CN103778687B - 一种车辆无线视频监控的高效传输系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种车辆无线视频监控的高效传输系统，包括：用于对各种信息进行实时捕获和数字化采集的视频监控车载前端；车载信息记录平台，用于对所采集的信息进行记录和处理，对音视频数据进行编码；车辆信息融合模块，用于将采集的北斗/GPS定位信息分别与传感器信息和音视频信息进行融合，形成带有位置定位的传感信息和音视频信息；车载信息管理模块，用于对记录处理后的信息进行管理；以及监控中心；其中，所述车辆的北斗/GPS定位信息实时的传输至监控中心，而音视频信息则根据车辆的实际运行情况和监控中心的要求进行动态的传输控制。本发明能够大大的减少无线传输需求，在保证运营安全的同时节省了运营成本，实现高效传输。
Description
技术领域
本发明涉及一种监控传输系统，尤其涉及一种车辆无线视频监控的高效传输系统。
背景技术
目前大部分车辆已安装了导航定位装置，实现对车辆位置的实时跟踪，部分车辆还已安装了车载无线音视频监控设备，通过无线音视频监控，可以对运营车辆的运行情况实时的了解并记录。
而车载无线音视频监控系统往往由三部分组成：视频监控车载前端系统、传输网络和视频监控后台系统。运营车辆与监控管理中心实现双向数据通信，运营车辆通过无线网络实时上传包含车辆位置、状态、采集的语音和视频信息等，监控管理中心通过无线网络传输车辆的实时控制信息到运营车辆。
城市交通部门或从事公共运输的企业为了更好的管理运营车辆，在每辆运营车辆上安装基于北斗/GPS的无线视频监控系统是大势所趋；然而，大量的运营车辆的实时音视频数据传输，会耗费大量的网络带宽，耗费大量的成本，同时会给视频监控后台带来大的处理开销，这反而使得运营车辆部署基于北斗/GPS的无线视频监控系统的进程延缓。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是需要提供一种能够大大的减少无线传输需求，在保证运营安全的同时节省了运营成本的高效传输系统。
对此，本发明提供一种车辆无线视频监控的高效传输系统，包括：
视频监控车载前端，所述视频监控车载前端用于对车辆现场的各种信息进行实时捕获和数字化采集，包括车辆的北斗/GPS定位信息、多路摄像机和拾音器采集的音视频信息、报警状态信息以及传感器信息；
车载信息记录平台，所述车载信息记录平台对视频监控车载前端所采集的信息进行记录和处理，包括对音视频数据进行编码；
车辆信息融合模块，所述车辆信息融合模块将采集的北斗/GPS定位信息分别与传感器信息和音视频信息进行融合，形成带有位置定位的传感信息和音视频信息；
车载信息管理模块，所述车载信息管理模块用于对记录处理后的信息进行管理；
以及，监控中心，所述监控中心用于保存和分析各个车辆的数据；
其中，所述车辆的北斗/GPS定位信息实时的传输至监控中心；而采集的音视频信息则存储在车载信息记录平台中，并根据车辆的实际运行情况和监控中心的要求对音视频信息进行动态的传输控制。
所述视频监控车载前端对运营车辆现场的各种信息进行实时捕获和数字化采集，包括车辆的定位信息、多路摄像机和拾音器采集的音视频信息、报警状态信息以及特定的一些传感器信息；然后送到车载信息记录平台进行记录和处理，记录和处理主要包括对音视频数据进行编码；同时所述车辆信息融合模块将采集的北斗/GPS定位信息分别与音视频信息以及其他传感器采集的信息进行融合；车载信息管理模块负责对记录处理后的信息进行管理，并根据需要通过无线传输信道（2G或3G通信链路）将采集的数据上传到监控中心；所述监控中心保存和分析各个运营车辆的数据，为下一步的数据传输打好基础。
当然，当无线通信链路拥堵或无信号时，本发明能够同时采用北斗导航定位装置，还可以通过北斗导航的短报文机制利用北斗通信信道传输定位信息到监控中心。
本发明不间断的传输车辆运营的定位信息（位置）以及其他状态信息，而不会不间断的实时将监控视频进行传输，本发明根据运营车辆的实际运行情况和监控中心的要求动态地传输实时音视频信息，大大的减少无线传输需求，从而在保证运营安全的同时节省了运营成本。
在此基础上，拍摄的音视频信息等能够在车辆信息融合模块与采集的北斗/GPS定位信息进行融合，形成带有位置定位的音视频信息；监控中心可以根据实际需要随时检索带有定位信息的音视频信息，实现基于区域应用的监控传输需求。
本发明的进一步改进在于，当无线通信链路拥堵或无信号时，采用了北斗导航定位装置进行获取定位信息。所述北斗导航定位装置的短报文机制通过北斗通信信道传输定位信息至监控中心。
本发明在车辆的平常情况下，采集的音视频信息数据是存储在车载信息记录平台中的，不需要实时传输到监控中心，节省了传输流量；本发明在有需要时才进行音视频信息的传输。当无线信道传输受阻时，可以考虑通过北斗的短报文通信的方式实现定位信息的传输和监控。
本发明的进一步改进在于，当车辆出现紧急情况时，车载信息管理模块通过触发报警按钮将车辆的音视频信息实时上传至监控中心。
本发明的进一步改进在于，当传感器检测到危险时，车载信息管理模块将车辆的音视频信息实时上传至监控中心，并通知司乘人员。如烟雾传感器检测到危险时，本发明将车辆的音视频信息实时上传至监控中心，并通知司乘人员。
本发明的进一步改进在于，当特定的车辆不在规定的地点停靠时，车载信息管理模块将车辆的音视频信息上传至监控中心，并及时提醒司乘人员。
本发明对某些特定的运营车辆，如危险品运输车辆不在规定的地点停靠，该停靠根据定位信息进行确认，车载信息管理模块会将运营车辆的音视频信息上传到监控中心，并及时提醒司乘人员。
本发明的进一步改进在于，在检测到运营车辆超速后，车载信息管理模块将车辆的音视频信息和导航定位融合数据上传至监控中心，并及时提醒司乘人员。
本发明的进一步改进在于，所述车辆信息融合模块在视频编码过程中使用脚本命令来实现实时北斗/GPS定位信息与音视频信息的融合,先在音视频帧中插入定位信息脚本，最终将定位信息写入到音视频数据中，进而实现定位信息与音视频信息的融合。
本发明的进一步改进在于，采用内插的方式实现定位信息与音视频信息的匹配，先在一个周期间隔中将获得的定位信息通过插值方法得到不同的定位信息，并匹配到采集的每帧音视频信息中，所述周期间隔为音视频的采集频率间隔。所述内插方法为lagrange插值、newton插值和hermite插值中其中一种。
由于音视频的采集频率和北斗/GPS芯片获取定位信息的频率不同，一般来说，音视频信息的频率远高于北斗/GPS芯片获取定位信息的频率，这就将导致采集的视频信息无法与定位信息一一对应。例如，一辆高速行驶的车辆由于北斗/GPS芯片获取的频率小于视频采集频率，采集的相邻两帧视频可能已经相差较远的距离，但仍然使用的是前面采集的同一个定位信息（位置信息），这就会造成音视频信息和定位信息的匹配不准确。
为了解决这个问题，本发明采用内插的方式实现定位信息与音视频信息的匹配,其内插方法有多种，可以是lagrange插值、newton插值或hermite插值等。详细的方法：在一个周期间隔中将获得的定位信息通过插值方法得到不同的定位信息，匹配到采集的每帧音视频信息中，当然也可以结合车辆的运行的线路信息进行插值，这样便能够使得插值的准确度更高。
所述监控中心可以根据监控需求随时进行远程调取各种数据，包括特定的方向的音视频数据，如一般一辆车安装了几路视频摄像机的音视频信息数据；当然，监控中心可以通过车载信息管理模块启动实时监控模型。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：不间断的传输车辆运营的定位信息以及其他状态信息，并根据运营车辆的实际运行情况和监控中心的要求动态地传输音视频信息，能够大大的减少无线传输需求，在保证运营安全的同时节省了运营成本；当无线通信链路拥堵或无信号时，同时采用了北斗导航实现定位，还可以通过北斗导航的短报文机制利用北斗通信信道传输定位信息到监控中心；音视频信息能够在车辆信息融合模块中与采集的北斗/GPS定位信息进行融合，形成带有定位信息的音视频信息，使得监控中心可以根据需要随时检索到带有位置信息的音视频信息，进而实现基于区域应用的监控传输需求。
附图说明
图1是本发明一种实施例的结构示意图；
图2是本发明另一种实施例的车辆信息融合模块的工作流程示意图。
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。
实施例1
本例提供一种车辆无线视频监控的高效传输系统，包括：
视频监控车载前端，所述视频监控车载前端用于对车辆现场的各种信息进行实时捕获和数字化采集，包括车辆的北斗/GPS定位信息、多路摄像机和拾音器采集的音视频信息、报警状态信息以及传感器信息；
车载信息记录平台，所述车载信息记录平台对视频监控车载前端所采集的信息进行记录和处理，包括对音视频数据进行编码；
车辆信息融合模块，所述车辆信息融合模块将采集的北斗/GPS定位信息分别与传感器信息和音视频信息进行融合，形成带有位置定位的传感信息和音视频信息；
车载信息管理模块，所述车载信息管理模块用于对记录处理后的信息进行管理；
以及，监控中心，所述监控中心用于保存和分析各个车辆的数据；
其中，所述车辆的北斗/GPS定位信息实时的传输至监控中心；而采集的音视频信息则存储在车载信息记录平台中，并根据车辆的实际运行情况和监控中心的要求对音视频信息进行动态的传输控制。
本例的结构示意图如图1所示，所述视频监控车载前端对运营车辆现场的各种信息进行实时捕获和数字化采集,包括车辆的定位信息、多路摄像机和拾音器采集的音视频信息、报警状态信息以及特定的一些传感器信息；然后送到车载信息记录平台进行记录和处理，记录和处理主要包括对音视频数据进行编码；同时所述车辆信息融合模块将采集的北斗/GPS定位信息分别与音视频信息以及其他传感器采集的信息进行融合；车载信息管理模块负责对记录处理后的信息进行管理，并根据需要通过无线传输信道（2G或3G通信链路）将采集的数据上传到监控中心；所述监控中心保存和分析各个运营车辆的数据，为下一步的数据传输打好基础。
所述监控中心可以根据监控需求随时进行远程调取各种数据，包括特定的方向的音视频数据，如一般一辆车安装了几路视频摄像机的音视频信息数据；当然，监控中心可以通过车载信息管理模块启动实时监控模型。
当然，当无线通信链路拥堵或无信号时，本例能够同时采用北斗导航定位装置，还可以通过北斗导航的短报文机制利用北斗通信信道传输定位信息到监控中心。
本例不间断的传输车辆运营的定位信息（位置）以及其他状态信息，而不会不间断的实时将监控视频进行传输，本例根据运营车辆的实际运行情况和监控中心的要求动态地传输实时音视频信息，大大的减少无线传输需求，从而在保证运营安全的同时节省了运营成本。
在此基础上，拍摄的音视频信息等能够在车辆信息融合模块与采集的北斗/GPS定位信息进行融合，形成带有位置定位的音视频信息；监控中心可以根据实际需要随时检索带有定位信息的音视频信息，实现基于区域应用的监控传输需求。
本例在车辆的平常情况下，采集的音视频信息数据是存储在车载信息记录平台中的，不需要实时传输到监控中心，节省了传输流量；本例在有需要时才进行音视频信息的传输。
当车辆出现紧急情况时，车载信息管理模块优选通过触发报警按钮将车辆的音视频信息实时上传至监控中心。当传感器检测到危险时，车载信息管理模块将车辆的音视频信息实时上传至监控中心，并通知司乘人员。如烟雾传感器检测到危险时，本例将车辆的音视频信息实时上传至监控中心，并通知司乘人员。
当特定的车辆不在规定的地点停靠时，车载信息管理模块将车辆的音视频信息上传至监控中心，并及时提醒司乘人员。本例对某些特定的运营车辆，如危险品运输车辆不在规定的地点停靠，该停靠根据定位信息进行确认，车载信息管理模块会将运营车辆的音视频信息上传到监控中心，并及时提醒司乘人员。
当检测到运营车辆超速后，车载信息管理模块将车辆的音视频信息和导航定位融合数据上传至监控中心，并及时提醒司乘人员。
与现有技术相比，本例的有益效果在于：不间断的传输车辆运营的定位信息以及其他状态信息，并根据运营车辆的实际运行情况和监控中心的要求动态地传输音视频信息，能够大大的减少无线传输需求，在保证运营安全的同时节省了运营成本；当无线通信链路拥堵或无信号时，同时采用了北斗导航实现定位，还可以通过北斗导航的短报文机制利用北斗通信信道传输定位信息到监控中心；音视频信息能够在车辆信息融合模块中与采集的北斗/GPS定位信息进行融合，形成带有定位信息的音视频信息，使得监控中心可以根据需要随时检索到带有位置信息的音视频信息，进而实现基于区域应用的监控传输需求。
实施例2
如图2所示，在实施例1的基础上，本例所述车辆信息融合模块在视频编码过程中使用脚本命令来实现实时北斗/GPS定位信息与音视频信息的融合，先在音视频帧中插入定位信息脚本，最终将定位信息写入到音视频数据中，进而实现定位信息与音视频信息的融合。
对于采集的音视频信息数据的编码方式采用车载终端编码芯片来实现，目前主要是H.264的编码压缩格式，当然也可以根据需要调整为其他编码压缩格式。
本例采用内插的方式实现定位信息与音视频信息的匹配，先在一个周期间隔中将获得的定位信息通过插值方法得到不同的定位信息，并匹配到采集的每帧音视频信息中，所述周期间隔为音视频的采集频率间隔。所述内插方法为lagrange插值、newton插值和hermite插值中其中一种。
由于音视频的采集频率和北斗/GPS芯片获取定位信息的频率不同，一般来说，音视频信息的频率远高于北斗/GPS芯片获取定位信息的频率，这就将导致采集的视频信息无法与定位信息一一对应。例如，一辆高速行驶的车辆由于北斗/GPS芯片获取的频率小于视频采集频率，采集的相邻两帧视频可能已经相差较远的距离，但仍然使用的是前面采集的同一个定位信息（位置信息），这就会造成音视频信息和定位信息的匹配不准确。
为了解决这个问题，本例采用内插的方式实现定位信息与音视频信息的匹配,其内插方法有多种，可以是lagrange插值、newton插值或hermite插值等。详细的方法：在一个周期间隔中将获得的定位信息通过插值方法得到不同的定位信息，匹配到采集的每帧音视频信息中，当然也可以结合车辆的运行的线路信息进行插值，这样便能够使得插值的准确度更高，完全能够实现车辆定位信息与音视频信息的高效匹配，使得监控中心可以根据需要随时检索到带有位置信息的音视频信息，进而实现基于区域应用和视频监控的高效传输需求。
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 (9)
1.一种车辆无线视频监控的高效传输系统，其特征在于，包括：
视频监控车载前端，所述视频监控车载前端用于对车辆现场的各种信息进行实时捕获和数字化采集，包括车辆的北斗/GPS定位信息、多路摄像机和拾音器采集的音视频信息、报警状态信息以及传感器信息；
车载信息记录平台，所述车载信息记录平台对视频监控车载前端所采集的信息进行记录和处理，包括对音视频数据进行编码；
车辆信息融合模块，所述车辆信息融合模块将采集的北斗/GPS定位信息分别与传感器信息和音视频信息进行融合，形成带有位置定位的传感信息和音视频信息；
车载信息管理模块，所述车载信息管理模块用于对记录处理后的信息进行管理；
以及，监控中心，所述监控中心用于保存和分析各个车辆的数据；
其中，所述车辆的北斗/GPS定位信息实时的传输至监控中心；而采集的音视频信息则存储在车载信息记录平台中，并根据车辆的实际运行情况和监控中心的要求对音视频信息进行动态的传输控制；
所述车辆信息融合模块在视频编码过程中使用脚本命令来实现实时北斗/GPS定位信息与音视频信息的融合，先在音视频帧中插入定位信息脚本，最终将定位信息写入到音视频数据中，进而实现定位信息与音视频信息的融合。
2.根据权利要求1所述的车辆无线视频监控的高效传输系统，其特征在于，当无线通信链路拥堵或无信号时，采用了北斗导航定位装置进行获取定位信息。
3.根据权利要求2所述的车辆无线视频监控的高效传输系统，其特征在于，所述北斗导航定位装置的短报文机制通过北斗通信信道传输定位信息至监控中心。
4.根据权利要求1至3任意一项所述的车辆无线视频监控的高效传输系统，其特征在于，当车辆出现紧急情况时，车载信息管理模块通过触发报警按钮将车辆的音视频信息实时上传至监控中心。
5.根据权利要求1至3任意一项所述的车辆无线视频监控的高效传输系统，其特征在于，当传感器检测到危险时，车载信息管理模块将车辆的音视频信息实时上传至监控中心，并通知司乘人员。
6.根据权利要求1至3任意一项所述的车辆无线视频监控的高效传输系统，其特征在于，当特定的车辆不在规定的地点停靠时，车载信息管理模块将车辆的音视频信息上传至监控中心，并及时提醒司乘人员；所述特定的车辆包括危险品运输车辆。
7.根据权利要求1至3任意一项所述的车辆无线视频监控的高效传输系统，其特征在于，在检测到运营车辆超速后，车载信息管理模块将车辆的音视频信息和导航定位融合数据上传至监控中心，并及时提醒司乘人员。
8.根据权利要求1至3任意一项所述的车辆无线视频监控的高效传输系统，其特征在于，采用内插的方式实现定位信息与音视频信息的匹配，先在一个周期间隔中将获得的定位信息通过插值方法得到不同的定位信息，并匹配到采集的每帧音视频信息中，所述周期间隔为音视频的采集频率间隔。
9.根据权利要求8所述的车辆无线视频监控的高效传输系统，其特征在于，所述内插的方式为lagrange插值、newton插值和hermite插值中其中一种。
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