CN105141931A - 无线视频监控指挥系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无线视频监控指挥系统及其方法，涉及摄像机监控领域。本系统是：通过4G网络，多功能4G前端（10）、中心服务器（20）和手机客户端（30）依次连通。本方法是：①前端准备就绪；②前端产生各种信息；③判断前端信息是否需要上传到服务器；④中心服务器处理信息；⑤信息推送到手机客户端；⑥手机客户端处理信息；⑦手机浏览前端实时视频。本发明的多功能4G前端是一体化箱式设备，携带、安装和使用方便；传输实时视频的时候，传输辅码流，可以节省4G数据流量；使用手机客户端，通过手机4G网络传输数据，摆脱了对PC电脑的依赖；适用于紧急情况的快速布点响应和通讯以及电力线路还不完善的地区。

Description

无线视频监控指挥系统及其方法

技术领域

本发明涉及摄像机监控领域，尤其涉及一种无线视频监控指挥系统及其方法；具体是应对突发的情况，可以快速地响应，并可以临场进行指挥。

背景技术

中国经历了三十年的改革开放，社会发生了翻天覆地的变化，人民的生活水平日益提高，物质财富不断增加，社会安定祥和。同时中国人口众多，并且流动性大，社会关系复杂，发生突发状况的概率也很大，对于安防监控系统也提出了更多更高的要求。快速地处理各种突发情况，对于第一时间侦破案件，稳定社会人心方面起到了关键性的作用。

在传统的监控指挥系统中，前端监控设备主要是以有线的方式连接到中心服务器，需要网线和电线，用户需要在电脑客户端上才能了解到整个监控系统的状态。这种模式适应处理日常的监控需求，而在应对突发的事件，或者网络、电力布局不是很完善的地区，就有很大的局限性。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的就在于克服现有技术存在的缺点和不足，提供一种无线视频监控指挥系统及其方法，可以快速地对现场进行布点，并通过手机客户端了解全局信息，大大提高临场指挥应急能力。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一、无线视频监控指挥系统（简称系统）

本系统包括多功能4G前端、中心服务器和手机客户端；

其连接关系是：

通过4G网络，多功能4G前端、中心服务器和手机客户端依次连通。

二、无线视频监控指挥方法

本方法基于上述系统，包括下列步骤：

①前端准备就绪；

②前端产生各种信息；

③判断前端信息是否需要上传到服务器；

④中心服务器处理信息；

⑤信息推送到手机客户端；

⑥手机客户端处理信息；

⑦手机浏览前端实时视频。

本发明具有下列优点和积极效果：

①多功能4G前端是一体化箱式设备，携带、安装和使用方便；

②前端通过移动4G网络传输数据，并使用电池，摆脱了对通讯线路和电力线路的依赖；

③传输实时视频的时候，传输辅码流，可以节省4G数据流量，同时前端存储1080P的高清录像；

④使用手机客户端，通过手机4G网络传输数据，摆脱了对PC电脑的依赖。

总之，本发明适用于紧急情况的快速布点响应和通讯以及电力线路还不完善的地区。

附图说明

图1为本系统的结构方框图；

图中：

10—多功能4G前端,

11—第1前端，12—第2前端……1m—第m前端，

m是自然数，1≤m≤10000；

1A—摄像头，1B—红外板，1C—电源，1D—存储器，

1E—4G路由器，1F—云台板，1G—音频采集器，1H—GPS，

1I—主控器，1J—接口扩展匹配电路；

20—中心服务器，

2A—告警模块，2B—数据库模块，2C—媒体分发模块，

2D—媒体存储模块，2E—中心管理模块，2F—网管模块；

30—手机客户端，

31—第1客户端，32—第2客户端……3n—第n客户端，

n是自然数，1≤m≤1000。

图2是每个前端的结构方框图。

图3是中心服务器的结构方框图。

图4是本方法的步骤图。

图5是手机浏览前端实时视频的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例详细说明：

一、系统

1、总体

如图1，本系统包括多功能4G前端10、中心服务器20和手机客户端30；

其连接关系是：

通过4G网络，多功能4G前端10、中心服务器20和手机客户端30依次连通。

2、功能部件

1）多功能4G前端10

如图1、2，多功能4G前端10包括第1前端11、第2前端12……第m前端1m，m是自然数，1≤m≤10000；

每个前端包括摄像头1A、红外板1B、电源1C、存储器1D、4G路由器1E、云台板1F、音频采集器1G、GPS1H、主控器1I和接口扩展匹配电路1J；

其连接关系是：

摄像头1A和音频采集器1G分别与主控器1I连接，实现音视频数据的处理；

电源1C、存储器1D和4G路由器1E分别通过接口扩展匹配电路1J与主控器1I连接，实现电源控制、视频数据存储和网络传输；

红外板1B和GPS1H分别通过云台板1F与主控器1I连接，实现红外灯控制和GPS数据采集。

（1）摄像头1A

摄像头1A是一种把光学图象信号转变为电信号的通用器件，采用一体化镜头和CMOS传感器。

负责视频数据的采集处理，用于显示、存储、传输、分析和判断。

（2）红外板1B

红外板1B主要由红外灯和红外控制电路组成，如选用MAXIM的MAX16832A或类似功能器件。

用于提升整个系统在夜间低照度情况下的视频采集效果，并能够根据实际画面情况进行红外灯部分的自动控制。

（3）电源1C

电源1C由电源适配器、电池和充电管理电路构成，如选用TI公司的TPS5430或类似功能器件。

在系统连接市电状态下直接由市电供电并给电池充电，未连接市电时通过电池供电，同时具备电量供给异常时的自动保护功能。

（4）存储器1D

存储器1D主要由SATA硬盘和SATA转USB转接板构成，采用大容量存储硬盘，如选用SAMSUNG的845DCPRO系列或类似功能硬盘。

可实现对1080P高清视频长达20天的存储。

（5）4G路由器1E

4G路由器1E可支持FDD-LTE和TD-LTE网络制式，如选用高通4G芯片或类似功能芯片。

实现监控系统视频数据的无线高速传输，同时自带WIFI功能，极大降低了系统对传输网络的依赖。

（6）云台板1F

云台板1F主要由步进电机和控制板构成，如选用STM32F103或类似功能器件。

用于实现对摄像头1A监控视角的调整，同时协同控制红外板1B和GPS1H。

（7）音频采集器1G

音频采集器模块1G由定向拾音器和控制器构成，如选用快鱼TRADIO或类似功能器件。

用于实现对现场音频数据的采集，将音频数据交由主控器1I进行后续处理。

（8）GPS1H

GPS1H如选用UBLOX的NEO-6系列或类似功能器件。

用于实现对监控系统的定位，实时采集GPS信息。

（9）主控器1I

主控器模块1I采用DaVinciDM385音视频处理芯片；

接收来自音频采集器1G和摄像头1A的音视频数据，实现音频告警侦测、移动侦测、实时视频降噪功能，同时将来自GPS1H的位置信息与时间信息与音视频信息整合，并最终传输给存储器1D。

（10）接口扩展匹配电路1J

接口扩展匹配电路1J是一种通用的接口。

接口扩展匹配电路1J通过相关信息接口如UART、I2C、SPI、USB和MII接口与电源1C、存储器1D和4G路由器1E之间进行连接。

2）中心服务器20

如图1、3，中心服务器20为通用的服务器，如选用DELL的Poweredge系列、HP的DL系列或类似服务器。

中心服务器20内嵌的软件包括告警模块2A、数据库模块2B、媒体分发模块2C、媒体存储模块2D、中心管理模块2E和网管模块2F；

其其交互关系是：

告警模块2A、媒体分发模块2C和媒体存储模块2D分别与中心管理模块2E交互，实现告警管理、媒体数据传输和存储；

数据库模块2B通过网管模块2F与中心管理模块2E交互，实现数据库操作和系统信息管理。

（1）告警模块2A

告警模块2A负责处理中心服务器收到的各种告警信息的推送、存储、显示和联动处理的操作。

（2）数据库模块2B

数据库模块2B负责整个中心服务器的数据库操作、告警信息的存储、录像信息的存储和设备信息的存储。

（3）媒体分发模块2C

媒体分发模块2C进行视频数据的分发工作，对前端来的视频数据分发给各客户端和媒体存储模块，实现对一路流的多路处理。

（4）媒体存储模块2D

媒体存储模块2D负责中心服务器存储前端视频数据的工作。

（5）中心管理模块2E

中心管理模块2E管理整个系统前端和中心服务器之间的联系、手机客户端和中心服务器之间的联系。

（6）网管模块2F

网管模块2F管理整个系统的前端设备信息、用户信息、告警信息、录像信息、服务器信息和用户操作信息。

3、工作机理

本系统通过多功能4G前端10来采集现场数据，通过4G网络无线连接到中心服务器20，并使用手机客户端30来管理，手机客户端30既可以主动查询多功能4G前端10信息，多功能4G前端10信息又可以推送到手机客户端30，从而实现无线化监控指挥，同时摆脱了对通讯线路和PC电脑的依赖。

二、方法

如图4，本方法是信息上告和处理，包括下列步骤：

①前端准备就绪401

前端正常工作；

②前端产生各种信息402

包括移动侦测、电池电量低、GPS告警和音频告警信息；

③判断前端信息是否需要上传到中心服务器403

是则进入下一步骤，否则跳转到步骤①；

④中心服务器处理信息404

中心服务器收到此条信息，同时根据用户的配置，对此条信息进行联动处理；

⑤信息推送到手机客户端405

中心服务器将信息推动到手机客户端，便于手机客户端及时了解前端的情况；

⑥手机客户端处理信息406

手机客户端收到此条信息之后，由用户来对此条信息进行处理；

⑦手机浏览前端实时视频407

用户可以实时的浏览前端的视频来第一时间了解现场发生的状况：

如图5，步骤⑦具体为：

A、手机客户端申请实时视频501

手机客户端向中心服务器发送申请实时视频的消息，消息包含分辨率和媒体流接收者ID参数；

B、中心服务器申请实时视频-502

中心服务器收到实时视频请求消息后，将消息转发到前端，消息中包含服务器媒体接收IP、端口和媒体格式的内容；

C、多功能4G前端回复OK-503

前端收到请求之后，回复OK响应，并携带媒体发送的IP、端口和媒体格式的内容；

D、中心服务器开始发流-504

中心服务器收到前端返回的OK响应后，向前端发送ACK请求，完成跟前端之间的会话建立过程；

E、多功能4G前端发送视频数据流-505

前端收到中心服务器的ACK请求之后，开始向中心服务器发送视频的媒体流数据；

F、中心服务器回复OK-506

中心服务器向手机客户端发送OK响应，并携带媒体发送的IP、端口和媒体格式的内容；

G、手机客户端开始发流-507

手机客户端收到中心服务器返回的OK响应后，向中心服务器发送ACK请求，完成跟中心服务器之间的会话建立过程；

H、中心服务器发送视频数据流-508

中心服务器收到手机客户端的ACK消息之后，开始转发前端发送过来的媒体数据流数据；

I、手机客户端发送BYE-509

手机客户端向中心服务器发送BYE消息，断开消息步骤A、F、G建立的同中心服务器之间的会话；

J、中心服务器回复OK-510

中心服务器收到BYE消息之后，回复OK，会话断开；

K、中心服务器发送BYE-511

中心服务器向前端发送BYE消息，断开消息步骤B、C、D建立的同前端之间的会话；

L、多功能4G前端回复OK-512

前端收到中心服务器的BYE消息之后，回复OK，会话断开。

Claims (5)

1.一种无线视频监控指挥系统，其特征在于：

包括多功能4G前端（10）、中心服务器（20）和手机客户端（30）；

其连接关系是：

通过4G网络，多功能4G前端（10）、中心服务器（20）和手机客户端（30）依次连通。

2.按权利要求1所述的一种无线视频监控指挥系统，其特征在于：

多功能4G前端（10）包括第1前端（11）、第2前端（12）……第m前端（1m），m是自然数，1≤m≤10000；

每个前端包括摄像头（1A）、红外板（1B）、电源（1C）、存储器（1D）、4G路由器（1E）、云台板（1F）、音频采集器（1G）、GPS（1H）、主控器（1I）和接口扩展匹配电路（1J）；

其连接关系是：

摄像头（1A）和音频采集器（1G）分别与主控器（1I）连接，实现音视频数据的处理；

电源（1C）、存储器（1D）和4G路由器（1E）分别通过接口扩展匹配电路（1J）与主控器（1I）连接，实现电源控制、视频数据存储和网络传输；

红外板（1B）和GPS（1H）分别通过云台板（1F）与主控器（1I）连接，实现红外灯控制和GPS数据采集。

3.按权利要求1所述的一种无线视频监控指挥系统，其特征在于：

中心服务器（20）内嵌的软件包括告警模块（2A）、数据库模块（2B）、媒体分发模块（2C）、媒体存储模块（2D）、中心管理模块（2E）和网管模块（2F）；

其交互关系是：

告警模块（2A）、媒体分发模块（2C）和媒体存储模块（2D）分别与中心管理模块（2E）交互，实现告警管理、媒体数据传输和存储；

数据库模块（2B）通过网管模块（2F）与中心管理模块（2E）交互，实现数据库操作和系统信息管理；

告警模块（2A）负责处理中心服务器收到的各种告警信息的推送、存储、显示和联动处理的操作；

数据库模块（2B）负责整个中心服务器的数据库操作，告警信息的存储、录像信息的存储和设备信息的存储；

媒体分发模块（2C）进行视频数据的分发工作，对前端来的视频数据分发给各客户端和媒体存储模块，实现对一路流的多路处理；

媒体存储模块（2D）负责中心服务器存储前端视频数据的工作；

中心管理模块（2E）管理整个系统前端和中心服务器之间的联系、手机客户端和中心服务器之间的联系；

网管模块（2F）管理整个系统的前端设备信息、用户信息、告警信息、录像信息、服务器信息和用户操作信息。

4.按权利要求1、2、3所述系统的无线视频监控指挥方法，其特征在于：

①前端准备就绪（401）；

②前端产生各种信息（402）；

③判断前端信息是否需要上传到服务器（403）；

④中心服务器处理信息（404）；

⑤信息推送到手机客户端（405）；

⑥手机客户端处理信息（406）；

⑦手机浏览前端实时视频（407）。

5.按权利要求4所述的无线视频监控指挥方法，其特征在于所述的步骤⑦：

A、手机客户端申请实时视频（501）；

B、中心服务器申请实时视频（502）；

C、多功能4G前端回复OK（503）；

D、中心服务器开始发流（504）；

E、多功能4G前端发送视频数据流（505）；

F、中心服务器回复OK（506）；

G、手机客户端开始发流（507）；

H、中心服务器发送视频数据流（508）；

I、手机客户端发送BYE（509）；

J、中心服务器回复OK（510）；

K、中心服务器发送BYE（511）；

L、多功能4G前端回复OK（512）。