CN114374817A - 一种基于多方的多媒体会议应急指挥系统 - Google Patents
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Abstract
一种基于多方的多媒体会议应急指挥系统,包括终端控制系统、现场信息采集设备、远程通讯方法、人机交互设备;终端控制系统用于协调现场和指挥室之间的信息交互;现场信息采集设备根据现场人员和指挥室人员的需求获取应急现场的实时情况,并传入终端控制系统;远程通讯方法用于连接终端控制系统与现场信息采集设备,将现场信息采集设备获取的信息加密传输到终端控制系统,并传输终端控制系统向现场采集设备发送的控制类指令;人机交互界面包括各类设置窗口,使用人员通过人机交互界面参与到应急指挥系统中,本发明可实现应急救援日常管理、应急响应、应急处置、综合协调、应急指挥、应急演练、应急联动功能。
Description
技术领域
发明涉及应急指挥救援领域,尤其涉及一种基于多方的多媒体会议应急指挥系统。
背景技术
随着社会和经济的快速发展,人口数量和社会环境日趋复杂,导致在涉及应急事件的指挥调度方面,常规手段已逐渐显示出其局限性。例如,在处置重大突发事件过程中,仅使用记录仪难以满足实时音视频通信等功能需求,需要建立一个能够实现便捷通信、高效指挥、精确人员定位的可视化应急指挥调度系统,高效的利用当前有限的人力、物力,提升应急突发事件处置能力,最大程度地维护社会和谐稳定;在发生煤矿等地质灾害时,指挥人员与现场人员往往相隔较远的距离,如何做到统筹协调,科学救援,尽可能减少特别重大和复杂矿山事故,最大限度地保护和挽救人民的生命财产安全,成为急需要解决的问题。
纵观国际社会,政府统一指挥的应急救援协调机构专业化的紧急救援队伍精良的应急救援装备完善的应急预案以及急救援管理的信息化己经成为国际社会公共安全救援体系的基本运作模式,其中重要一点就是救护管理的信息化。实践证明,这种救护管理的信息化机制在减少和控制事故人员伤亡和财产损失方面发挥了重要作用,成为维持国家管理能够正常运行的重要支撑体系之一,这为我们更好地结合我国实际情况,顺应智能应急救援行动信息化发展的方向和趋势,加快智能应急救援信息化发展的建设步伐提供重要借鉴。
多媒体技术已经成为日常生活中非常常见的一种技术手段,广泛应用于人与人之间的即时沟通、业务往来。本发明基于多媒体技术,提出了一种基于多方的多媒体会议应急指挥系统,实现应急救援日常管理、应急响应、应急处置、综合协调、应急指挥、应急演练、应急联动功能。
发明内容
为了克服现有技术存在的缺点与不足,本发明提供一种数据机房的运维控制系统和方法。
本发明所采用的技术方案是该方法包括步骤,
一种基于多方的多媒体会议应急指挥系统,包括终端控制系统、现场信息采集设备、远程通讯方法、人机交互设备;
所述终端控制系统内包含音频处理器、视频处理器、控制指令执行器、多媒体视频会议终端、多方视频会议MCU,用于协调现场和指挥室之间的信息交互;
所述现场信息采集设备分为音频录入设备和视频录入设备,根据现场人员和指挥室人员的需求获取应急现场的实时情况,并传入终端控制系统;
所述远程通讯方法用于连接终端控制系统与现场信息采集设备,将现场信息采集设备获取的信息加密传输到终端控制系统,并传输终端控制系统向现场采集设备发送的控制类指令;
所述人机交互界面包括视频显示窗口、音频播放通道、系统设置窗口、控制指令输入窗口,使用人员通过人机交互界面参与到应急指挥系统中。
在一种可能的实施例中,所述终端控制系统为嵌入式系统,外扩设备为热插拔模式,最大支持8路MIC、3路立体声音频输入,2路平衡、1路立体声音频输出;最大支持6路SDI、2路VGA、2路HDMI视频输入,2 路HDMI,1路VGA视频输出;终端控制系统预留6-8路RS232通讯、2路 RS485通讯、2路422通讯、4路USB接口。
在一种可能的实施例中,所述终端控制系统内使用一种基于MySQL的数据库模型,用于存储应急预案文件、历史应急指挥流程和结果、历史应急处理中间音视频数据。
在一种可能的实施例中,所述MySQL数据库根据用户权限不同分为数据库维护员、普通管理员、普通用户三类角色,数据库维护员定期维护数据库连接密码,普通管理员负责审核申请访问数据库的用户信息,抵制恶意访问。
在一种可能的实施例中,所述现场信息采集设备由现场人员随身携带,抵达应急现场后获取音视频信息,并根据指挥室的要求,将现场情况及时反馈,作为多媒体会议应急指挥的前端信息来源,各组现场信息采集设备与终端控制系统采用星型拓扑连接方案。
在一种可能的实施例中,所述远程通讯方法包括5G通讯方法和局域网通讯方法,其中5G通讯方法用于连接现场信息采集设备和终端控制系统、局域网通讯方法用于连接终端控制系统和指挥现场的周边设备,在终端控制系统和指挥现场的周边设备之间的局域网通讯中,采用模块化的建设思路,从上到下依次分为应用层、链路层、物理层。
在一种可能的实施例中,所述远程通讯方法中对数据使用了一种基于改进AES原理的加密方法,其实现步骤如下:
S1:对待传输的明文信息,将其按照字节为单位进行分组,并定义一个4×4的状态矩阵A,再将状态矩阵A与轮密钥矩阵C进行异或操作得到轮密钥加;
S2:将状态矩阵A与定义的字节替换盒S进行非线性变换,将相应的状态字替换为新的字,其中字节替换盒S是一个16×16的可逆矩阵,字节替换时将状态字节的高四位作为行值,低四位作为列值,对应取出字节替换盒S中的元素值;
S3:进行行位移变换:将状态矩阵的第一行保持不变,将状态矩阵的第二行循环左移一个字节,第三行循环左移两个字节,第四行循环左移三个字节;
S4:进行列混淆操作:将状态矩阵的每一列视为一个多项式a(x), a(x)与b(x)=3x3+x2+x+2相乘,得到c(x),即:
S5:在经过N轮加密后,生成N+1个密钥,每个密钥M个字,总共 (N+1)M个字,将密钥表示为K[(N+1)M]的形式,假设前Mk个字节为初始密钥,则后续密钥为:
当X/Mk为整数时,K[X]可表示为:
其中rotword()为单字节循环函数,repword()为字节替换盒转换函数, rcon()为迭代常数。
在一种可能的实施例中,所述人机交互界面中的所有模块支持自定义编辑,根据用户及应用场景灵活调整;视频显示窗口支持信号预览、大屏回显、预案调取、大屏跨屏开窗/缩放/漫游/窗口叠加;音频播放通道支持通道音量大小、静音调节,实时电平音柱显示,一键场景调取功能;系统设置窗口支持对人机交互界面中的显示风格、字体、排版、网络连接等功能进行人工操作;控制指令输入窗口支持对会议室的灯光、屏幕、电源、窗帘等周边设备进行控制,以及读取周边设备的运行状态。
本发明提供的一种基于多方的多媒体会议应急指挥系统,与现有技术相比优点在于:
一种基于多方的多媒体会议应急指挥系统,包括终端控制系统、现场信息采集设备、远程通讯方法、人机交互设备;所述终端控制系统内包含音频处理器、视频处理器、控制指令执行器、多媒体视频会议终端、多方视频会议MCU,用于协调现场和指挥室之间的信息交互;所述现场信息采集设备分为音频录入设备和视频录入设备,根据现场人员和指挥室人员的需求获取应急现场的实时情况,并传入终端控制系统;所述远程通讯方法用于连接终端控制系统与现场信息采集设备,将现场信息采集设备获取的信息加密传输到终端控制系统,并传输终端控制系统向现场采集设备发送的控制类指令;所述人机交互界面包括视频显示窗口、音频播放通道、系统设置窗口、控制指令输入窗口,使用人员通过人机交互界面参与到应急指挥系统中。本发明提出的多媒体会议应急指挥系统,可实现应急救援日常管理、应急响应、应急处置、综合协调、应急指挥、应急演练、应急联动功能。
附图说明
图1为一种基于多方的多媒体会议应急指挥系统的组成示意图。
图2为一种基于多方的多媒体会议应急指挥系统中通讯加密流程示意图。
图3为一种基于多方的多媒体会议应急指挥系统中人机交互界面示意图。
具体实施方式
以下描述中,为了说明而不是为了限定,提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节,以便透彻理解本申请实施例。然而,本领域的技术人员应当清楚,在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中,省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明,以免不必要的细节妨碍本申请的描述。
一种基于多方的多媒体会议应急指挥系统,包括终端控制系统、现场信息采集设备、远程通讯方法、人机交互设备;
终端控制系统内包含音频处理器、视频处理器、控制指令执行器、多媒体视频会议终端、多方视频会议MCU,用于协调现场和指挥室之间的信息交互;
终端控制系统为嵌入式系统,使用Linux-3.18.20,双核1.4GHz处理器,运行内存2GB,存储硬盘2TB,终端控制系统的外观机箱尺寸为长 440mm,宽329mm,高180mm,机箱重15kg;终端控制系统满载功率200W, 使用220V50HZ交流电供电,外扩设备为热插拔模式,支持8路MIC、3路立体声音频输入,2路平衡、1路立体声音频输出;支持6路SDI、2路 VGA、2路HDMI视频输入,2路HDMI,1路VGA视频输出;终端控制系统预留6-8路RS232通讯、2路RS485通讯、2路422通讯、4路USB接口。
终端控制系统内使用一种基于MySQL的数据库模型,用于存储应急预案文件、历史应急指挥流程和结果、历史应急处理中间音视频数据。
MySQL数据库根据用户权限不同分为数据库维护员、普通管理员、普通用户三类角色,数据库维护员定期维护数据库连接密码,普通管理员负责审核申请访问数据库的用户信息,抵制恶意访问。
现场信息采集设备分为音频录入设备和视频录入设备,根据现场人员和指挥室人员的需求获取应急现场的实时情况,并传入终端控制系统;
现场信息采集设备由现场人员随身携带,抵达应急现场后获取音视频信息,并根据指挥室的要求,将现场情况及时反馈,作为多媒体会议应急指挥的前端信息来源,各组现场信息采集设备与终端控制系统采用星型拓扑连接方案。
远程通讯方法用于连接终端控制系统与现场信息采集设备,将现场信息采集设备获取的信息加密传输到终端控制系统,并传输终端控制系统向现场采集设备发送的控制类指令;
远程通讯方法包括5G通讯方法和局域网通讯方法,其中5G通讯方法用于连接现场信息采集设备和终端控制系统、局域网通讯方法用于连接终端控制系统和指挥现场的周边设备。
远程通讯方法中对数据使用了一种基于改进AES原理的加密方法,其实现步骤如下:
S1:对待传输的明文信息,将其按照字节为单位进行分组,并定义一个4×4的状态矩阵A,再将状态矩阵A与轮密钥矩阵C进行异或操作得到轮密钥加;
S2:将状态矩阵A与定义的字节替换盒S进行非线性变换,将相应的状态字替换为新的字,其中字节替换盒S是一个16×16的可逆矩阵,字节替换时将状态字节的高四位作为行值,低四位作为列值,对应取出字节替换盒S中的元素值;
S3:进行行位移变换:将状态矩阵的第一行保持不变,将状态矩阵的第二行循环左移一个字节,第三行循环左移两个字节,第四行循环左移三个字节;
S4:进行列混淆操作:将状态矩阵的每一列视为一个多项式a(x), a(x)与b(x)=3x3+x2+x+2相乘,得到c(x),即:
S5:在经过N轮加密后,生成N+1个密钥,每个密钥M个字,总共 (N+1)M个字,将密钥表示为K[(N+1)M]的形式,假设前Mk个字节为初始密钥,则后续密钥为:
当X/Mk为整数时,K[X]可表示为:
其中rotword()为单字节循环函数,repword()为字节替换盒转换函数, rcon()为迭代常数。
在终端控制系统和指挥现场的周边设备之间的局域网通讯中,采用模块化的建设思路,从上到下依次分为应用层、链路层、物理层,应用层提供人机交互操作,支持用户根据自身需要选择安装程序,对于不同的周边设备,使用不同的控制程序,能做到更加的高效化;链路层用于做数据分割,以及检测数据帧的正确性,保证数据在传输过程中的高效和稳定;物理层指的是终端控制系统与指挥现场的周边设备之间的连接端口,在实际应用时,应根据情况不同预留多种接口,方便后续的延展性。在模板化的建设中,设备的互联问题不可忽略,要统一接口,统一多种设备之间的通信方式和通信协议。异构设备的标准不统一,接口不统一,通信协议不统一异构,限制了异构设备之间的高带宽传输。
人机交互界面包括视频显示窗口、音频播放通道、系统设置窗口、控制指令输入窗口,使用人员通过人机交互界面参与到应急指挥系统中。
人机交互界面中的所有模块支持自定义编辑,根据用户及应用场景灵活调整;视频显示窗口支持信号预览、大屏回显、预案调取、大屏跨屏开窗/缩放/漫游/窗口叠加;音频播放通道支持通道音量大小、静音调节,实时电平音柱显示,一键场景调取功能;系统设置窗口支持对人机交互界面中的显示风格、字体、排版、网络连接等功能进行人工操作;控制指令输入窗口支持对会议室的灯光、屏幕、电源、窗帘等周边设备进行控制,以及读取周边设备的运行状态。
应急指挥系统可实现音视频的快进、快退、倍数播放,视频剪辑与抓帧等,回放过程中支持图像放大功能,回放方式包括即时回放、分段回放、常规回放、标签回放、事件回放等多种类型。回放过程同样支持录像回放电子放大功能,可对局部区域的图像作放大处理,可放大至整个窗口。此外,支持单通道剪辑和多通道一键剪辑,并将剪辑文件保存在本地。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解的是,在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种等效的变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同范围限定。
Claims (8)
1.一种基于多方的多媒体会议应急指挥系统,其特征在于,包括终端控制系统、现场信息采集设备、远程通讯方法、人机交互设备;
所述终端控制系统内包含音频处理器、视频处理器、控制指令执行器、多媒体视频会议终端、多方视频会议MCU,用于协调现场和指挥室之间的信息交互;
所述现场信息采集设备分为音频录入设备和视频录入设备,根据现场人员和指挥室人员的需求获取应急现场的实时情况,并传入终端控制系统;
所述远程通讯方法用于连接终端控制系统与现场信息采集设备,将现场信息采集设备获取的信息加密传输到终端控制系统,并传输终端控制系统向现场采集设备发送的控制类指令;
所述人机交互界面包括视频显示窗口、音频播放通道、系统设置窗口、控制指令输入窗口,使用人员通过人机交互界面参与到应急指挥系统中。
2.根据权利要求1所述的一种基于多方的多媒体会议应急指挥系统,其特征在于,所述终端控制系统为嵌入式系统,外扩设备为热插拔模式,最大支持8路MIC、3路立体声音频输入,2路平衡、1路立体声音频输出;最大支持6路SDI、2路VGA、2路HDMI视频输入,2路HDMI,1路VGA视频输出;终端控制系统预留6-8路RS232通讯、2路RS485通讯、2路422通讯、4路USB接口。
3.根据权利要求1所述的一种基于多方的多媒体会议应急指挥系统,其特征在于,所述终端控制系统内使用一种基于MySQL的数据库模型,用于存储应急预案文件、历史应急指挥流程和结果、历史应急处理中间音视频数据。
4.根据权利要求3所述的一种基于多方的多媒体会议应急指挥系统,其特征在于,所述MySQL数据库根据用户权限不同分为数据库维护员、普通管理员、普通用户三类角色,数据库维护员定期维护数据库连接密码,普通管理员负责审核申请访问数据库的用户信息,抵制恶意访问。
5.根据权利要求1所述的一种基于多方的多媒体会议应急指挥系统,其特征在于,所述现场信息采集设备由现场人员随身携带,抵达应急现场后获取音视频信息,并根据指挥室的要求,将现场情况及时反馈,作为多媒体会议应急指挥的前端信息来源,各组现场信息采集设备与终端控制系统采用星型拓扑连接方案。
6.根据权利要求1所述的一种基于多方的多媒体会议应急指挥系统,其特征在于,所述远程通讯方法包括5G通讯方法和局域网通讯方法,其中5G通讯方法用于连接现场信息采集设备和终端控制系统、局域网通讯方法用于连接终端控制系统和指挥现场的周边设备,在终端控制系统和指挥现场的周边设备之间的局域网通讯中,采用模块化的建设思路,从上到下依次分为应用层、链路层、物理层。
7.根据权利要求1所述的一种基于多方的多媒体会议应急指挥系统,其特征在于,所述远程通讯方法中对数据使用了一种基于改进AES原理的加密方法,其实现步骤如下:
S1:对待传输的明文信息,将其按照字节为单位进行分组,并定义一个4×4的状态矩阵A,再将状态矩阵A与轮密钥矩阵C进行异或操作得到轮密钥加;
S2:将状态矩阵A与定义的字节替换盒S进行非线性变换,将相应的状态字替换为新的字,其中字节替换盒S是一个16×16的可逆矩阵,字节替换时将状态字节的高四位作为行值,低四位作为列值,对应取出字节替换盒S中的元素值;
S3:进行行位移变换:将状态矩阵的第一行保持不变,将状态矩阵的第二行循环左移一个字节,第三行循环左移两个字节,第四行循环左移三个字节;
S4:进行列混淆操作:将状态矩阵的每一列视为一个多项式a(x),a(x)与b(x)=3x3+x2+x+2相乘,得到c(x),即:
S5:在经过N轮加密后,生成N+1个密钥,每个密钥M个字,总共(N+1)M个字,将密钥表示为K[(N+1)M]的形式,假设前Mk个字节为初始密钥,则后续密钥为:
当X/Mk为整数时,K[X]可表示为:
其中rotword()为单字节循环函数,repword()为字节替换盒转换函数,rcon()为迭代常数。
8.根据权利要求1所述的一种基于多方的多媒体会议应急指挥系统,其特征在于,所述人机交互界面中的所有模块支持自定义编辑,根据用户及应用场景灵活调整;视频显示窗口支持信号预览、大屏回显、预案调取、大屏跨屏开窗/缩放/漫游/窗口叠加;音频播放通道支持通道音量大小、静音调节,实时电平音柱显示,一键场景调取功能;系统设置窗口支持对人机交互界面中的显示风格、字体、排版、网络连接等功能进行人工操作;控制指令输入窗口支持对会议室的灯光、屏幕、电源、窗帘等周边设备进行控制,以及读取周边设备的运行状态。
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