CN113676968B - 一种基于移动警务融合网络的视频图传系统 - Google Patents

一种基于移动警务融合网络的视频图传系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于移动警务融合网络的视频图传系统，属于移动警务领域，用于解决移动警务融合网络无法优选导致视频图传效率欠佳的问题，包括视频融合服务器、视频图传融合网络设备、视频图传网络调度模块、网络智选模块和网速调配模块，所述视频融合服务器通过扩展接口和视频图传融合网络设备中的多媒体调度机互连，所述视频图传网络调度模块用于实现多业务调度和远程管理，并将多业务调度和远程管理结果发送至视频融合服务器，所述网络智选模块用于对融合平台网络进行智能选择，所述网速调配模块用于对视频图像数据传输的异构网络进行网速值的分配，本发明能够对移动警务融合网络进行优选，从而提升视频图传的工作效率。

Description

一种基于移动警务融合网络的视频图传系统
技术领域
本发明属于移动警务领域，涉及视频图传技术，具体是一种基于移动警务融合网络的视频图传系统。
背景技术
移动警务就是通过无线网络利用手机、PDA或笔记本等移动终端实现对警务信息的访问来完成警务执法工作的信息化手段。实现移动警务的系统也叫警务通，它包括移动终端、后台处理平台以及相应的网络安全机制。先进移动警务的融合网络包括公专融合、宽窄融合、物联网与视频专网融合接入，融合可从通信网段、业务网段以及业务应用端三个层面实现，并满足现有移动警务网络安全架构规范。
现有技术中，各种专用接入网络在移动警务融合网络融合后，服务程序无法对移动警务融合网络进行优选，只能固定在一种网络模式中，导致数据传输能力无法达到最优，为此，我们提出一种基于移动警务融合网络的视频图传系统。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种基于移动警务融合网络的视频图传系统。
本发明所要解决的技术问题为：
(1)如何对移动警务融合网络进行优选，以提升视频图传效率的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种基于移动警务融合网络的视频图传系统，包括视频融合服务器和视频图传融合网络设备；
所述视频融合服务器通过扩展接口和视频图传融合网络设备中的多媒体调度机互连；所述视频融合服务器通过接口和边界网关与视频专网中已有的视频资源互联互通；
所述视频融合服务器包括数据采集模块、视频图传网络调度模块、异构网接入模块、网络智选模块和网速调配模块，所述视频融合服务器无线连接有连接终端，所述视频图传网络调度模块用于实现多业务调度和远程管理，并将多业务调度和远程管理结果发送至视频融合服务器；
所述网络智选模块用于对融合平台网络进行智能选择，选择通信网接入模式，实现终端智能接入，网络智能切换与业务智能协同目标；所述数据采集模块用于采集融合平台网络内连接终端的连接数据，并将连接数据发送至视频融合服务器中存储；所述网络智选模块智能选择后生成网络正常信号或网络异常信号，所述网络智选模块将网络异常信号或网络正常信号发送至视频融合服务器中，所述视频融合服务器依据网络异常信号和网络正常信号对对应的融合平台网络进行标记，网络异常信号的融合平台网络标记为异常网络，网络正常信号的融合平台网络标记为优选网络；
在视频图像上传时，接入异构网络对频和图像进行上传，所述网速调配模块用于对视频图像数据传输的异构网络进行网速值的分配，计算得到上传数据的参数值，所述网速调配模块将参数值发送至视频融合服务器，所述视频融合服务器依据参数值对异构网络的网速值进行分配，参数值越大，分配的网速值越大。
进一步地，所述视频图传融合网络设备包括基站控制器、多媒体调度机、多媒体调度台；
基站控制器用于实现多基站联网，确保所有移动终端在多基站之间自动漫游切换，完成鉴权、注册和注销功能；
多媒体调度机用于负责图像、语音、数据多媒体业务的转发；
多媒体调度台为调度员的操作平台，用于实现调度功能的窗口，并提供图形化的操作界面。
进一步地，连接数据包括连接终端的连接次数、连接时长、访问记录、上传网速和下载网速。
进一步地，所述网络智选模块的智能选择步骤具体如下：
S1：将融合平台网络标记为i，i＝1，2，……，z，z为正整数；
S2：获取系统前一个月融合平台网络对应的设备连接总数，计算均值后得到融合平台网络对应的终端日连接数LJi；将终端日连接数对应的连接终端标记为u，u＝1，2，……，x，x为正整数；
S3：获取融合平台网络连接的连接终端的下载速度和下载时长，计算得到下载速度均值XZiu；获取融合平台网络连接的连接终端的上传速度和上传时长，计算得到上传速度均值SCiu；
S4：获取融合平台网络对应的网关设备，将融合平台网络对应网关设备的信号辐射范围记为信号区域，信号区域按照距离和角度依次划分为多个信号扇区，多个信号扇区按照角度顺序依次标记为o，o＝1，2，……，v，v为正整数，按照距离顺序依次分为p,p＝1，2，……，n，n为正整数，多个信号扇区的坐标为(io，ip)；
S5：获取视频融合服务器中对应信号扇区的下载速度预设值YXiop和上传速度预设值YSiop；
S6：利用公式计算得到融合平台网络的网络波动值Bi，公式具体如下：
式中a1和a2均为比例系数固定数值，且a1和a2的取值均大于零；α和β为权重因子，α和β的取值均大于零，且α+β＝1；
S7：当融合平台网络的网络波动值大于设定阈值，则生成网络异常信号；
当融合平台网络的网络波动值小于等于设定阈值，则生成网络正常信号。
进一步地，所述视频融合服务器将优选网络发送至异构网接入模块，所述异构网接入模块接收到视频融合服务器发送的优选网络，所述异构网接入模块用于支持多种异构网络的接入。
进一步地，多种异构网络包括终端网络、融合平台网络、视频图传网络、视频专网已有的有线和无线视频资源和公网LTE。
进一步地，所述网速调配模块的分配过程具体如下：
步骤S1：连接终端接入异构网络对数据进行上传，获取连接终端传输数据的开始上传时间T1u和停止上传时间T2u；获取在开始上传时间T1u和停止上传时间T2u时连接终端接入异构网络的网速值LLT1u和LLT2u；
步骤S2：利用公式JLLu＝(LLT2u-LLT1u)/(T2u-T1u)计算得到连接终端在数据上传期间的网速均值JLLu；
步骤S3：网速均值比对网速阈值，判定连接终端上传的数据为高流量数据、中流量数据、低流量数据中的一种或者多种；
步骤S31：当网速均值Y1＞JLLu时，则判定连接终端正在上传低流量数据；
步骤S33：当网速均值Y2≥JLLu＞Y1时，则判定连接终端正在上传中流量数据；
步骤S34：当网速均值JLLu＞Y2时，则判定连接终端正在上传高流量数据；其中，0＜Y1＜Y2＜Y3，Y1、Y2和Y3均为网速阈值；
步骤S4：分别为高流量数据、中流量数据和低流量数据设定相应的参数值，高流量数据、中流量数据和低流量数据的参数值依次为X1、X2和X3；其中，X1、X2和X3为固定数值，且0＜X1＜X2＜X3。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明通过网络智选模块对终端网络和融合平台网络进行智能选择，依据网络连接的连接终端的下载速度均值和上传速度均值，并将信号区域按照距离和角度依次划分为多个信号扇区得到对应的下载速度预设值和上传速度预设值，从而计算得到融合平台网络的网络波动值，融合平台网络的网络波动值比对设定阈值得到网络异常信号或网络正常信号，视频融合服务器依据网络异常信号和网络正常信号将融合平台网络分别标记为异常网络、优选网络，该设计能够选择最好的通信网接入模式，实现终端智能接入，提升视频图传的工作效率；
2、本发明通过网速调配模块对异构网络的网速值进行分配，连接终端通过异构对数据进行上传，依据数据的开始上传时间、停止上传时间得到对应的网速值，结合公式计算得到连接终端在数据上传期间的网速均值，网速均值比对网速阈值，判定上传的数据为高流量数据、中流量数据和低流量数据，并设定相应的参数值，参数值越大，分配的网速值越大。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明的整体系统框图；
图2为本发明中视频图传融合网络设备的示意图；
图3为本发明中视频融合服务器的系统框图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-3所示，一种基于移动警务融合网络的视频图传系统，包括视频融合服务器和视频图传融合网络设备；
所述视频融合服务器通过SIP扩展接口和视频图传融合网络设备中的多媒体调度机互连，实现信令、话音业务的互通，并通过视频融合服务器向融合指挥调度应用提供位置、用户信息等微服务支持，使融合指挥调度应用可以综合利用视频业务的服务资源，满足融合指挥调度需求；
所述视频融合服务器通过GB28181接口，通过边界网关和视频专网中已有的视频资源互联互通，可以调取已建无线340M视频业务、宽带LTE业务、有线监控摄像头图像；视频融合服务器支持宽带公网LTE终端接入，可以通过智能资源适配引擎中的资源感知与智能决策模块，选择最好的通信网接入模式，实现终端智能接入，网络智能切换与业务智能协同目标；
所述视频图传融合网络设备包括基站控制器、多媒体调度机、多媒体调度台、编解码器设备等；
其中，基站控制器用于实现多基站联网，确保所有移动终端在多基站之间自动漫游切换，完成鉴权、注册、注销等功能；
多媒体调度机(EMDS)用于负责图像、语音、数据等多媒体业务的转发，是视频图传融合网络设备的核心；
多媒体调度台为调度员的操作平台，实现调度功能的窗口，调度台可以是笔记本、台式机，配置多媒体调度管理软件，提供图形化的操作界面，一台调度服务器可以驱动多个调度台，只要所有调度台处于一个网络内，并经过授权，都可以进行业务调度；
编解码器组用于完成多路图像的解码，输出模拟图像，可以接入显示大屏、视频矩阵等设备，根据需要可实现1路图像编码，广播下发到所有移动终端；
所述视频融合服务器包括数据采集模块、视频图传网络调度模块、异构网接入模块、网络智选模块和网速调配模块，所述视频融合服务器无线连接有连接终端，所述连接终端可以具体为视频图传终端，也可以是视频图传系统中工作人员的个人终端；
所述视频图传网络调度模块用于实现多业务调度和远程管理，并将多业务调度和远程管理结果发送至视频融合服务器；
其中，多业务调度包括：
a、基础架构：基于IP架构和标准通信协议，可实现视频、数据等多种业务的调度；
b、视频：支持多路视频显示，可实时设定多路视频的数据带宽和清晰度；
c、数据：可与任意终端实现双向IP数据传输。
其中，远程管理包括：
a、参数查询和配置：对基站、移动终端的工作频点、发射功率、物理层参数等进行查询和配置；
b、列表管理：所有基站、移动终端填写在统一的列表中，可进行分组、命名；
c、日志管理：记录管理员操作、告警等多种数据信；
d、状态显示：可显示移动终端的在线、离线状态；
e、保障预案：在重大活动保障前，可提前制定保障预案，通过配置各个终端、调度台的图像带宽、数据带宽等参数，以及优先级、分组属性，采取最适用的保障措施；
所述网络智选模块用于对终端网络和融合平台网络进行智能选择，选择最好的通信网接入模式，实现终端智能接入，网络智能切换与业务智能协同目标；
现举例说明具体应用于融合平台网络，所述数据采集模块用于采集融合平台网络内连接终端的连接数据，并将连接数据发送至视频融合服务器中存储；
需要具体说明的是：连接数据包括连接终端的连接次数、连接时长、访问记录、上传网速、下载网速等；
所述网络智选模块的智能选择步骤具体如下：
S1：将融合平台网络标记为i，i＝1，2，……，z，z为正整数；
S2：获取系统前一个月融合平台网络对应的设备连接总数，计算均值后得到融合平台网络对应的终端日连接数LJi；将终端日连接数对应的连接终端标记为u，u＝1，2，……，x，x为正整数；
S3：获取融合平台网络连接的连接终端的下载速度和下载时长，计算得到下载速度均值XZiu；获取融合平台网络连接的连接终端的上传速度和上传时长，计算得到上传速度均值SCiu；
S4：获取融合平台网络对应的网关设备，将融合平台网络对应网关设备的信号辐射范围记为信号区域，信号区域按照距离和角度依次划分为多个信号扇区，多个信号扇区按照角度顺序依次标记为o，o＝1，2，……，v，v为正整数，按照距离顺序依次分为p,p＝1，2，……，n，n为正整数，多个信号扇区的坐标为(io，ip)；
S5：获取视频融合服务器中对应信号扇区的下载速度预设值YXiop和上传速度预设值YSiop；
S6：利用公式计算得到融合平台网络的网络波动值Bi，公式具体如下：
式中a1和a2均为比例系数固定数值，且a1和a2的取值均大于零；α和β为权重因子，α和β的取值均大于零，且α+β＝1；
S7：当融合平台网络的网络波动值大于设定阈值，则生成网络异常信号；
当融合平台网络的网络波动值小于等于设定阈值，则生成网络正常信号；
所述网络智选模块将网络异常信号或网络正常信号发送至视频融合服务器中；所述视频融合服务器依据网络异常信号和网络正常信号对对应的融合平台网络进行标记，网络异常信号的融合平台网络标记为异常网络，网络正常信号的融合平台网络标记为优选网络；
所述视频融合服务器将优选网络发送至异构网接入模块；所述异构网接入模块接收到视频融合服务器发送的优选网络，所述异构网接入模块用于支持多种异构网络的接入，多种异构网络包括终端网络、融合平台网络、视频图传网络、视频专网已有的有线和无线视频资源、公网LTE等，主要通过扩展SIP协议和GB28181协议实现异构网的接入，可将视频专网视频转发至宽带终端、移动警务终端等，构成移动视频会议系统、双向图像监控系统等，为用户提供更为丰富可靠的应用业务；
同时，在视频图像上传时，需要接入性能良好的异构网络实现视频和图像的快速上传，所述网速调配模块用于对视频图像数据传输的异构网络进行网速值的分配，分配过程具体如下：
步骤S1：连接终端接入异构网络对数据进行上传，获取连接终端传输数据的开始上传时间T1u和停止上传时间T2u；获取在开始上传时间T1u和停止上传时间T2u时连接终端接入异构网络的网速值LLT1u和LLT2u；
步骤S2：利用公式JLLu＝(LLT2u-LLT1u)/(T2u-T1u)计算得到连接终端在数据上传期间的网速均值JLLu；
步骤S3：网速均值比对网速阈值，判定连接终端上传的数据为高流量数据、中流量数据、低流量数据中的一种或者多种；
步骤S31：当网速均值Y1＞JLLu时，则判定连接终端正在上传低流量数据；
步骤S33：当网速均值Y2≥JLLu＞Y1时，则判定连接终端正在上传中流量数据；
步骤S34：当网速均值JLLu＞Y2时，则判定连接终端正在上传高流量数据；其中，0＜Y1＜Y2＜Y3，Y1、Y2和Y3均为网速阈值；
步骤S4：分别为高流量数据、中流量数据和低流量数据设定相应的参数值，高流量数据、中流量数据和低流量数据的参数值依次为X1、X2和X3；其中，X1、X2和X3为固定数值，且0＜X1＜X2＜X3；
所述网速调配模块将参数值发送至视频融合服务器，所述视频融合服务器依据参数值对异构网络的网速值进行分配，参数值越大，分配的网速值越大；
在具体实施方案中，视频融合服务器实现了340M图传和公网4G的智能网络选择算法和设备研制，同时预留其余通信网络的智能选择接口，并包含多种无线宽带视频传输通信手段，包括公网LTE、专网LTE、340M视频图传网络等。
在具体实施时，网络智选模块主要考虑了两种异构网络的智能选择，分别是终端网络和融合平台网络；
方案一：智能选择终端网络；
终端进行下行网络测量和终端自身状态信息采集，并将采集信息发送给智能网络选择判决模块；终端智能网络选择判决模块首先根据网络状态判断是否满足切换门限，并考虑终端当前的状态(例如：是否正在进行重要业务等)，指示智能网络切换模块进行网络切换。
方案二：智能选择融合平台网络；
由终端进行下行网络测量和终端自身状态信息采集并上报给融合平台，基站完成上行网络测量和小区资源利用率监控并上报给融合平台，融合平台完成公网状态信息的获取，融合平台对所有已知信息进行综合判断，当输入条件满足切换门限时下达指令给终端进行网络切换。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (7)

1.一种基于移动警务融合网络的视频图传系统，其特征在于，包括视频融合服务器和视频图传融合网络设备；
所述视频融合服务器通过扩展接口和视频图传融合网络设备中的多媒体调度机互连；所述视频融合服务器通过接口和边界网关与视频专网中已有的视频资源互联互通；
所述视频融合服务器连接有数据采集模块、视频图传网络调度模块、异构网接入模块、网络智选模块和网速调配模块，所述视频融合服务器无线连接有连接终端，所述视频图传网络调度模块用于实现多业务调度和远程管理，并将多业务调度和远程管理结果发送至视频融合服务器；
所述网络智选模块用于对融合平台网络进行智能选择，选择通信网接入模式，实现终端智能接入，网络智能切换与业务智能协同目标；所述数据采集模块用于采集融合平台网络内连接终端的连接数据，并将连接数据发送至视频融合服务器中存储；所述网络智选模块智能选择后生成网络正常信号或网络异常信号，所述网络智选模块将网络异常信号或网络正常信号发送至视频融合服务器中，所述视频融合服务器依据网络异常信号和网络正常信号对对应的融合平台网络进行标记，网络异常信号的融合平台网络标记为异常网络，网络正常信号的融合平台网络标记为优选网络；
在视频图像上传时，接入异构网络对视频图像进行上传，所述网速调配模块用于对视频图像数据传输的异构网络进行网速值的分配，计算得到上传数据的参数值，所述网速调配模块将参数值发送至视频融合服务器，所述视频融合服务器依据参数值对异构网络的网速值进行分配，参数值越大，分配的网速值越大。
2.根据权利要求1所述的一种基于移动警务融合网络的视频图传系统，其特征在于，所述视频图传融合网络设备包括基站控制器、多媒体调度机、多媒体调度台；
基站控制器用于实现多基站联网，确保所有移动终端在多基站之间自动漫游切换，完成鉴权、注册和注销功能；
多媒体调度机用于负责图像、语音、数据多媒体业务的转发；
多媒体调度台为调度员的操作平台，用于实现调度功能的窗口，并提供图形化的操作界面。
3.根据权利要求1所述的一种基于移动警务融合网络的视频图传系统，其特征在于，连接数据包括连接终端的连接次数、连接时长、访问记录、上传网速和下载网速。
4.根据权利要求1所述的一种基于移动警务融合网络的视频图传系统，其特征在于，所述网络智选模块的智能选择步骤具体如下：
S1：将融合平台网络标记为i，i＝1，2，……，z，z为正整数；
S2：获取系统前一个月融合平台网络对应的设备连接总数，计算均值后得到融合平台网络对应的终端日连接数LJi；将终端日连接数对应的连接终端标记为u，u＝1，2，……，x，x为正整数；
S3：获取融合平台网络连接的连接终端的下载速度和下载时长，计算得到下载速度均值XZiu；获取融合平台网络连接的连接终端的上传速度和上传时长，计算得到上传速度均值SCiu；
S4：获取融合平台网络对应的网关设备，将融合平台网络对应网关设备的信号辐射范围记为信号区域，信号区域按照距离和角度依次划分为多个信号扇区，多个信号扇区按照角度顺序依次标记为o，o＝1，2，……，v，v为正整数，按照距离顺序依次分为p,p＝1，2，……，n，n为正整数，多个信号扇区的坐标为(io，ip)；
S5：获取视频融合服务器中对应信号扇区的下载速度预设值YXiop和上传速度预设值YSiop；
S6：利用公式计算得到融合平台网络的网络波动值Bi，公式具体如下：
式中a1和a2均为比例系数固定数值，且a1和a2的取值均大于零；α和β为权重因子，α和β的取值均大于零，且α+β＝1；
S7：当融合平台网络的网络波动值大于设定阈值，则生成网络异常信号；
当融合平台网络的网络波动值小于等于设定阈值，则生成网络正常信号。
5.根据权利要求4所述的一种基于移动警务融合网络的视频图传系统，其特征在于，所述视频融合服务器将优选网络发送至异构网接入模块，所述异构网接入模块接收到视频融合服务器发送的优选网络，所述异构网接入模块用于支持多种异构网络的接入。
6.根据权利要求5所述的一种基于移动警务融合网络的视频图传系统，其特征在于，多种异构网络包括终端网络、融合平台网络、视频图传网络、视频专网已有的有线和无线视频资源和公网LTE。
7.根据权利要求1所述的一种基于移动警务融合网络的视频图传系统，其特征在于，所述网速调配模块的分配过程具体如下：
步骤S1：连接终端接入异构网络对数据进行上传，获取连接终端传输数据的开始上传时间T1u和停止上传时间T2u；获取在开始上传时间T1u和停止上传时间T2u时连接终端接入异构网络的网速值LLT1u和LLT2u；
步骤S2：利用公式JLLu＝(LLT2u-LLT1u)/(T2u-T1u)计算得到连接终端在数据上传期间的网速均值JLLu；
步骤S3：网速均值比对网速阈值，判定连接终端上传的数据为高流量数据、中流量数据、低流量数据中的一种或者多种；
步骤S31：当网速均值Y1＞JLLu时，则判定连接终端正在上传低流量数据；
步骤S33：当网速均值Y2≥JLLu＞Y1时，则判定连接终端正在上传中流量数据；
步骤S34：当网速均值JLLu＞Y2时，则判定连接终端正在上传高流量数据；其中，0＜Y1＜Y2，Y1和Y2均为网速阈值；
步骤S4：分别为高流量数据、中流量数据和低流量数据设定相应的参数值，高流量数据、中流量数据和低流量数据的参数值依次为X1、X2和X3；其中，X1、X2和X3为固定数值，且0＜X1＜X2＜X3。
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