CN106412477A - 基于dvb传输的高清网上巡查系统 - Google Patents

基于dvb传输的高清网上巡查系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了基于DVB传输的高清网上巡查系统，涉及DCB技术领域，包括音视频信号采集端、音视频信号接收端、下级显示装置和上级指挥中心，所述音视频信号采集端连接有所述音视频接收端、所述音视频接收端连接有所述下级显示装置，所述音视频接收端还连接有所述上级指挥中心，本发明的有益效果为前端1080P全高清视频采集，本地1080P全高清视频存储，本地1080P全高清视频大屏显示，上级自动转码显示，适应网络带宽，本地采用同轴电缆信号传输，单缆最多可连接99个摄像机，有效防止本地视频非法窃取，工程：施工及日常维护简单，省时、省力、省钱。

Description

基于DVB传输的高清网上巡查系统
技术领域
本发明涉及DCB技术领域，特别涉及基于DVB传输的高清网上巡查系统。
背景技术
DVB(数字视频广播Digital Video Broadcasting)是由DVB项目维护的一系列国际承认的数字电视公开标准，广泛应用于数字电视与广播传输媒体。
传统的高清网上巡查系统采用TCP/IP协议技术架构，这种技术架构主要面临以下技术瓶颈：
1)考点带宽限制：1080P全高清视频标准传输速率为6Mb/s，在多路高清视频分发、上传、调取、并发播放时，对考点带宽要求高。为确保图像播放顺畅不卡顿，传统TCP/IP架构通常对摄像机进行多码流分流应用，存储系统使用1080P主码流，同时使用720P或D1等相对较低分辨率的副码流进行音视频信号显示与上传，无法做到本地监控显示、存储、上传全程全高清；
2)监控数据完整性：鉴于国家教育考试的特殊性与严肃性，考试过程监控音视频的完整性至关重要。传统架构的监控信号在IP传输过程中存在理论上数据丢包问题，所以在数据完整性方面存在安全隐患；
3)系统安全性：TCP/IP架构的高清网上巡查系统更容易受到网络病毒的非法攻击。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供基于DVB传输的高清网上巡查系统，以解决现有技术中导致的上述多项缺陷。
为实现上述目的，本发明提供以下的技术方案：基于DVB传输的高清网上巡查系统，包括音视频信号采集端、音视频信号接收端、下级显示装置和上级指挥中心，所述音视频信号采集端连接有所述音视频接收端、所述音视频接收端连接有所述下级显示装置，所述音视频接收端还连接有所述上级指挥中心。
优选的，所述音视频信号采集端包括摄像机、拾音器，所述摄像机连接有所述拾音器。
优选的，所述音视频接收端包括高清网上巡查分发存储服务器和下级巡查拼接控制主机，所述高清网上巡查分发存储服务器包括编码装置和存储装置，所述摄像机和拾音器均连接有高清网上巡查分发存储服务器的编码装置，所述高清网上巡查分发存储服务器连接有所述下级巡查拼接控制主机，所述下级巡查拼接控制主机连接有所述下级显示装置。
优选的，所述高清网上巡查分发存储服务器通过交换机连接有所述下级巡查拼接控制主机，所述交换机还连接有控制装置，交换机另一端与TCP/IP网络连接。
优选的，所述上级指挥中心包括上级巡查拼接控制主机和上级显示装置，所述上级巡查拼接控制主机与交换机通过TCP/IP网络连接。
优选的，所述音视频信号采集端与音视频信号接收端、所述高清网上巡查分发存储服务器与下级巡查拼接控制主机之间采用同轴电缆进行传输连接。
优选的，所述拾音器、摄像头均为多组，构成一组音视频信号采集端，下级显示装置也为多组，且拾音器、摄像头和下级显示装置数量相等，所述高清网上巡查分发存储服务器数量也为多组，多组高清网上巡查分发存储服务器和单个的下级巡查拼接控制主机构成了一组音视频信号接收端。
采用以上技术方案的有益效果是：1)播放效果好：采用DVB传输监控系统高清视频信号，不占用网络带宽，不受网络环境限制，多路音视频并发播放顺畅、无卡顿现象；2)安全性高：系统独立于互联网架构，可以有效防御病毒、网络攻击和本地视频非法窃取；3)音视频完整性好：采用同轴电缆传输音视频，过程中无数据压缩处理，不存在IP传输数据丢包问题，确保监控音视频完整无丢失；4)实施成本低：采用DVB协议，单根同轴电缆可传输99个摄像机信号，系统无需过多网元设备，施工简单，维护方便，系统实施总成本可降低30％以上。同时这种网上巡查系统还能做到：前端1080P全高清视频采集，本地1080P全高清视频存储，本地1080P全高清视频大屏显示，上级自动转码显示，适应网络带宽，本地采用同轴电缆信号传输，单缆最多可连接99个摄像机，有效防止本地视频非法窃取，工程：施工及日常维护简单，省时、省力、省钱。
附图说明
图1是本发明的结构框图。
图2是本发明其中下级部分的结构框图。
其中，1-拾音器，2-摄像机，3-编码装置，4-高清网上巡查分发存储服务器，5-存储装置，6-下级巡查拼接控制主机，7-下级显示装置，8-交换机，9-控制装置，10-上级巡查拼接控制主机，11-上级显示装置，12-上级指挥中心。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明基于DVB传输的高清网上巡查系统的实施方式。
实施例1
图1和图2出示本发明基于DVB传输的高清网上巡查系统的具体实施方式：基于DVB传输的高清网上巡查系统，包括音视频信号采集端、音视频信号接收端、下级显示装置7和上级指挥中心12，所述音视频信号采集端连接有所述音视频接收端、所述音视频接收端连接有所述下级显示装置7，所述音视频接收端还连接有所述上级指挥中心12。
在本实施例中，所述音视频信号采集端包括摄像机2、拾音器1，所述摄像机2连接有所述拾音器1,拾音器1用来获取音频数据信息，音频压缩标准采用MPEG Layer ll、G.711、ACC，拾音器采集的音频信号经BNC输入到摄像机中；摄像机外接BNC(拾音器音频信号输入接口)，音视频混合编码后以TS流输出，用来获取高清视频信号，采用支持DVB协议的高清数字摄像机，视频压缩格式MPEG-4、H.264，外接BNC(拾音器音频信号输入接口)，输出文件格式为TS流(支持监控视频的实时解码、播放功能)。
在本实施例中，所述音视频接收端包括高清网上巡查分发存储服务器4和下级巡查拼接控制主机6，所述高清网上巡查分发存储服务器4包括编码装置3和存储装置5，所述摄像机2和拾音器1均连接有高清网上巡查分发存储服务器4的编码装置3，所述高清网上巡查分发存储服务器4连接有所述下级巡查拼接控制主机6，所述下级巡查拼接控制主机6连接有所述下级显示装置7。所述编码装置3连接有所述高清网上巡查分发存储服务器4，所述高清网上巡查分发存储服务器4连接有所述存储装置5、下级巡查拼接控制主机6和交换机8，所述交换机8同时连接有所述巡查拼接控制主机6，另一端与TCP/IP网络连接，控制装置9连接有所述交换机，所述下级巡查拼接控制主机6连接有所述下级显示装置7；
编码装置3接收拾音器1和摄像机2两者采集到的前端数据，以TS流文件格式进行压缩编码，然后传输到高清网上巡查分发存储服务器4；高清网上巡查分发存储服务器4，是具备编解码、存储及压缩功能的服务器，高清网上巡查分发存储服务器4，会将数据传输给存储装置，存储装置5用以存储高清音视频数据；下级述巡查拼接控制主机6，主要负责接收高清数字音视频数据并进行图像处理，图像处理包括将多路数字视频信号合成以用于显示设备的显示，图像处理还包括对显示设备的显示画面进行分割，在每一个分割区域中显示一路数字视频信号数据；交换机8，可以为接入交换机8的高清网上高清网上巡查分发存储服务器4和巡查拼接控制主机6这两个网络节点提供独享的电信号通路，进行数据传输；下级显示装置，用以接收多路的数字音频数据并进行显示。
在本实施例中，所述高清网上巡查分发存储服务器4通过交换机8连接有所述下级巡查拼接控制主机6，所述交换机8还连接有控制装置9，交换机8另一端与TCP/IP网络连接，控制装置9，主要负责控制交换机8，用来控制数据与网络中的传输和交换。
在本实施例中，所述上级指挥中心11包括上级巡查拼接控制主机10和上级显示装置12，所述上级巡查拼接控制主机10与交换机8通过TCP/IP网络连接。
在本实施例中，所述音视频信号采集端与音视频信号接收端、所述高清网上巡查分发存储服务器4与下级巡查拼接控制主机6之间采用同轴电缆进行传输连接。
在本实施例中，所述拾音器、摄像头均为多组，构成一组音视频信号采集端，下级显示装置7也为多组，且拾音器1、摄像头2和下级显示装置7数量相等，所述高清网上巡查分发存储服务器数量4也为多组，多组高清网上巡查分发存储服务器4和单个的下级巡查拼接控制主机6构成了一组音视频信号接收端。
本发明的各个装置之间采用同轴电缆连接，采用同轴电缆进行传输的优势在于：单根同轴电缆传输多路音视频信号时，多个摄像机2的同轴传输电缆通过分配器串接到一根主线同轴电缆上，通过对摄像机2设置不同的频点，防止音视频信号发生干扰现象。以标准码率为6Mb/s的1080P全高清视频信号为例，相邻两路音视频信号频率间隔12M即可确保多路信号无串扰；
编码装置3、高清网上巡查分发存储服务器4、下级巡查拼接控制主机6、存储装置5、交换机8和控制装置9构成了本发明的音视频信号接收端，主要具有：
1)编码功能：将前端采集的音视频监控TS流文件进行压缩处理，便于远距离音视频信号传输；
2)解码功能：在远端监控显示中心，接收监控现场采集压缩后的音视频信号，并进行解码、显示，包括接收端设备硬解码与客户端软件软解码两大解码方式；
3)拼接功能：将音视频信号进行画面分割、拼接后，上传到监控中心大屏显示设备上；
本发明具体工作方式为：
音视频信号采集：通过高清同轴摄像机(DVB协议，TS流输出)采集考场监控视频，同时将拾音器采集的音频信号进行编码后，通过同轴电缆传输到高清网上巡查分发存储服务器。
单根同轴电缆传输多路信号：通过分配器将多路音视频信号串接到同一根主线同轴传输电缆上，未避免多路信号间的相互干扰，通过对摄像机设置不同的频点，同时对相邻频点的摄像机预留足够频率范围的间隔，确保信号间无干扰；
高清视频存储：1080P全高清视频采用集中存储模式，高清网上巡查分发存储服务器将考场监控图像以TS流文件格式存储在在磁盘阵列中；上级指挥中心无存储功能；
高清视频显示：音视频信号经过接收端设备进行解码、拼接后，在显示设备上进行播放。大屏显示支持接收端设备硬解码与客户端软件软解码方式两种技术实现。
实施例2
先结合具体的应用场合来具体阐述本发明：
每个学校考点内均设置有相应的一组音视频信号采集端、音视频信号接收端和下级显示装置7，实现对每个学校的监控，在每个学校设置的下级显示装置7上能实时显示出当前监控的1080P全高清画面，同时能将音视频文件存储起来；各个学校考点通过TCP/IP网络将信息传递给上级指挥中心11，上级指挥中心11可细分为区县级、市级、省级、国家级指挥中心，各个上级指挥中心11也通过TCP/IP网络进行信息的传输传递。
(1)考点学校：
音视频采集：高清同轴摄像机，支持DVB协议，支持音频输入，TS流文件输出；
信号传输：同轴电缆传输，多路高清视频通过分配器串接到1路主线同轴电缆进行传输；
音视频存储：采用集中存储模式，USB3.0或eSATA传输TS流文件存储在磁盘阵列中；
高清视频显示：系统支持高清网上巡查分发存储服务器4解码显示、巡查拼接控制主机解码显示、客户端软件预览解码显示，三种模式均为1080全高清视频大屏显示；
音视频信号上传：考点监控音视频信号使用校园网络出口带宽，将压缩后的音视频信号通过IP技术进行上传。
(2)指挥中心
监控信号调取：通过IP技术架构进行考点高清音视频信号调取；
监控信号解码：通过巡查拼接控制主机进行高清信号解压处理；
监控信号显示：系统支持巡查拼接控制主机解码显示、客户端软件预览解码显示两种大屏显示功能；
上级指挥中心对巡查信号上传：在上级指挥中心通过IP技术对大屏巡查显示图像进行信号上传。
在本实施例中，信息传输到下级巡查拼接控制主机和上级巡查拼接控制主机的时候，可通过下级巡查拼接控制主机和上级巡查拼接控制主机内的设有无线模块将音视频信息实施传递到手机APP移动端，实现快捷监控。
实施例3
另一种应用场合：
每个路面红绿灯口处均设置有相应的一组音视频信号采集端、音视频信号接收端和下级显示装置7，实现对每个学校的监控，在每个学校设置的下级显示装置7上能实时显示出当前监控的1080P全高清画面，同时能将音视频文件存储起来；各个学校考点通过TCP/IP网络将信息传递给上级指挥中心11，上级指挥中心11可细分为区县级、市级、省级、国家级指挥中心，各个上级指挥中心也通过TCP/IP网络进行信息的传输传递。
(1)红绿灯口：
音视频采集：高清同轴摄像机，支持DVB协议，支持音频输入，TS流文件输出；
信号传输：同轴电缆传输，多路高清视频通过分配器串接到1路主线同轴电缆进行传输；
音视频存储：采用集中存储模式，USB3.0或eSATA传输TS流文件存储在磁盘阵列中；
高清视频显示：系统支持高清网上巡查分发存储服务器解码显示、巡查拼接控制主机解码显示、客户端软件预览解码显示，三种模式均为1080全高清视频大屏显示；
音视频信号上传：考点监控音视频信号使用校园网络出口带宽，将压缩后的音视频信号通过IP技术进行上传。
(2)指挥中心
监控信号调取：通过IP技术架构进行考点高清音视频信号调取；
监控信号解码：通过巡查拼接控制主机进行高清信号解压处理；
监控信号显示：系统支持巡查拼接控制主机解码显示、客户端软件预览解码显示两种大屏显示功能；
上级指挥中心巡查信号上传：上级指挥中心通过IP技术对大屏巡查显示图像进行信号上传。
基于上述，本发明基于DVB传输的高清网上巡查系统与现有技术相比有益效果为：1)播放效果好：采用DVB传输监控系统高清视频信号，不占用网络带宽，不受网络环境限制，多路音视频并发播放顺畅、无卡顿现象；2)安全性高：系统独立于互联网架构，可以有效防御病毒、网络攻击和本地视频非法窃取；3)音视频完整性好：采用同轴电缆传输音视频，过程中无数据压缩处理，不存在IP传输数据丢包问题，确保监控音视频完整无丢失；4)实施成本低：采用DVB协议，单根同轴电缆可传输99个摄像机信号，系统无需过多网元设备，施工简单，维护方便，系统实施总成本可降低30％以上。同时这种网上巡查系统还能做到：前端1080P全高清视频采集，本地1080P全高清视频存储，本地1080P全高清视频大屏显示，上级自动转码显示，适应网络带宽，本地采用同轴电缆信号传输，单缆最多可连接99个摄像机，有效防止本地视频非法窃取，工程：施工及日常维护简单，省时、省力、省钱。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.基于DVB传输的高清网上巡查系统，其特征在于：包括音视频信号采集端、音视频信号接收端、下级显示装置和上级指挥中心，所述音视频信号采集端连接有所述音视频接收端、所述音视频接收端连接有所述下级显示装置，所述音视频接收端还连接有所述上级指挥中心。
2.根据权利要求1所述的基于DVB传输的高清网上巡查系统，其特征在于，所述音视频信号采集端包括摄像机、拾音器，所述摄像机连接有所述拾音器。
3.根据权利要求1所述的基于DVB传输的高清网上巡查系统，其特征在于，所述音视频接收端包括高清网上巡查分发存储服务器和下级巡查拼接控制主机，所述高清网上巡查分发存储服务器包括编码装置和存储装置，所述摄像机和拾音器均连接有高清网上巡查分发存储服务器的编码装置，所述高清网上巡查分发存储服务器连接有所述下级巡查拼接控制主机，所述下级巡查拼接控制主机连接有所述下级显示装置。
4.根据权利要求3所述的基于DVB传输的高清网上巡查系统，其特征在于，所述高清网上巡查分发存储服务器通过交换机连接有所述下级巡查拼接控制主机，所述交换机还连接有控制装置，交换机另一端与TCP/IP网络连接。
5.根据权利要求1所述的基于DVB传输的高清网上巡查系统，其特征在于，所述上级指挥中心包括上级巡查拼接控制主机和上级显示装置，所述上级巡查拼接控制主机与交换机通过TCP/IP网络连接。
6.根据权利要求1所述的基于DVB传输的高清网上巡查系统，其特征在于，所述音视频信号采集端与音视频信号接收端、所述高清网上巡查分发存储服务器与下级巡查拼接控制主机之间采用同轴电缆进行传输连接。
7.根据权利要求1所述的基于DVB传输的高清网上巡查系统，其特征在于，所述拾音器、摄像头均为多组，构成一组音视频信号采集端，下级显示装置也为多组，且拾音器、摄像头和下级显示装置数量相等，所述高清网上巡查分发存储服务器数量也为多组，多组高清网上巡查分发存储服务器和单个的下级巡查拼接控制主机构成了一组音视频信号接收端。
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