CN103442213A - 视频实时监控方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种视频实时监控方法及装置，该方法包括步骤：监控设备与主控设备通过Zigbee组网；监控设备将现场采集的视频图像压缩成预览视频图像，并通过Zigbee链路将预览视频图像实时传输给主控设备以进行实时监控；主控设备基于接收的预览视频图像的内容，选择是否需要接收视频图像；如果是，则通过紫蜂链路发送传输指令给监控设备；监控设备在接收到传输指令后，将视频图像通过高速无线链路传输给主控设备。因为主控设备和监控设备之间可通过Zigbee自动组网，无需人工干预。而当主控设备需要查看非压缩的或高清的视频信号时，则采用另一个独立的视频传输链路来传输该非压缩的或高清的视频信号，因此传输预览视频图像不占用视频传输时隙。

Description

视频实时监控方法及装置

技术领域

本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种视频实时监控方法及装置。

背景技术

在公共安全以及应急通讯领域，实时视频监控扮演着重要的角色。随着社会问题与环境的日益复杂化，实时监控中的有线视频传输已不能满足公共安全及应急通讯的需求。随着无线通信技术的发展，无线视频传输开始在实时监控中承担重任。

然而，在现有的实时监控中，无线视频传输通常都是采用点对点、一对一的方式发送和接收，无法组网；当传输高清视频时，占用带宽高，导致频带利用率低。即使构建网络传输架构，绝大部分都是采用专用网络实现。采用专用网络则存在专网投资过大的问题，一般的单位和部门难以承受，且组网灵活性不高，无法在任意所需的地方部署。

针对于此，在现有的一些实时监控中，通常采用电信运营商所提供的无线通信网络或采用紫蜂（Zigbee）技术进行组网。

目前在电信运营商提供的无线通信网络中占主导地位的是第三代（3G：3rd-generation）和第四代（4G：3th-generation）移动通信技术。当采用该通信网络时，虽然可以满足传输高清视频图像的要求，但是实时监控将依赖于运营商，在没有运营商网络的地方无法使用，因此无法适应于应急通讯的恶劣多变的环境使用需求。

Zigbee是一种专注于低功耗、低成本、低复杂度、低速率的近程无线网络通信技术，与其它无线传输技术相比，Zigbee网络具有灵活的自组网能力，无需人工干预，各节点能自动加入网络；并在功耗以及成本方面均有优势，其中，其功率为mW级别，速率最大为250KB/s，同时还免去了协议专利费，因为Zigbee运行在国际上免执照的ISM频段（Industrial Scientific Medical Band），该频段主要是开放给工业、科学、医学三个主要机构使用，其依据美国联邦通讯委员会所定义出来，没有使用授权的限制。而且，Zigbee的工作频段灵活，可运行的免费频段包括2.4GHz、868MHz以及915MHz。然而，Zigbee技术中传输宽带有限，而现在的监控设备获取的多为高清视频图像，如果采用Zigbee技术组网将无法满足高清视频的使用需求。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中以上提出的各种缺陷，提供一种视频实时监控方法及装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供了一种视频实时监控方法，包括步骤：

至少一个监控设备与主控设备通过紫蜂组网；

所述监控设备将现场采集的视频图像压缩成预览视频图像，并通过紫蜂链路将所述预览视频图像实时传输给所述主控设备以进行实时监控；

所述主控设备基于接收的所述预览视频图像的内容，选择是否需要接收所述视频图像；

如果是，则通过所述紫蜂链路发送传输指令给所述监控设备；所述监控设备在接收到所述传输指令后，将所述视频图像通过高速无线链路传输给所述主控设备。

在依据本发明实施例的视频实时监控方法中，所述高速无线链路包括第三代无线通信链路和第四代无线通信链路。

在依据本发明实施例的视频实时监控方法中，在通过所述紫蜂链路将所述预览视频图像实时传输给所述主控设备以进行实时监控之后，所述方法还包括步骤：

所述主控设备将接收所述预览视频图像过程中的状态参数通过所述紫蜂链路反馈给所述监控设备.

在依据本发明实施例的视频实时监控方法中，所述监控设备在接收到所述状态参数后基于所述状态参数调节发射功率。

在依据本发明实施例的视频实时监控方法中，所述状态参数包括视频信号质量、误码率、紫蜂的网络连接状态、码率和场强。

本发明还提供了一种视频实时监控装置，包括主控设备和与所述主控设备通信连接的至少一个监控设备；其中，

所述监控设备包括：

用于与所述主控设备进行紫蜂组网的监控侧紫蜂模块，

用于现场采集视频图像的视频图像采集模块，以及

用于将所述视频图像压缩成预览视频图像的视频图像压缩模块；

所述主控设备包括：

用于与所述监控设备进行紫蜂组网的主控侧紫蜂模块，以及

用于处理所述预览视频图像的上位机；

其中，所述监控侧紫蜂模块通过紫蜂链路将所述预览视频图像实时传输给所述主控设备；所述主控设备通过所述主控侧紫蜂模块接收所述预览视频图像，并由所述上位机处理所述预览视频图像以进行实时监控；

所述监控设备还包括视频图像发射模块；所述主控设备还包括视频图像接收模块；其中，

当所述主控设备基于接收的所述预览视频图像，通过所述紫蜂链路发送传输指令给所述监控设备时；所述监控设备在接收到所述传输指令后，通过所述视频图像发射模块将所述视频图像通过高速无线链路传输给所述主控设备，所述主控设备通过所述视频图像接收模块接收所述视频图像。

在依据本发明实施例的视频实时监控装置中，所述高速无线链路包括第三代无线通信链路和第四代无线通信链路。

在依据本发明实施例的视频实时监控装置中，所述监控设备还包括处理模块；其中，

当所述主控设备将接收所述预览视频图像过程中的状态参数通过所述紫蜂链路反馈给所述监控设备时；所述处理模块基于所述状态参数调节发射功率。

在依据本发明实施例的视频实时监控装置中，所述状态参数包括视频信号质量、误码率、紫蜂的网络连接状态、码率和场强。

本发明产生的有益效果是：从以上可以看出，主控设备和监控设备之间通过独立的Zigbee自动组网，无需人工干预；同时，还可以实现多个监控设备对主控设备的多对一视频收发。另外，主控设备与监控设备之间平时保留在低码率压缩传输，提高了频带的利用率，也提高了设备的待机时间，从而对设备的电池续航能力的要求降低；而且，由于预览视频图像和高清视频图像分别采用两个独立的通信链路进行传输，因此通常采用免费和灵活的Zigbee链路传输压缩视频图像时，不会占用传输高清视频图像的视频传输时隙，从而节约了成本。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1示出了依据本发明实施例的视频实时监控装置的结构示意图；

图2示出了依据本发明第一实施例的视频实时监控装置的逻辑框图；

图3示出了依据本发明第二实施例的视频实时监控装置的逻辑框图；

图4示出了依据本发明实施例的视频实时监控方法的流程图；

图5示出了依据本发明另一实施例的视频实时监控方法的流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1示出了依据本发明实施例的视频实时监控装置的结构示意图，如图1所示，该装置包括主控设备100和监控设备，主控设备100与监控设备之间通过Zigbee链路通信连接。其中，监控设备可为多个，并分散于不同的地理位置处，主控设备100与每个监控设备均通过Zigbee链路通信连接。例如，图1示出了监控设备1、监控设备2、…、监控设备N，为描述方便，下文中将采用监控设备200表示任意一个监控设备。

具体而言，图2示出了依据本发明第一实施例的视频实时监控装置的逻辑框图。如图2所示，监控设备200包括视频图像采集模块210、处理模块220、视频图像压缩模块230、以及监控侧Zigbee模块240。其中，视频图像采集模块210可以为摄像头，优选为高清摄像头，用于现场采集视频图像，并将该视频图像传输给处理模块220。处理模块220可以为微处理单元（MCU：MicroControl Unit），用于处理接收的视频图像，并控制其它模块的工作。此时，处理模块220控制视频图像压缩模块230将视频图像压缩成预览视频图像，压缩比例可根据需要预先设置，也可在实时监控过程中动态调节。换句话说，此处的预览视频图像为原始采集的视频图像的低帧率压缩信号，以适用于通过Zigbee传输，从而有效利用Zigbee链路。监控侧Zigbee模块240用于与主控设备进行Zigbee组网，并在处理模块220的控制下，通过Zigbee链路将预览视频图像实时传输给主控设备。

主控设备包括上位机110和主控侧Zigbee模块120，其中，主控侧Zigbee模块120用于与监控设备200进行Zigbee组网，由此与监控侧Zigbee模块240之间建立Zigbee链路。主控侧Zigbee模块120通过该Zigbee链路接收预览视频图像，并将预览视频图像传输给上位机110。上位机110处理该预览视频图像，从而实现实时监控。

从以上可以看出，通过分别在主控设备和监控设备200中设置Zigbee模块，可以实现彼此之间通过独立的Zigbee链路自动组网，无需人工干预。同时，还可以实现多个监控设备200对主控设备的多对一视频收发。

图3示出了依据本发明第二实施例的视频实时监控装置的逻辑框图，如图3所示，在图2中示出的装置的基础上，图3中的监控设备200还包括视频图像发射模块250；主控设备还包括视频图像接收模块130，该视频图像发射模块250与视频图像接收模块130之间通过相对于Zigbee链路的高速无线链路通信连接（也可称之为第二无线链路）。例如，高速无线链路包括第三代无线通信链路和第四代无线通信链路，这样可以实现在监控设备200与主控设备之间进行高清视频图像传输。当然，此处并不限于上述例举的两种通信链路，该高速无线链路可以是其它任意的可用于传输视频的通讯链路和通讯协议。

具体而言，当主控设备基于接收的预览视频图像的内容，通过Zigbee链路发送传输指令给监控设备200时；监控设备200在接收到传输指令后，通过视频图像发射模块250将视频图像通过高速无线链路传输给主控设备，主控设备通过视频图像接收模块130接收该视频图像。

例如，当上位机110在处理预览视频图像时发现现场出现异常情况或紧急情况时，压缩后的预览视频图像已经不能满足实时监控的要求，此时，上位机110控制主控侧Zigbee模块120将传输指令通过Zigbee链路发送给监控设备200。监控侧Zigbee模块240接收到传输指令后，将该传输指令传输给处理模块220。基于该传输指令，视频图像发射模块250将采集的视频图像通过高速无线传输链路直接发送给主控设备。主控设备的视频图像接收模块130接收到该未经压缩的视频图像后，将其传输给上位机110，从而实现高清实时监控。

相应地，当根据视频内容发现现场不再出现异常或紧急情况时，主控设备还可控制监控设备200停止通过高速无线传输链路发送高清视频图像，转而继续由Zigbee链路发送压缩后的预览视频图像。

从以上可以看出，在图2示出的装置的基础上，图3中的装置可根据预览视频图像的内容选择是否需要接收未经压缩的高清视频图像，一旦现场情况有异，可启动通过高速无线传输链路传输未经压缩的高清视频图像。这样，主控设备与监控设备200之间，平时保留在低码率压缩传输，提高了频带的利用率，也提高了设备的待机时间，从而对设备的电池续航能力的要求降低。另一方面，由于预览视频图像和高清视频图像分别采用两个独立的通信链路进行传输，因此通常采用免费和灵活的Zigbee链路传输压缩视频图像时，不会占用传输高清视频图像的视频传输时隙，从而节约了成本。

进一步地，在该实施例中，当主控设备将接收预览视频图像过程中的状态参数通过Zigbee链路反馈给监控设备200时，监控设备200中的处理模块220基于该状态参数调节发射功率。

具体而言，主控设备的上位机110在接收到预览视频图像后，可提取该预览视频图像接收过程中的状态参数，该状态参数包括视频质量、接收的信号强度指示（RSSI：Received Signal Strength Indication）、码率和场强，并控制主控侧Zigbee模块120通过上述Zigbee链路将该状态参数反馈给监控设备200。监控设备200的监控侧Zigbee模块240接收到该状态参数后，传输至处理模块220。处理模块220基于该状态参数，可自适应调节监控侧Zigbee模块240和/或视频图像发射模块250的发射功率，从而降低组网和各设备的功耗，从而提升各设备的待机时间。而且，处理模块220还可根据状态参数，动态调节视频图像压缩模块230的压缩比例，从而在传输速率和清晰度之间找到最佳平衡。

图4示出了依据本发明实施例的视频实时监控方法的流程图，可采用以上所述的视频实时监控装置来实施该方法，因此，此处部分或全部引用以上关于视频实时监控装置的描述。下面将按步骤描述该方法。

S100、监控设备200与主控设备通过Zigbee组网，由此，在监控设备200和主控设备之间建立Zigbee链路，两者之间可以通过该Zigbee链路进行数据交互。

S200、监控设备200将现场采集的视频图像压缩成预览视频图像，并通过Zigbee链路将预览视频图像实时传输给主控设备以进行实时监控。此处的预览视频图像为原始采集的视频图像的低帧率压缩信号，该预览视频图像可以满足日常监控的需要。

图5示出了依据本发明另一实施例的视频实时监控方法的流程图，在图4示出的方法的基础上，该方法在步骤S200之后还包括步骤：

S311、主控设备基于接收的预览视频图像的内容，选择是否需要接收视频图像。具体而言，当现场出现异常或紧急情况时，通过Zigbee链路传输的预览视频图像已经满足监控的要求，此时，主控设备基于预览视频图像的内容选择是否需要更为清晰的原始视频图像（例如高清视频图像）。

S312、如果是，主控设备则通过Zigbee链路发送传输指令给监控设备200；监控设备200在接收到传输指令后，将视频图像通过高速无线链路传输给主控设备。此时，该高速无线链路相比于Zigbee链路而言，传输速率更快。例如，高速无线链路包括第三代无线通信链路和第四代无线通信链路，这样可以实现在监控设备200与主控设备之间进行高清视频图像传输。如果不需要则继续通过Zigbee链路传输压缩后的预览视频图像。

对于图4和图5中示出的视频实时监控方法，优选地，还可在步骤S200之后包括步骤：

S320、主控设备将接收预览视频图像过程中的状态参数通过Zigbee链路反馈给监控设备200；监控设备200基于状态参数调节发射功率。

具体而言，主控设备所提取的状态参数包括视频质量、接收的信号强度指示（RSSI：Received Signal Strength Indication）、码率和场强。监控设备200接收到该状态参数后，可自适应调节其监控侧Zigbee模块240和/或视频图像发射模块250的发射功率，从而降低组网和各设备的功耗，从而提升各设备的待机时间。而且，监控设备200还可根据状态参数，动态调节视频图像压缩模块230的压缩比例，从而在传输速率和清晰度之间找到最佳平衡。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种视频实时监控方法，其特征在于，包括步骤：

至少一个监控设备与主控设备通过紫蜂组网；

所述监控设备将现场采集的视频图像压缩成预览视频图像，并通过紫蜂链路将所述预览视频图像实时传输给所述主控设备以进行实时监控；

所述主控设备基于接收的所述预览视频图像的内容，选择是否需要接收所述视频图像；

如果是，则通过所述紫蜂链路发送传输指令给所述监控设备；所述监控设备在接收到所述传输指令后，将所述视频图像通过高速无线链路传输给所述主控设备。

2.根据权利要求1所述的视频实时监控方法，其特征在于，所述高速无线链路包括第三代无线通信链路和第四代无线通信链路。

3.根据权利要求1所述的视频实时监控方法，其特征在于，在通过所述紫蜂链路将所述预览视频图像实时传输给所述主控设备以进行实时监控之后，所述方法还包括步骤：

所述主控设备将接收所述预览视频图像过程中的状态参数通过所述紫蜂链路反馈给所述监控设备。

4.根据权利要求3所述的视频实时监控方法，其特征在于，所述监控设备在接收到所述状态参数后基于所述状态参数调节发射功率。

5.根据权利要求3或4所述的视频实时监控方法，其特征在于，所述状态参数包括视频信号质量、误码率、紫蜂的网络连接状态、码率和场强。

6.一种视频实时监控装置，其特征在于，包括主控设备和与所述主控设备通信连接的至少一个监控设备；其中，

所述监控设备包括：

用于与所述主控设备进行紫蜂组网的监控侧紫蜂模块，

用于现场采集视频图像的视频图像采集模块，以及

用于将所述视频图像压缩成预览视频图像的视频图像压缩模块；

所述主控设备包括：

用于与所述监控设备进行紫蜂组网的主控侧紫蜂模块，以及

用于处理所述预览视频图像的上位机；

其中，所述监控侧紫蜂模块通过紫蜂链路将所述预览视频图像实时传输给所述主控设备；所述主控设备通过所述主控侧紫蜂模块接收所述预览视频图像，并由所述上位机处理所述预览视频图像以进行实时监控；

所述监控设备还包括视频图像发射模块；所述主控设备还包括视频图像接收模块；其中，

当所述主控设备基于接收的所述预览视频图像，通过所述紫蜂链路发送传输指令给所述监控设备时；所述监控设备在接收到所述传输指令后，通过所述视频图像发射模块将所述视频图像通过高速无线链路传输给所述主控设备，所述主控设备通过所述视频图像接收模块接收所述视频图像。

7.根据权利要求6所述的视频实时监控装置，其特征在于，所述高速无线链路包括第三代无线通信链路和第四代无线通信链路。

8.根据权利要求6所述的视频实时监控装置，其特征在于，所述监控设备还包括处理模块；其中，

当所述主控设备将接收所述预览视频图像过程中的状态参数通过所述紫蜂链路反馈给所述监控设备时；所述处理模块基于所述状态参数调节发射功率。

9.根据权利要求8所述的视频实时监控装置，其特征在于，所述状态参数包括视频信号质量、误码率、紫蜂的网络连接状态、码率和场强。

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