电视网中的资源调看。
[0059] 调看终端模块其由具有接入三网(3G网、计算机网和有线电视网)功能的智能终端,参见图4所示:
[0060] •调看终端模块可以是接入计算机网的PC电脑、上网本、手提电脑和PDA等,也可以是具有电信3G(WCDMA、CDMA-2000、TD-SCDMA)接入功能的智能手机,,其系统可以是windows、Linux、Unix、Android、WinCE、Symbian、苹果IOS等,同样也可以是接入有线电视网的节目审查编辑服务器和直播模块;接入计算机网和电信3G的智能终端可以通过访问中心服务器中的目录服务器提供的Web服务,访问相应的资源,参见图5 ;
[0061] •接入有线电视网的设备则是实时监听中心服务器的有线电视网接口,当有线电视网中有数据需要推向计算机网和3G网时,则有节目审查编辑服务器通过有线电视网接口推送到中心服务器,有线电视网接口会将信息资源中的视频资源转换成标准H.264的编码、15帧/秒、CIF或QVGA分辨率格式,将其送至流媒体服务器,并将信息注册报道到目录服务器,使其可以通过PC、智能3G手机等智能终端通过中心服务器的Web服务进行有线电视网中的资源调看,而当计算机网和3G网有数据需要推向有线电视网时,则通过有线电视网接口推向节目审查编辑服务器或直播模块,当节目审查服务器和直播模块接收到数据时,节目审查服务器则通知相关人员对数据设备进行审查、编辑和播出,而直播模块在收到数据后会直接将数据推送至直播大屏进行节目的播出,参见图6 ;
[0062] 本发明的数据流向及原理其基本结构参见图7:
[0063] 数据正向流向,即:从前端数据采集模块到调看终端模块的数据流程和原理如下:
[0064] 前端数据采集采集到数据时,首先信息服务模块会将收集信息采集设备的信息,包括:设备名称、厂商等、其次会对数据进行编码,其内容包括视音频数据的编转码,即,视音频数据为模拟信号或YUV等未编码时,则进行H.264和PCM标准编码,而如果视音频数据为其他异构视音频编码时,则进行基于PCM的音频转码和基于H.264的实时转码,同时根据网络实时监控的结果,动态调整视频编转码的分辨率、帧率来调整码率来适用网络情况,编转码的帧率动态调整范围:8〜25帧/秒,分辨率率动态调整范围:QCIF(176*144)、CIF (352*288)、QVGA (320*240)、VGA (640*480)、Dl (704*576)、高清(720p、1080p)等,网络发送模块中则会兼容多种网络接入设备,包括:3G网卡(WCDMA、CDMA-2000、TD-SCDMA)、WiF1、WiMAX或有线以太网口,并采用多网卡模式来保证传输速率,并选定一个主网卡进行设备的注册登记,其会主动连接中心服务器,在连接上之后则将信息服务模块发送至中心服务器进行注册和报道,中心服务器则会根据注册信息和注册时间反馈给前端采集模块,并向调看终端进行发布,网络发送模块在接收到中心服务器的信息发送指令后,则将信息服务模块处理后的信息向中心服务器发送,在接收中心服务器停止发送命令后则停止发送,并在本地进行是否发送登记,在网络因故中断重新连接后,根据之前登记的是否发送标志,决定是否发送信息;当注册登记信息达到中心服务器后,中心服务器中的目录服务器则会根据信息采集设备的信息和网卡的MAC地址进行shal28的hash运算,并加上报道时间进行ID命名,并将ID反馈给前端采集模块,并通过其Web服务进行发布,当前收到用户的调看指令时,则其发送给前端采集设备发送指令,流媒体服务器则接收前端采集模块发送过来的信息数据,并提供数据信息的多进多出的信息接收发布服务,其在接收到目录服务器发布指令后,向指定用户发送信息数据,同时将接收到的信息数据发送至文档服务器进行数据信息备份,同时用户需要对传输数据进行实时的异常情况检测时首先需要在短信服务器登记相应的手机号码,流媒体则将相应的数据流传送给检测服务器进行信息数据的异常检测,异常情况包括:红外激光检测区域的非法入侵、GPS检测区域的位置异常、视频数据中异常情况(异常事件、异常行为等)等,检测服务器在检测到相应的异常情况时,则会通知短信服务器异常情况,由短信服务器发送短信给相应的 登记的手机号码,告知相应的监控区域的异常情况;检测服务器在进行实时检测时,会将检测视频实时发送给目录服务器和流媒体服务器,目录服务器会在上传视频的原有名称上加上“-detection”的后缀予以发布,同时流媒体同样会根据目录服务器的指令进行发布;而如果是需要向有线电视网中发布信息时,特别是视音频信息时,其一则需要由有线电视网接口将视音频信息转换成相应格式后发送至节目编辑服务器,提供给相关人员进行审查和编辑,其二则是将,发送至直播模块转换成相应格式,由广电部门进行新闻播,参见图8 ;
[0065] 数据反向流程,即:由调看终端模块至前端采集模块的数据流程及原理:
[0066] 调看终端模块由移动终端或固定终端组成,其基本要求之一是可以通过WiF1、WiMAX、3G等设备连接到计算机网络或电信运行商的3G网络,可以通过其系统中安装的浏览器和播放器访问到计算机网中的中心服务器提供的基于Web的服务,当其访问相应的Web服务时,根据中心服务器的目录服务器访问相应的信息数据,并可以登记相应的手机号,选择其针对的信息数据进行异常事件实时检测;其要求之二:是有线电视网中的节目审查编辑服务器,将相应的视音频信息转换成电视台非编服务器所需格式:DvPro、Dv25、Dv50等,与前端采集格式一致,发送至非编服务器中;或者是直播模块,将接收到的视音频信号转换为模拟信号,进行视音频的新闻直播;同时当节目审查编辑服务器也可以向3G网和计算机网络中推送资源,其将相关的信息资源通过有线电视网接口,有线电视网接口会将信息资源中的视频资源转换成标准H.264的编码、15帧/秒、CIF或QVGA分辨率格式,将其送至流媒体服务器,并将信息注册报道到目录服务器,使其可以通过PC、智能3G手机等智能终端通过中心服务器的Web服务进行有线电视网中的资源调看,参见图9。

Claims (3)

1.一种移动视频采集传输监控和发布的系统,其特征是通过3G网、计算机网和有线电视网三网进行视频的采集、传输、监控和发布,系统由前端采集模块、中心服务器模块和调看终端模块三大部分组成; 所述前端采集模块由传感模块、视频采集模块、GPS模块、信息服务模块、网络发送模块和数据存储模块组成,传感模块、视频采集模块、GPS模块为采集设备,采集到的信息通过信息服务模块处理,包括:对传感信号进行编码,转换成系统可接受的程序化语言JiGPS信息进行经纬度提取;对音频采用PCM编码,对视频信息进行H.264编转码,根据网络状况对编转码视频的帧率、码率和分辨率进行实时调整来适应网络,保证传输质量;网络发送模块负责接入计算机网,连接到计算机网中的中心服务器后,发送采集设备的注册报到信息,注册信息包括采集设备数量、分类名称,然后接收中心服务器反馈回来的该采集设备的唯一ID ;接收到中心服务器的发送指令后,将前述经过信息服务模块处理后的传感信息、GPS信息和音频视频信息,发送到中心服务器上;同时在接收到中心服务器的设备控制信息后,转发至信息服务模块,信息服务模块负责对前端采集模块中的各个设备进行控制调整;数据存储模块将上述经过信息服务模块处理后的传感信息、GPS信息和音频视频信息存储在前端采集模块上; 所述中心服务器模块由公网IP接入模块、流媒体服务器、目录服务器、文档服务器、检测服务器、短信服务器和有线电视网接口设备组成,中心服务器模块将三网中传送来的资源进行登记;公网IP接入模块用于前端采集设备的接入以及与3G网络的连接,实现计算机网信息和电信信息的互联互通;目录服务器对三网中传输过来的数据、资源及其相应的设备等进行注册、登记,并建立Web服务,将其在3G网、计算机网上进行发布,根据终端的用户名和密码提供相应的访问权限,并根据用户的指令向前端采集模块发送传输数据和设备控制指令、向检测服务器发送相应异常事件检测指令;文档服务器对三网中传输过来的资源及其相应的设备信息进行存储备份;流媒体服务器提供多入多出的数据并发服务,对于传输过来的多路数据资源进行多入处理,并在多路访问单路数据时,对单路数据进行多路并发处理,保证单路数据的多路实时调用访问;检测服务器在接收到目录服务器的检测指令后,针对三网传输来的数据资源进行异常事件检测,包括对传感数据分析、视频异常事件分析和GPS定位异常分析;短信服务器登记需要短信提醒的用户手机号码,如果用户需要对某一前端采集模块所采集的数据进行异常检测,检测服务器对该模块传输过来的相应数据,包括传感数据、视频数据和GPS数据中的异常情况进行实时检测,并在检测到异常情况时向用户手机发送一条包括异常情况的具体信息的短信信息;有线电视网接口将广电信息与计算机网互通,将广电资源传输至计算机网及3G网络,或将计算机网资源移送至有线电视网,将计算机网资源移至有线电视网时,需要进行审核编辑然后予以播出,此时有线电视网接口将计算机网资源的视频资源转换成Dvpix)格式传送给有线电视网中审核部门的节目审查编辑服务器,审核编辑后予以播出,或者将视频资源转换成模拟信号传送给电视直播部门的直播模块,代替卫星进行视频直播,将有线电视网资源推送至计算机网和电信网时,有线电视网接口将信息资源中的视频资源转换成标准H.264的编码、15帧/秒、CIF或QVGA分辨率格式,将其送至流媒体服务器,并将信息注册报道到目录服务器,使智能终端通过中心服务器的Web服务进行有线电视网中的资源调看; 所述调看终端模块为具有接入三网功能的智能终端,包括接入计算机网的计算机设备,具有电信3G接入功能的智能手机,以及接入有线电视网的节目审查编辑服务器和直播模块;接入计算机网和电信3G的智能终端访问中心服务器中的目录服务器提供的Web服务,根据其权限访问相应资源,接入有线电视网的设备为实时监听中心服务器的有线电视网接口,当有线电视网中有数据需要推向计算机网和3G网时,由节目审查编辑服务器通过有线电视网接口推送到中心服务器,当计算机网和3G网有数据需要推向有线电视网时,则通过有线电视网接口将数据转换成DVpro或DV25视音频格式推向节目审查编辑服务器或转换成模拟信号直送直播模块,当节目审查服务器和直播模块接收到数据时,节目审查服务器通知相关人员对数据设备进行审查、编辑和播出,直播模块在收到数据后会直接将数据推送至直播大屏进行节目的播出。
2.根据权利要求1所示的一种移动视频采集传输监控和发布的系统,其特征是前端采集模块中,进行自适应信道视频编码,通过对网络状况的实时监控,保证传输质量:建立基于TCP的Padhye模型的网络模式,计算并预测当前网络的速率,其公式如式(I)所示,根据预测的网络速率,动态调整图像视音频编码的帧率、分辨率,实现帧率在8帧〜25帧/秒之间、分辨率在D1、CIF、QCIF、QVGA、VGA之中动态可调,保证码率为128kbps〜2048kbps,保证视音频传输通畅和图像的传输质量; 其中psize为数据包的大小;p为平均丢包率;RTT为平均往返时延Jtl为超时时限;b为每个应答包包含的数据包应答的个数。
3.根据权利要求1所示的一种移动视频采集传输监控和发布的系统,其特征是前端采集设备的数据为被动传送模式,即,当前端采集设备在没有接收到由中心服务器转发的用户对采集数据的调看指令时,只会在前端设备启动时在中心服务器的目录服务器上进行注册登记,以及在前端采集设备本地进行数据存储备份,并不通过网络发送其他任何数据,只有用户或管理员需要调看数据时,通过目录服务器发送数据发送指令,前端采集设备在接收到命令之后才开始发送数据信息。
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