CN105430341A - 一种用于车载摄像记录的实时无线通讯系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于车载摄像记录的实时无线通讯系统，所述系统包括执法车辆、摄像模块、音频模块、信息处理模块、显示模块、无线通讯模块，信息处理模块包含有一级缓存和二级缓存。执法车辆车身四周设置至少七个摄像模块，任意相邻两个摄像模块成像范围的重叠面积不超过所述相邻两个摄像模块中任一摄像模块成像面积的20％，摄像模块采集的视频信号经调谐去噪无缝全景拼接处理后存储至一级缓存中，二级缓存包含一个录制进程系统、一个进程采集系统和一个删除进程系统。录制进程系统对视频数据进行0.1-0.2秒为时间间隔的切片分割，进程采集系统以0.5-2秒为单位对视频数据进行采样无线发射的方式，简化了视频信号缓冲、处理加工和无线传输的实现复杂度，提高系统稳定性，适应执法车辆不同执法环境下无线传输的需要。

Description

一种用于车载摄像记录的实时无线通讯系统

【技术领域】

本发明涉及视频采集和无线通讯领域，尤其涉及一种用于车载摄像记录的实时无线通讯系统，特别是一种用于执法车辆的车载摄像记录的实时无线通讯系统。

【背景技术】

随着我国经济不断发展与社会的不断进步，当前社会矛盾日渐凸显，执法机关面临的执法环境日趋复杂。众多身处基层的执法者，经常会遭受执法相对人的不实投诉和恶意诬告等困扰。发明人通过对过往案例研究发现，由于缺乏有力证据，无法真实还原执法现场情况，在行政复议和法院审理过程中造成执法者蒙受冤屈的情况也屡有发生。因此，如何科技强警，设计并装备一种具有同步录音录像功能的执法取证车辆和相关系统设备，是维护基层执法人员合法权益的关键环节之一。与此同时，如何正确有效地执法，如何增加执法部门与执法相对人和普通公众的沟通渠道，既是执法队伍自身的要求，也是缓解公众误会、促进社会进步、更加和谐的需求。而推进执法事物公开，对执法部门与人员执法活动进行监督，也要求有能够真实反映执法现场情况的执法取证车辆和相关系统设备相配合。因此，用于执法车辆的车载记录仪及其相关设备系统的应用也就有了广泛的社会需求。

早期的执法记录仪一般由摄像头加视频播放器改装而成，其成像品质、存储与续航能力、外观设计的人性化程度以及适应不同天候的能力都无法满足执法需求。在国内，虽然采用电子设备记录执法过程的需求和尝试由来已久，但执法记录仪产品概念的成熟，还是以TCL公司2008年推出“数码鹰”SDVOI警察执法现场信息采集传输系统为标志的。该产品集摄像、照相、对讲机三大功能于一身，能连续拍摄3.5小时，便携性好，防震抗击打。尤其是还配备了专为警方开发的“文件分级管理”系统，通过设置权限，实现了拍摄者与管理者分离，防止影像资料被人为删改。随后，国内还出现了不少便携式执法摄像仪，并开始了初步的执法应用。例如，中国发明专利CN101771850A公开了一种外置式高清警察执法现场信息采集传输系统。其结构为：在外壳内设有驱动控制电路及电池，所述外壳通过连线外接高清摄像头，高清摄像头与驱动控制电路连接，并带有相应的移动式滤光装置和镜头方向校准及成像偏转校正装置：驱动控制电路还与短距离无线发射模块连接；在外壳上设有数据接口，数据接口与驱动控制电路连接。它具有结构简单，使用方便，可高清成像，并便于回放图像，易于校正摄像方向等优点。中国发明专利CN101764931B公开了一种内置式高清警察执法现场信息采集传输系统，其结构为：它包括外壳，在外壳内设有驱动控制电路及电池，在所述外壳内设有高清摄像头，高清摄像头与驱动控制电路连接，高清摄像头还设有相应的移动式滤光装置和镜头方向对准及成像偏转校正装置；驱动控制电路与短距离无线发射模块连接；在外壳上设有数据接口，数据接口与驱动控制电路连接。它具有结构简单，使用方便，可高清成像，并便于回放图像，易于校正摄像方向等优点。然而，这些摄像模块及其记录系统无法在发生暴力抗法事件时防止遭受被执法相对人蓄意破坏或恶意抢夺，无法保护执法人员的合法权益，无法通过与执法人员所在组织进行远程通讯以便及时增派警力，从而限制了这些系统和设备的进一步推广和应用。

当前执法人员通过执法车辆协助进行单独执法和联合执法在我国具有广泛的适应性和普及型，因此，通过执法车辆和车载视频采集系统的结合，开发一种用于执法车辆的一体化车载摄像记录系统对执法现场进行全方位记录具有广阔的应用市场和重要的社会价值。

【发明内容】

针对以上的技术问题，本发明提出了一种用于车载摄像记录的实时无线通讯系统，特别适合于执法车辆的车载摄像记录的实时无线通讯领域。本发明提出的技术方案是：

一种用于执法车辆的一体化车载摄像记录系统，包括摄像模块、音频模块、信息处理模块、显示模块、无线通讯模块，所述信息处理模块由中央控制器和与所述中央控制器分别相连接的一级缓存、二级缓存、大容量存储器件组成，所述显示模块包括终端显示设备、视频解码模块以及人机交互输入输出界面，所述无线通讯模块包括信号发射模块和信号接收模块，所述执法车辆车身四周设置有至少七组摄像模块，所述至少七个摄像模块任意相邻两个摄像模块成像范围的重叠面积不超过所述相邻两个摄像模块中任一摄像模块成像面积的20％，其特征在于，所述至少七个摄像模块采集的视频信号经所述中央处理器调谐去噪和无缝全景拼接处理后存储至所述一级缓存中，其特征在于，所述存储在一级缓存的视频信号经过所述中央处理器切段分割处理后分段存入二级缓存，其特征还在于，所述二级缓存至少包含一个录制进程系统、一个进程采集系统和一个删除进程系统。

进一步的，所述执法车辆设置得至少七组所述摄像模块为分别位于执法车辆的前部摄像模块、左部摄像模块、右部摄像模块和后部摄像模块。优选的，所述前部摄像模块为一组，设置于执法车辆的汽车标志中，所述左部摄像模块为两组，分别设置于执法车辆左侧后视镜上和左后侧车门门框上，所述右部摄像模块为两组，分别设置于执法车辆右侧后视镜上和右后侧车门门框上，所述后部摄像模块为两组，设置于执法车辆后景窗门框上。

进一步的，所述摄像模块由依次连接的摄像头、CCD信号转换芯片以及A/D数模转换芯片组成，摄像头采集的视频光学信号通过CCD信号转换芯片以及A/D数模转换芯片处理实时转换成数字视频信号。进一步的，所述摄像头为全景摄像头，优选的，所述摄像头为可变焦全景摄像头。更进一步的，所述摄像头为红外成像全景摄像头，具有夜间成像功能。

进一步的，所述至少七个摄像模块采集的视频信号经所述中央处理器调谐去噪、无缝全景拼接处理后存储至所述一级缓存中，通过音频模块采集的音频信号通过信息处理模块的中央处理器处理后存储至所述一级缓存中。保存在一级缓存中的视频信号经过中央处理器按照合适的时间间隔(例如0.1秒或者0.2秒等)切段分割处理后按时间顺序分段存入二级缓存中，二级缓存中植入基于内存的实时视频录制缓存技术，可在二级缓存中建立数据缓冲文件系统，对视频信号进行流媒体视频数据保存。该二级缓存与所述中央处理器相连接，接受中央处理器工作指令工作。所述二级缓存至少包含一个录制进程系统、一个进程采集系统和一个删除进程系统。所述的录制进程系统对流媒体视频数据按照接收的时间间隔指令进行切片分割，切片后的流媒体视频数据作为视频文件按时间顺序保存在二级缓存中，所述的进程采集系统按照接收的时间间隔指令传送信号到信号发射模块进入无法发射序列，所述的删除控制进程按照给定的时间间隔在以前的视频文件存入大容量存储器后对二级缓存进行删除操作来保证二级缓存不会溢出。采用本方案的有益效果是，所有视频信号将被处理加工存储在车载存储系统内，而只有经过时间采样的视频信号才需要通过信号发射模块传回总部，节约了带宽资源。在一般情况下，总部控制室无须长时间监控执法车辆采集的视频信号，如果此时传输全部采集信号，则要求提高较大的传输带宽，此时总部控制室可以进行大间隔时间采样传输，如1-2秒传回实时画面，而在复杂执法条件下，总部控制室需要实时了解现场执法情况，此时总部控制室可以提高分配的带宽并进行小间隔时间采样传输，比如0.5秒传回实时画面。总部控制室或者执法车辆的操作人员可以根据实际情况，对预期执法情况设定小间隔时间采样，或者对突发情况进行回放传送实时全部视频信号。

本发明的方案直接使用一级缓存和二级缓存做为视频数据缓冲，视频数据的写入和读取都是在一级缓存或二级缓存中发生，利用缓存的高带宽优势采样发送无线视频信号，可以获得高速的数据读写速度，且成本很低，而且缓存的读写可靠性也大大优于大容量存储介质，可以满足长时间不间断读写的要求。

优选的，所述录制进程系统对流媒体视频数据进行0.1-0.2秒为时间间隔的切片分割，所述进程采集系统以0.5-2秒为单位对流媒体视频数据进行采样无线发射的方式，大大简化了传统视频信号缓冲、处理加工和无线传输的实现复杂度，可提高系统的稳定性，而且切合执法车辆在复杂执法环境下进行远距离、小带宽无线传输的需要。

所述信息处理模块由中央控制器和分别与所述中央控制器相连接的二级缓存、大容量存储器件组成。所述大容量存储器可以采用光盘存储器、磁盘存储器以及固态存储器等适合记录数字信号的存储器，优选的，该大容量存储器采用固态存储器。

所述显示模块包括终端显示设备、视频解码模块以及人机交互输入输出界面。摄像模块采集的现场视频和音频模块采集的信号通过信息处理模块的中央处理器处理后，在存储在大容量存储器件的同时，通过视频解码模块同步显示在终端显示设备上，通过为位于执法车辆内的执法人员提供视频采集控制界面，执法人员可以通过人机交互输入输出界面对中央处理器输入指令。该终端显示设备可以安装在执法车辆的任何合理位置，优选的，可以设置在方向盘中央、副驾驶座前方或者后座前方，或者以独立系统的形式安装在执法车辆的内部。该终端显示设备是可选的，本领域技术人员可以根据需要安装或者不安装所述终端显示设备。

所述无线通讯模块包括信号发射模块和信号接收模块。所述信号发射模块与所述中央处理器相连接，摄像模块采集的现场视频和音频模块采集的信号通过信息处理模块的中央处理器处理后，在存储在大容量存储器件和通过视频解码模块同步显示在终端显示设备上的同时，可以通过信号发射模块实时传回执法人员所在的总部控制室，从而实现总部控制室对执法现场执法情况的跟踪了解和实时控制。所述信号接收模块与中央处理器相连接，中央处理器可以接受总部控制室的信号从而实现对摄像模块的控制。需要说明的是，本发明提供的一体化车载摄像模块及其视频记录系统的控制方案，本领域的技术人员可以根据实际需要，不经过创造性劳动进行灵活分配以实现更多方案，例如可以根据需要确定摄像模块仅由执法车辆内部控制、仅由总部控制室控制，或者同时接受上述两者的控制等。

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。基于本发明提供的信息，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下，以相同或相似手段达到相同技术效果所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

【附图说明】

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一种实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

参见图1为本发明提供的一种用于执法车辆的车载摄像记录的实时无线通讯系统的结构示意图，包括摄像模块20、音频模块30、信息处理模块40、显示模块50、无线通讯模块60，该执法车辆设置于车身四周设置有七组所述摄像模块20。

【具体实施方式】

下面将结合本发明中的附图1，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的仅仅是本发明其中一个较佳实施例，但本发明包括但不限于下述实施例。

图1为本发明提供的用于一种用于执法车辆的车载摄像记录的实时无线通讯系统的结构示意图，包括摄像模块20、音频模块30、信息处理模块40、显示模块50、无线通讯模块60，该执法车辆设置于车身四周设置有七组所述摄像模块20，信息处理模块40包括中央处理器401、一级缓存402、二级缓存403和大容量存储器404。

执法车辆车身四周设置有七个凹槽位置，上述凹槽位置分别位于执法车辆的一组前部摄像模块、两组左部摄像模块、两组右部摄像模块和两组后部摄像模块。所述前部摄像模块设置于执法车辆的汽车标志中，所述左部摄像模块分别设置于执法车辆左侧后视镜上和左后侧车门门框上，所述右部摄像模块分别设置于执法车辆右侧后视镜上和右后侧车门门框上，所述后部摄像模块分别设置于执法车辆后景窗门框上。摄像模块由依次连接的摄像头、CCD信号转换芯片以及A/D数模转换芯片组成，摄像头采集的视频光学信号通过CCD信号转换芯片以及A/D数模转换芯片处理实时转换成数字视频信号。摄像头为可变焦全景摄像头，具有夜间成像功能。任意相邻两个摄像模块成像范围的重叠面积不超过所述相邻两个摄像模块中任一摄像模块成像面积的20％，从而执法人员可以根据需要控制摄像模块的全景成像区域和成像精度。

所述至少七个摄像模块20采集的视频信号经所述中央处理器401调谐去噪、无缝全景拼接处理后存储至所述一级缓存402中，通过音频模块采集的音频信号通过信息处理模块的中央处理器处理后存储至所述一级缓存402中。保存在一级缓存402中的视频信号经过中央处理器401按照0.1秒的时间间隔切段分割处理后按时间顺序分段存入二级缓存403中，二级缓存403中植入有基于内存的实时视频录制缓存技术，在二级缓存403中建立了数据缓冲文件系统，对视频信号进行流媒体视频数据保存。该二级缓存403与所述中央处理器401相连接，接受中央处理器401工作指令工作。二级缓存403包含一个录制进程系统、一个进程采集系统和一个删除进程系统。所述的录制进程系统对流媒体视频数据按照接收的时间间隔指令进行切片分割，切片后的流媒体视频数据作为视频文件按时间顺序保存在二级缓存402中，所述的进程采集系统按照接收的时间间隔指令传送信号到信号发射模块601进入无法发射序列，所述的删除控制进程按照给定的时间间隔在以前的视频文件存入大容量存储器404后对二级缓存403进行删除操作来保证二级缓存403不会溢出。

所述信息处理模块40由中央控制器401和分别与所述中央控制器401相连接的一级缓存402、二级缓存403、大容量存储器件404组成。通过各组摄像模块20采集的现场视频和通过音频模块30采集的音频信号通过信息处理模块40的中央处理器401调谐去噪、无缝全景拼接处理后存储至所述一级缓存402和二级缓存403中。所述二级缓存403存储的数据可以在二级缓存存储并在缓存释放时间内实时或延时存储在大容量存储器件404中，或者通过视频解码模块501同步显示在终端显示设备502上，或者在采样间隔内通过信号发射模块601实时传回执法人员所在的总部控制室。大容量存储器404采用抗震、防爆、防水的固态存储器，如永磁体固态存储器。

所述显示模块50包括视频解码模块501、终端显示设备502以及人机交互输入输出界面503，所述视频解码模块501以及人机交互输入输出界面503与中央处理器401和终端显示设备502分别相互连接。摄像模块20采集的现场视频和音频模块30采集的信号通过信息处理模块40的中央处理器401处理后，在存储在大容量存储器件403的同时，通过视频解码模块501同步显示在终端显示设备502上，通过为位于执法车辆内的执法人员提供视频采集控制界面，执法人员可以通过人机交互输入输出界面503对中央处理器401输入指令。该终端显示设备502安装在执法车辆的副驾驶位置的前方。

所述无线通讯模块60包括信号发射模块601和信号接收模块602。所述信号发射模块601与所述中央处理器401相连接，摄像模块20采集的现场视频和音频模块30采集的信号通过信息处理模块40的中央处理器401处理后，在存储在大容量存储器件403和通过视频解码模块501同步显示在终端显示设备502上的同时，可以通过信号发射模块601实时传回执法人员所在的总部控制室，从而实现总部控制室对执法现场执法情况的跟踪了解和实时控制。所述信号接收模块602与中央处理器401相连接，中央处理器401可以接受总部控制室的信号从而实现对摄像模块20的控制，在本实施例中，摄像模块20可以通过执法车辆内部控制和由总部控制室共同控制。

本实施例中，二级缓存403包含一个录制进程系统、一个进程采集系统和一个删除进程系统。该录制进程系统对流媒体视频数据进行0.1秒为时间间隔的切片分割，所述进程采集系统以0.5秒为单位对流媒体视频数据进行采样无线发射的方式。采用本方案使得所有视频信号将被处理加工存储在车载存储系统内，只有经过时间采样的视频信号才需要通过信号发射模块传回总部。当设置选择1秒传回实时画面的情况下，一辆执法车辆占用的带宽资源为300-400k/s，如果选择0.5秒传回实时画面的情况下，一辆执法车辆占用的带宽资源为500-900k/s。总部控制室可以根据是情况需要，提高分配给特定执法车辆的传输带宽，同时，总部控制室或者执法车辆的操作人员可以根据实际情况，对预期执法情况设定小间隔时间采样，或者对突发情况进行回放传送实时全部视频信号。

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。

Claims (6)

1.一种用于车载摄像记录的实时无线通讯系统，包括摄像模块、音频模块、信息处理模块、显示模块、无线通讯模块，所述信息处理模块由中央控制器和与所述中央控制器分别相连接的一级缓存、二级缓存、大容量存储器件组成，所述显示模块包括终端显示设备、视频解码模块以及人机交互输入输出界面，所述无线通讯模块包括信号发射模块和信号接收模块，所述执法车辆车身四周设置有至少七组摄像模块，所述至少七个摄像模块任意相邻两个摄像模块成像范围的重叠面积不超过所述相邻两个摄像模块中任一摄像模块成像面积的20％，其特征在于，所述至少七个摄像模块采集的视频信号经所述中央处理器调谐去噪和无缝全景拼接处理后存储至所述一级缓存中，其特征在于，所述存储在一级缓存的视频信号经过所述中央处理器切段分割处理后分段存入二级缓存，其特征还在于，所述二级缓存至少包含一个录制进程系统、一个进程采集系统和一个删除进程系统。

2.根据权利要求1的一种用于车载摄像记录的实时无线通讯系统，所述的录制进程系统对视频数据按照接收的录制时间间隔指令进行切片分割，所述切片后的视频数据作为视频文件按时间顺序保存在二级缓存中。

3.根据权利要求1的一种用于车载摄像记录的实时无线通讯系统，所述的进程采集系统按照接收的传输时间间隔指令传送信号到信号发射模块进入无线发射序列。

4.根据权利要求1的一种用于车载摄像记录的实时无线通讯系统，所述的删除控制进程按照给定的时间间隔在以前的视频文件存入大容量存储器后对二级缓存进行删除操作来保证二级缓存不会溢出。

5.根据权利要求2的一种用于车载摄像记录的实时无线通讯系统，所述录制时间间隔为0.1-0.2秒。

6.根据权利要求3的一种用于车载摄像记录的实时无线通讯系统，所述传输时间间隔为0.5-2秒。