CN105141894A - 一种无线监控系统及其无线监控设备、中心服务器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无线监控系统及其无线监控设备、中心服务器，属于监控技术领域，解决了现有技术中的无线监控设备无法不间断工作的技术问题。该无线监控设备包括：图像采集模块，用于实时采集视频数据；图像处理模块，用于对视频数据进行压缩、编码处理；无线通信模块，用于将处理后的视频数据通过基于移动通信网络建立的无线数据链路进行无线传输，所述移动通信网络为第三代或第三代以上的移动通信网络。

Description

一种无线监控系统及其无线监控设备、中心服务器

技术领域

本发明涉及监控技术领域，具体地说，涉及一种无线监控系统及其无线监控设备、中心服务器。

背景技术

随着社会经济的发展，人们的安全防护意识越来越强。视频监控在安全防范中起着十分重要的作用，市场上的监控设备最常见的为有线监控设备，有线监控设备必须连接网线才能够将拍摄到的视频信号传输出来。而一旦网线遭到侵蚀或人为破坏，就会导致有线监控设备无法将视频信号传输出来，导致有线监控设备不可用，人们的安全防护得不到保障。

随着科学技术的发展，无线监控设备被研发出来，无线监控设备无需连接网线就可实现数据传输。但现有技术中的无线监控设备得在有无线宽带(WIreless-Fidelity，简称WI-FI)的环境中使用，要制造一个有WI-FI的环境，同样需要有运营商的网线，依然无法保证无线监控设备能够不间断工作，保障人们的安全。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无线监控系统及其无线监控设备、中心服务器，以解决现有技术中的无线监控设备无法不间断工作的技术问题。

本发明第一方面提供了一种无线监控设备，该无线监控设备包括：

图像采集模块，用于实时采集视频数据；

图像处理模块，用于对视频数据进行压缩、编码处理；

无线通信模块，用于将处理后的视频数据通过基于移动通信网络建立的无线数据链路进行无线传输，所述移动通信网络为第三代或第三代以上的移动通信网络。

可选的，该无线监控设备还包括：

控制模块，用于向所述图像处理模块提供图像处理参数，所述图像处理参数至少包括分辨率、帧率之一；

所述图像处理模块根据所述控制模块发送的图像处理参数，对视频数据进行压缩处理。

可选的，所述控制模块还用于向所述图像采集模块提供摄像调整参数，所述摄像调整参数至少包括变焦倍数、光圈调节参数之一；

所述图像采集模块根据所述摄像调整参数，调整所述图像采集模块的镜头。

可选的，所述无线通信模块包括：

网络传输单元，用于接收所述图像处理模块传来的处理后的视频数据，并通过基于移动通信网络建立的无线数据链路进行传输；

网络检测单元，用于检测网络传输单元传输视频数据的传输速度和稳定程度；

网络切换单元，用于根据所述网络检测单元检测到的网络传输单元传输视频数据的传输速度和稳定程度，切换所述网络传输单元连接的移动通信网络。

可选的，该无线监控设备还包括：

存储单元，用于存储所述图像处理模块处理之后的视频数据。

本发明带来了以下有益效果：本发明实施例中的无线监控设备是通过无线数据链路传输视频数据，并且无线数据链路是建立在第三代或第三代以上的移动通信网络中。可保证无线监控设备采集到视频数据并处理之后，可以随时通过无线数据链路传输，实现了无线监控设备不间断工作的目的。

本发明第二方面提供了一种中心服务器，所述中心服务器通过基于第三代及或第三代以上的移动通信网络建立的无线数据链路连接无线监控设备，用于与无线监控设备的无线通信模块建立视频传输链路，通过该视频传输链路获取视频数据。

本发明第三方面提供了一种无线监控系统，包括多个上述的无线监控设备、上述的中心服务器，还包括监控终端，其中，所述中心服务器连接监控终端和无线监控设备，用于接收来自监控终端的申请视频指令，并根据申请视频指令，与对应的无线监控设备的无线通信模块建立视频传输链路，通过该视频传输链路获取视频数据。

可选的，监控终端包括手机监控终端和电脑监控终端，无线通信模块用于接收来自手机监控终端的连接指令，或用于接收来自电脑监控终端、经由所述中心服务器转发的连接指令，所述连接指令用于触发无线通信模块向所述中心服务器拨号；所述无线通信模块向所述中心服务器拨号，建立与所述中心服务器的无线数据链路。

可选的，在所述无线通信模块建立与所述中心服务器的无线数据链路之后，所述无线通信模块还用于接收来自所述中心服务器的申请视频指令，并向无线监控设备的控制模块发送；所述控制模块用于根据发送申请视频指令的监控终端的类型，向无线监控设备的图像处理模块发送符合该监控终端的图像处理参数。

可选的，所述中心服务器还用于判断已建立的视频传输链路中，是否存在与新接收到的申请视频指令对应的监控终端的类型相符的；若存在，则通过该视频传输链路获取用于向新接收到的申请视频指令对应的监控终端发送的视频数据，若不存在，则与无线监控设备的无线通信模块建立新的视频传输链路。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要的附图做简单的介绍：

图1是本发明实施例中的无线监控系统的结构示意图。

具体实施方式

以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。

本发明实施例提供了一种无线监控系统，如图1所示，该系统包括无线监控设备、中心服务器以及监控终端，其中，监控终端包括电脑监控终端和手机监控终端。

中心服务器连接监控终端和无线监控设备，用于接收来自监控终端的申请视频指令，并根据申请视频指令，与对应的无线监控设备的无线通信模块建立视频传输链路，通过该视频传输链路获取视频数据。

一般的，监控终端可为手机监控终端或电脑(PersonalComputer，简称PC)监控终端。其中，手机监控终端可以通过第三代或第三代以上的移动通信网络或者WI-FI连接中心服务器，PC监控终端可通过局域网(LocalAreaNetwork，简称LAN)、非对称数字用户线路(AsymmetricDigitalSubscriberLine，简称ADSL)、WI-FI等方式连接中心服务器。

中心服务器是通过基于第三代或第三代以上的移动通信网络建立的无线数据链路来连接无线监控设备。只有建立了无线数据链路，才能够建立传输视频数据的视频传输链路。

对于手机监控终端而言，其可通过短信或传输语音讯息的方式，向无线监控设备的无线通信模块发送连接指令。无线通信模块接收到连接指令后，向中心服务器拨号，建立与中心服务器的无线数据链路。对于PC监控终端而言，其可通过与中心服务器的连接，将连接指令传输给中心服务器，中心服务器将该连接指令以短信或数据包的形式转发给无线通信模块，触发无线通信模块向中心服务器拨号、建立与中心服务器的无线数据链路。

建立无线数据链路之后，如图1所示，监控终端可向中心服务器发送申请视频指令。中心服务器根据该申请视频指令，与对应的无线通信模块建立视频传输链路，通过该视频传输链路获取视频数据。

为了实现视频的实时采集、处理、传输，无线监控设备中设置有图像采集模块、图像处理模块和无线通信模块。其中，图像采集模块用于实时采集视频数据，将实时采集到的视频数据传送给图像处理模块；图像处理模块对视频数据进行压缩、编码处理，处理为便于传送的视频数据；该无线通信模块通过无线数据链路连接中心服务器，向中心服务器传输视频数据。

显然，本发明实施例中的无线监控设备通过无线数据链路传输视频数据，并且无线数据链路是建立在第三代或第三代以上的移动通信网络中。可保证无线监控设备采集到视频数据并处理之后，可以随时通过无线数据链路传输，实现了无线监控设备不间断工作的目的。

本发明实施例中，由于无线数据链路稳定性差且较窄，因此必须采用适用于无线数据链路的超低码率视频压缩技术。超低码率视频压缩技术主要涉及码率控制、低带宽下的编码策略。由于码率低、丢包率高，所以在编码端需要做码率控制，并且在块的类型选择、帧率控制、编码策略控制等方面有别于常规带宽下的编码策略。必要的情况下，还可以结合错误隐藏等措施，以便在丢包时减少错误蔓延程度和对图像质量的影响。

由于不同的监控终端的分辨率不同，同一视频在不同的监控终端的显示效果不同。为了保证在不同类型的监控终端上，无线监控设备提供的视频的显示效果都较理想，本发明实施例中，无线监控设备中还设置有控制模块。控制模块可根据获取视频数据的监控终端的类型，向图像处理模块提供对应的图像处理参数，供图像处理模块根据该图像处理参数压缩处理视频数据。其中，图像处理参数至少包括分辨率、帧率之一。

具体的，无线通信模块接收来自中心服务器的申请视频指令，并传递给控制模块。控制模块根据申请视频指令，得知请求获取视频数据的监控终端是手机监控终端还是PC监控终端，并调取预设置的符合该类型的监控终端的图像处理参数，发送给图像处理模块，以保证不同的监控终端都可得到理想的视频数据进行显示。

为了节省无线网络资源，减少该无线监控系统的工作成本，本发明实施例中，中心服务器还用于判断已建立的视频传输链路中，是否存在与新接收到的申请视频指令对应的监控终端的类型相符的：若存在，则通过该视频传输链路获取用于向新接收到的申请视频指令对应的监控终端发送的视频数据，若不存在，则与无线监控设备的无线通信模块建立新的视频传输链路。即相当于每一无线监控设备至多与中心服务器存在两条视频传输链路，一条对应PC监控终端，另一条对应手机监控终端。

目前单路无线信道只能提供几十到数百kbps的网络带宽。这对于D1视频编码所需的512k～1.2Mps的带宽是远远不够的。所以可以采用多路无线信道同时传输一路视频压缩数据，从而可以获得等效的大带宽，实现实时传输。多信道传输一路视频，涉及到网络带宽分配策略，此技术也称为网络负载均衡。负载均衡技术有多种方式，本发明实施例拟采用基于环状反馈的方式对不同信道的负载进行动态调节。即实时获取信道的带宽、丢包率等情况，并结合每一个视频帧的类型、大小、重要性等，对每一个视频帧动态选择传输信道。

在数据传输过程中由于数据的出错或丢失，因此不同的接收者接收到的数据是不同的，但接收者可根据所接收数据中一定的冗余位来恢复出原来数据，除了从硬件上改进无线信道的传输质量以外，还可以考虑从信道传输上进行传输纠错。在丢包率高的信道上，可以采用纠错编码。当在接收端收包后，可以在自动发现传输错误，并能以一定的概率恢复信源数据。

中心服务器获取到来自无线监控设备的视频数据之后，再根据各监控终端的申请视频指令，将视频数据传输给对应的监控终端。

另外，该无线监控设备还包括存储单元，存储单元存储图像处理模块处理后的视频数据。特别的，控制模块可判断该无线监控设备是否开启了高清存储的功能，若开启了，控制模块将对应高清存储的图像处理参数传输给图像处理模块。图像处理模块将图像采集模块实时采集到的视频数据进行高清处理后，供存储单元进行存储。在用户进行例如车祸事故分析判定等处理时，可以轻松地调取高清视频，更准确地进行判定。

本发明实施例中，用户还可通过监控终端远程调整无线监控设备的图像采集模块的采集内容、效果。具体的，监控终端可向中心服务器发送摄像设置指令，该摄像设置指令携带有至少包括变焦倍数、光圈调节参数之一的摄像调整参数。中心服务器将摄像设置指令转发给无线监控设备的无线通信模块，之后无线通信模块转发给控制模块。控制模块接收到摄像设置指令之后，提取出摄像设置指令中的摄像调整参数，发送给图像采集模块。图像采集模块根据摄像调整参数，调整图像采集模块的镜头。

为了保证传输的稳定性，无线通信模块具体包括：网络传输单元，用于接收图像处理模块传来的处理后的视频数据，并通过基于移动通信网络建立的无线数据链路进行传输；网络检测单元，用于检测网络传输单元传输视频数据的传输速度和稳定程度；网络切换单元，用于根据网络检测单元检测到的网络传输单元传输视频数据的传输速度和稳定程度，切换网络传输单元连接的移动通信网络。在检测到当前所使用的无线网络的稳定程度不足，传输速度较低时，网络切换单元将该无线通信模块切换、连接至其他的无线网络，保证了视频数据传输的稳定性和传输速度。

为了进一步提高无线网络的使用率，本发明实施例中，控制模块还用于检测无线通信模块是否还在执行视频数据的传输，若无线通信模块当前为空闲状态、没有未执行的申请视频指令，则控制模块控制无线通信模块断开与中心服务器的连接，待下次受到监控终端的命令、需要呼叫中心服务器以建立连接时，再次建立与中心服务器的无线数据链路。

本发明实施例提供的无线监控系统可广泛用于银行运钞、野战部队军事演习、公安、消防武警现场指挥和勘探，以及水利防汛、道路抢险、城管督察等紧急应急指挥系统，其主要作用是能够将现场和指挥中心之间实时传输音频、视频，以提高指挥的准确性和及时性。

虽然本发明所公开的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所公开的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种无线监控设备，其特征在于，包括：

图像采集模块，用于实时采集视频数据；

图像处理模块，用于对视频数据进行压缩、编码处理；

无线通信模块，用于将处理后的视频数据通过基于移动通信网络建立的无线数据链路进行无线传输，所述移动通信网络为第三代或第三代以上的移动通信网络。

2.根据权利要求1所述的无线监控设备，其特征在于，还包括：

控制模块，用于向所述图像处理模块提供图像处理参数，所述图像处理参数至少包括分辨率、帧率之一；

所述图像处理模块根据所述控制模块发送的图像处理参数，对视频数据进行压缩处理。

3.根据权利要求2所述的无线监控设备，其特征在于，

所述控制模块还用于向所述图像采集模块提供摄像调整参数，所述摄像调整参数至少包括变焦倍数、光圈调节参数之一；

所述图像采集模块根据所述摄像调整参数，调整所述图像采集模块的镜头。

4.根据权利要求1至3任一项所述的无线监控设备，其特征在于，所述无线通信模块包括：

网络传输单元，用于接收所述图像处理模块传来的处理后的视频数据，并通过基于移动通信网络建立的无线数据链路进行传输；

网络检测单元，用于检测网络传输单元传输视频数据的传输速度和稳定程度；

网络切换单元，用于根据所述网络检测单元检测到的网络传输单元传输视频数据的传输速度和稳定程度，切换所述网络传输单元连接的移动通信网络。

5.根据权利要求4所述的无线监控设备，其特征在于，还包括：

存储单元，用于存储所述图像处理模块处理之后的视频数据。

6.一种中心服务器，其特征在于，

所述中心服务器通过基于第三代或第三代以上的移动通信网络建立的无线数据链路连接无线监控设备，用于与无线监控设备的无线通信模块建立视频传输链路，通过该视频传输链路获取视频数据。

7.一种无线监控系统，其特征在于，包括多个如权利要求1至5任一项所述的无线监控设备、如权利要求6所述的中心服务器，还包括监控终端，其中，

所述中心服务器连接监控终端和无线监控设备，用于接收来自监控终端的申请视频指令，并根据申请视频指令，与对应的无线监控设备的无线通信模块建立视频传输链路，通过该视频传输链路获取视频数据。

8.根据权利要求7所述的无线监控系统，其特征在于，监控终端包括手机监控终端和电脑监控终端，

无线通信模块用于接收来自手机监控终端的连接指令，或用于接收来自电脑监控终端、经由所述中心服务器转发的连接指令，所述连接指令用于触发无线通信模块向所述中心服务器拨号；

所述无线通信模块向所述中心服务器拨号，建立与所述中心服务器的无线数据链路。

9.根据权利要求8所述的无线监控系统，其特征在于，在所述无线通信模块建立与所述中心服务器的无线数据链路之后，所述无线通信模块还用于接收来自所述中心服务器的申请视频指令，并向无线监控设备的控制模块发送；

所述控制模块用于根据发送申请视频指令的监控终端的类型，向无线监控设备的图像处理模块发送符合该监控终端的图像处理参数。

10.根据权利要求8或9所述的无线监控系统，其特征在于，

所述中心服务器还用于判断已建立的视频传输链路中，是否存在与新接收到的申请视频指令对应的监控终端的类型相符的；若存在，则通过该视频传输链路获取用于向新接收到的申请视频指令对应的监控终端发送的视频数据，若不存在，则与无线监控设备的无线通信模块建立新的视频传输链路。