CN103997630B - 基于td-lte网络的主次码流智能切换方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于TD‑LTE网络的主次码流智能切换方法及系统。所述方法包括：TD‑LTE视频通信控制器接收前端摄像机采集的视频数据；TD‑LTE视频通信控制器将次码流视频数据传输至视频监控端；TD‑LTE视频通信控制器根据视频数据计算得到区域差分系数并判断区域差分系数是否大于或者等于阈值，若是触发报警并将报警信号传输至视频监控端；TD‑LTE视频通信控制器接收视频监控端发送的主码流视频数据请求；TD‑LTE视频通信控制器根据主码流视频数据请求向视频监控端发送主码流视频数据。本发明在满足高清视频监控的安防需求的同时可以有效节约宽带资源和存储空间，大大降低了视频监控的运行成本。

Description

基于TD-LTE网络的主次码流智能切换方法及系统

技术领域

本发明涉及视频监控领域，更具体地，涉及一种基于TD-LTE网络的主次码流智能切换方法及系统。

背景技术

随着网络视频监控的发展，无线传输的网络摄像机以施工方便、清晰度高等特点，受到越来越多人的青睐。

基于TD-LTE技术的无线视频监控系统可以传输高清视频数据流，但随之带来了高容量存储和高流量资费等问题。在现有视频管理软件中，如果想要节省存储空间或者减少网络数据传输，需要在视频管理软件中手动设置视频分辨率（主码流或次码流），而无法进行智能的切换。在录像的过程中只能手动切换主次码流，无法根据监控区域的环境变化而智能动态调整。

发明内容

本发明为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷（不足），提供一种能够自动进行码流模式切换的基于TD-LTE网络的主次码流智能切换方法。

本发明还提供一种能够自动进行码流模式切换的基于TD-LTE网络的主次码流智能切换传统。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种基于TD-LTE网络的主次码流智能切换方法，包括：

TD-LTE视频通信控制器接收前端摄像机采集的视频数据；

TD-LTE视频通信控制器将次码流视频数据传输至视频监控端；

TD-LTE视频通信控制器根据视频数据计算得到区域差分系数；

TD-LTE视频通信控制器判断区域差分系数是否大于或者等于阈值，若是触发报警并将报警信号传输至视频监控端；

TD-LTE视频通信控制器接收视频监控端发送的主码流视频数据请求；

TD-LTE视频通信控制器根据主码流视频数据请求向视频监控端发送主码流视频数据。

在一种优选的方案中，区域差分系数的计算方式如下：

将视频图像的整个区域以n*m个像素点为单位划分成k个监控点，其中n、m、k为整数；

计算每个监控点内YUV数据中Y分量数据的变化量，统计出Y分量数据有变化的监控点个数得到区域差分系数。

在一种优选的方案中，视频监控端接收TD-LTE视频通信控制器发送的主码流视频数据后自动切换至主码流模式进行录像。

在一种优选的方案中，所述方法还包括：

TD-LTE视频通信控制器向视频监控端发送主码流视频数据一定时间后，TD-LTE视频通信控制器继续计算区域差分系数和阈值；

TD-LTE视频通信控制器判断区域差分系数是否小于阈值，若是则发送报警解除信号至视频监控端；

TD-LTE视频通信控制器接收视频监控端发送的停止传输主码流视频数据请求并向视频监控端传输次码流视频数据。

在进一步的优选方案中，视频监控端接收TD-LTE视频通信控制器发送的次码流视频数据后自动切换至次码流模式进行录像。

一种基于TD-LTE网络的主次码流智能切换系统，包括TD-LTE视频通信控制器，TD-LTE视频通信控制器包括：

视频数据接收模块，用于接收前端摄像机采集的视频数据；

视频数据传输模块，用于将次码流视频数据传输至视频监控端；

数据处理模块，用于根据视频数据计算得到区域差分系数；

判断模块，用于判断区域差分系数是否大于或者等于阈值，若是触发报警并将报警信号传输至视频监控端；

请求接收模块，用于接收视频监控端发送的传输主码流视频数据请求；

视频数据传输模块，还用于根据主码流视频数据请求向视频监控端发送主码流视频数据。

在一种优选的方案中，数据处理模块中区域差分系数的计算方式如下：

将视频图像的整个区域以n*m个像素点为单位划分成k个监控点，其中n、m、k为整数；

计算每个监控点内YUV数据中Y分量数据的变化量，统计出Y分量数据有变化的监控点个数得到区域差分系数。

在一种优选的方案中，数据处理模块在视频数据传输模块向视频监控端发送主码流视频数据一定时间后，还用于继续计算区域差分系数和阈值；

判断模块还用于根据数据处理模块继续计算得到的区域差分系数和阈值，判断该区域差分系数是否小于阈值，若是则发送报警解除信号至视频监控端；

请求接收模块，还用于接收视频监控端发送的停止传输主码流视频数据请求；

视频数据传输模块，还用于根据停止传输主码流视频数据请求向视频监控端传输次码流视频数据。

与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：

（1）本发明利用TD-LTE视频通信控制器对视频数据进行分析进而产生报警信号或者报警解除信号，智能切换主次码流的传输，在满足高清视频监控的安防需求的同时可以有效节约宽带资源和存储空间，大大降低了视频监控的运行成本，有效提供了基于TD-LTE网络的无线高清视频监控的市场空间。

（2）本发明基于区域差分系数作为主次码流切换与否的条件，能够有效检测到监控区域中是否有人或者物体移动，进而进行主次码流的切换，使得本发明能够根据监控区域环境的变化而智能动态调整视频数据在 TD-LTE视频通信控制器和视频监控端之间的传输，灵活性大，能够适应高清视频监控的应用需求。

附图说明

图1为基于TD-LTE网络的视频监控系统架构图。

图2为本发明一种基于TD-LTE网络的主次码流智能切换方法实施例一的流程图。

图3为本发明一种基于TD-LTE网络的主次码流智能切换方法实施例二的流程图。

图4为本发明一种基于TD-LTE网络的主次码流智能切换系统实施例的结构示意图。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；

为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；

对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含所指示的技术特征的数量。由此，限定的“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接连接，可以说两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明的具体含义。

下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。

实施例1

本发明主要是基于TD-LTE网络的视频监控系统为基础实现的，一般地，如图1所示，基于TD-LTE网络的视频监控系统包括顺次连接的前端SDI摄像机、TD-LTE视频通信控制器和视频监控端。

前端SDI摄像机通常负责采集原始未编码的视频数据并发送到TD-LTE视频通信控制器。

TD-LTE视频通信控制器作为一个通信端，通常基于TD-LTE网络将前端SDI摄像机采集的视频数据传输给视频监控端，而在本发明中，还赋予了TD-LTE视频通信控制器另一个作用，即当监控区域内有人或物体移动时，TD-LTE视频通信控制器通过逻辑运算，判断是否触发报警阈值，及时触发或消除移动侦测报警，并把报警信号发送到视频监控端。

视频监控端，统一管理TD-LTE视频通信控制器，通常负责接收前端TD-LTE视频通信控制器传输过来的视频数据，用于图像显示、录像存储、数据转发等，在本发明中还赋予了其另外一个作用，即负责接收TD-LTE视频通信控制器传输过来的报警信号，根据报警信号，及时改变视频监控端的报警状态，并自动切换录像的码流。

图2中示出了本发明一种基于TD-LTE网络的主次码流智能切换方法实施例一的流程图。在该实施例一中，是以TD-LTE视频通信控制器的处理过程为例进行说明。

如图2所示，TD-LTE视频通信控制器的处理过程包括有：

S101.TD-LTE视频通信控制器接收前端摄像机采集的视频数据；

S102.TD-LTE视频通信控制器将次码流视频数据传输至视频监控端；

S103.TD-LTE视频通信控制器根据视频数据计算得到区域差分系数；

S104.TD-LTE视频通信控制器判断区域差分系数是否大于或者等于阈值，若是触发报警并将报警信号传输至视频监控端；

S105.TD-LTE视频通信控制器接收视频监控端发送的主码流视频数据请求；

S106.TD-LTE视频通信控制器根据主码流视频数据请求向视频监控端发送主码流视频数据。

根据本实施例中的方案，TD-LTE视频通信控制器接收前端摄像机采集的视频数据后，在未监测到监测区域有人或者物体移动时，TD-LTE视频通信控制器将视频数据中的次码流视频数据传输至视频监控端；传输过程中，TD-LTE视频通信控制器还根据视频数据计算得到区域差分系数，将区域差分系数与阈值进行对比，当区域差分系数大于或者等于阈值时，触发报警并将报警信号发送给视频监控端，接着根据视频监控端的主码流视频数据请求向视频监控端发送主码流视频数据。在此过程中，由于通过TD-LTE视频通信控制器对视频数据进行侦测，当监测区域正常时，TD-LTE视频通信控制器通过TD-LTE网络只将视频数据中的次码流视频数据传输给视频监控端，供视频监控端显示和存储，大大节省了通过TD-LTE网络所传输的资源，从而有效节约了宽带资源，而且视频监控端只需保存次码流视频数据，也大大节省了视频监控端的存储空间，有效节约了视频监控的成本。而当TD-LTE视频通信控制器通过区域差分系数监测到监测区域有人或物体时，TD-LTE视频通信控制器根据视频监控端的请求将主码流视频数据传输给视频监控端，保证视频监控的高清需求。在整个过程中，本实施例实现了根据环境变化智能切换主次码流传输的功能。

在具体实施过程中，TD-LTE视频通信控制器进行区域差分系数计算可以采用如下方式：

将视频图像的整个区域以n*m个像素点为单位划分成k个监控点，其中n、m、k为整数；

计算每个监控点内YUV数据中Y分量数据的变化量，统计出Y分量数据有变化的监控点个数得到区域差分系数。具体实施过程中，Y分量数据的变化量是通过将当前帧中监控点内每个像素点的YUV数据中的Y分量与前一帧画面中该像素点Y数据做差得到。优选地，可以通过一个变化阈值来衡量Y分量数据的编号，如Y分量数据的变化量大于变化阈值时方判断Y分量数据有变化，此时区域差分系数加1，对监控点内所有像素点进行同样的计算得到Y分量数据有变化的像素点，对有变化的像素点进行统计即可得到区域差分系数。例如，变化阈值设为5，对每个监控点内每个像素的YUV数据的Y分量数据的变化量与5作比较，若大于5则区域差分系数加1，对所有的像素点做同样的计算，统计Y分量数据变化量大于5的像素点，则可以得到区域差分系数。

在具体实施过程中，区域差分系数所对应的阈值可以根据先验知识设定，也可以通过如下方式获取：

计算监控点内像素点的总数，获取监控点的宽度和高度，计算中间值k=监控点的宽带*监控点的高度；

预设一个移动侦测系数，取值范围为0至255，其设定的值越到越灵敏；

计算阈值=(（255－移动侦测系数）/255)*k。

通过此方法计算区域差分系数所对应的阈值可以根据实际划分的监控点来计算，灵敏度更好，基于其所产生的报警信号或者报警消除信号更加准确。

在具体实施过程中，在TD-LTE视频通信控制器完成主次码流数据的智能切换传输后，视频监控端通常也实时根据接收到的视频数据进行录像模式的切换，具体为：

视频监控端接收TD-LTE视频通信控制器发送的主码流视频数据后将录像模式切换为主码流视频数据模式。

在具体实施过程中，本实施例还包括如下步骤：

S107.TD-LTE视频通信控制器向视频监控端发送主码流视频数据一定时间后，TD-LTE视频通信控制器继续计算区域差分系数和阈值；

S108.TD-LTE视频通信控制器判断区域差分系数是否小于阈值，若是则发送报警解除信号至视频监控端；

S109.TD-LTE视频通信控制器接收视频监控端发送的停止传输主码流视频数据请求并向视频监控端传输次码流视频数据。

在上述步骤中，当TD-LTE视频通信控制器解除报警后又自动切换码流，将次码流视频数据传输给视频监控端，此时视频监控端接收TD-LTE视频通信控制器发送的次码流视频数据后自动切换至主码流模式进行录像。

下面以图3为例，以视频监控时前端摄像机、TD-LTE视频通信控制器和视频监控端进行交互过程为例进行说明，这种说明并不用于对本发明方案构成限定。

参见图3，在本实施例二中，本实施例的方法包括步骤：

步骤201：视频监控端与TD-LTE视频通信控制器建立连接，TD-LTE视频通信控制器传输次码流数据到视频监控端，用于图像显示和录像存储等。

步骤202：TD-LTE视频通信控制器根据接收到的视频数据负责算法运算，比较当前的一帧数据与前一帧数据的差别。例如，前端摄像机分辨率为720P，那么TD-LTE视频通信控制器会以1280*720的像素为标准，把整个图像区域分成3600个监控点，每个小块为16*16cm。通过计算移动区域内即每个小块内YUV数据的Y分量数据的变化量，计算出数据变化的小块个数得到区域差分系数。然后根据移动侦测系数及移动区域大小，计算出触发移动侦测报警需要的小块个数得到阈值。

步骤203：如果区域差分系数≥阈值，TD-LTE视频通信控制器就会触发报警，并把报警信号传输到视频监控端。

步骤204：视频监控端通知TD-LTE视频通信控制器传输主码流视频数据。

步骤205：TD-LTE视频通信控制器开始上传主码流视频数据到视频监控端，视频监控端同时把录像码流切换为高清主码流视频数据。至此，视频监控端实现了录像从次码流模式到主码流模式的自动切换。

步骤206：一定时间后，TD-LTE视频通信控制器通过运算，计算区域分差系数和阈值。

步骤207：如果区域差分系数<阈值，则解除移动侦测报警，并发送报警解除信号到视频监控端。

步骤208：视频监控端通知TD-LTE视频通信控制器停止传输主码流，同时视频监控端把录像码流切换到次码流。至此视频监控端完成了录像从主码流模式到次码流模式的自动切换。

根据上述本发明实施例中的方案，视频监控端启动运行后，采用次码流模式进行录像，以节省数据流量。当监控区域有人或者物体移动时，TD-LTE视频通信控制器立即触发报警，视频监控端此时自动切换到主码流模式进行录像，报警撤销后，又自动切换回次码流模式进行录像。而在此过程中，TD-LTE视频通信控制器通过对视频数据分析计算进行主次码流的智能切换传输，节约了数据流量，节省了视频监控端的存储空间。

实施例2

在实施例1的基础上，本发明还提供了一种基于TD-LTE网络的主次码流智能切换系统。本发明的基于TD-LTE网络的主次码流智能切换系统，可以只包括TD-LTE视频通信控制器，也可以同时包括前端摄像机、TD-LTE视频通信控制器和视频监控端。为了方便说明，图4给出了结合前端摄像机、TD-LTE视频通信控制器和视频监控端为例，示出了本发明一种基于TD-LTE网络的主次码流智能切换系统实施例的结构示意图。

参见图4，本实施例中一种基于TD-LTE网络的主次码流智能切换系统的TD-LTE视频通信控制器301包括：

视频数据接收模块3011，用于接收前端摄像机302采集的视频数据；

视频数据传输模块3012，用于将次码流视频数据传输至视频监控端303；

数据处理模块3013，用于根据视频数据计算得到区域差分系数；

判断模块3014，用于判断区域差分系数是否大于或者等于阈值，若是触发报警并将报警信号传输至视频监控端303；

请求接收模块3015，用于接收视频监控端3013发送的传输主码流视频数据请求；

视频数据传输模块3012，还用于根据主码流视频数据请求向视频监控端303发送主码流视频数据。

根据本实施例中的方案，TD-LTE视频通信控制器301中的视频数据接收模块3011接收前端摄像机302采集的视频数据后，视频数据传输模块3012在未监测到监测区域有人或者物体移动时将视频数据中的次码流视频数据传输至视频监控端303；在视频数据传输模块3012传输过程中，TD-LTE视频通信控制器031的数据处理模块3013根据视频数据计算得到区域差分系数，判断模块3014将区域差分系数与阈值进行对比，当区域差分系数大于或者等于阈值时，触发报警并将报警信号发送给视频监控端303，接着视频数据传输模块3012根据视频监控端303的主码流视频数据请求向视频监控端303发送主码流视频数据。在此过程中，由于通过数据处理模块3013和判断模块3014对视频数据进行侦测，当监测区域正常时，视频数据传输模块3012通过TD-LTE网络只将视频数据中的次码流视频数据传输给视频监控端303，供视频监控端303显示和存储，大大节省了通过TD-LTE网络所传输的资源，从而有效节约了宽带资源，而且视频监控端303只需保存次码流视频数据，也大大节省了视频监控端303的存储空间，有效节约了视频监控的成本。而当判断模块3014通过区域差分系数监测到监测区域有人或物体时，视频数据传输模块3012根据视频监控端303的请求将主码流视频数据传输给视频监控端303，保证视频监控的高清需求。在整个过程中，本实施例实现了根据环境变化智能切换主次码流传输的功能。

在具体实施过程中，数据处理模块3013中区域差分系数的计算方式如下：

将视频图像的整个区域以n*m个像素点为单位划分成k个监控点，其中n、m、k为整数；

计算每个监控点内YUV数据中Y分量数据的变化量，统计出Y分量数据有变化的监控点个数得到区域差分系数。

在具体实施过程中，数据处理模块3013在视频数据传输模块3012向视频监控端303发送主码流视频数据一定时间后，还用于继续计算区域差分系数和阈值；

判断模块3014还用于根据数据处理模块3013继续计算得到的区域差分系数和阈值，判断该区域差分系数是否小于阈值，若是则发送报警解除信号至视频监控端303；

请求接收模块3015，还用于接收视频监控端303发送的停止传输主码流视频数据请求；

视频数据传输模块3012，还用于根据停止传输主码流视频数据请求向视频监控端303传输次码流视频数据。

据此，数据处理模块3013和判断模块还实时分析接收到的视频数据然后对报警进行接触进而使视频数据传输模块3012又自动切换码流，将次码流视频数据传输给视频监控端303，此时视频监控端303接收TD-LTE视频通信控制器301发送的次码流视频数据后自动切换至主码流模式进行录像。

相同或相似的标号对应相同或相似的部件；

附图中描述位置关系的用于仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种基于TD-LTE网络的主次码流智能切换方法，其特征在于，包括：

TD-LTE视频通信控制器接收前端摄像机采集的视频数据；

TD-LTE视频通信控制器将次码流视频数据传输至视频监控端；

TD-LTE视频通信控制器根据视频数据计算得到区域差分系数；

TD-LTE视频通信控制器判断区域差分系数是否大于或者等于阈值，若是则触发报警并将报警信号传输至视频监控端；

TD-LTE视频通信控制器接收视频监控端发送的主码流视频数据请求；

TD-LTE视频通信控制器根据主码流视频数据请求向视频监控端发送主码流视频数据；

区域差分系数的计算方式如下：

将视频图像的整个区域以n*m个像素点为单位划分成k个监控点，其中n、m、k为整数；

计算每个监控点内YUV数据中Y分量数据的变化量，统计出Y分量数据有变化的监控点个数得到区域差分系数；

视频监控端接收TD-LTE视频通信控制器发送的主码流视频数据后自动切换至主码流模式进行录像；

所述方法还包括：

TD-LTE视频通信控制器向视频监控端发送主码流视频数据一定时间后，TD-LTE视频通信控制器继续计算区域差分系数和阈值；

TD-LTE视频通信控制器判断区域差分系数是否小于阈值，若是则发送报警解除信号至视频监控端；

TD-LTE视频通信控制器接收视频监控端发送的停止传输主码流视频数据请求并向视频监控端传输次码流视频数据。

2.根据权利要求1所述的基于TD-LTE网络的主次码流智能切换方法，其特征在于，视频监控端接收TD-LTE视频通信控制器发送的次码流视频数据后自动切换至次码流模式进行录像。

3.一种基于TD-LTE网络的主次码流智能切换系统，其特征在于，包括TD-LTE视频通信控制器，TD-LTE视频通信控制器包括：视频数据接收模块，用于接收前端摄像机采集的视频数据；

视频数据传输模块，用于将次码流视频数据传输至视频监控端；

数据处理模块，用于根据视频数据计算得到区域差分系数；

判断模块，用于判断区域差分系数是否大于或者等于阈值，若是触发报警并将报警信号传输至视频监控端；

请求接收模块，用于接收视频监控端发送的传输主码流视频数据请求；

视频数据传输模块，还用于根据主码流视频数据请求向视频监控端发送主码流视频数据；

数据处理模块中区域差分系数的计算方式如下：将视频图像的整个区域以n*m个像素点为单位划分成k个监控点，其中n、m、k为整数；

计算每个监控点内YUV数据中Y分量数据的变化量，统计出Y分量数据有变化的监控点个数得到区域差分系数；

数据处理模块在视频数据传输模块向视频监控端发送主码流视频数据一定时间后，还用于继续计算区域差分系数和阈值；

判断模块还用于根据数据处理模块继续计算得到的区域差分系数和阈值，判断该区域差分系数是否小于阈值，若是则发送报警解除信号至视频监控端；

请求接收模块，还用于接收视频监控端发送的停止传输主码流视频数据请求；

视频数据传输模块，还用于根据停止传输主码流视频数据请求向视频监控端传输次码流视频数据。