CN1691772A - 基于窄带ip网络的实时视频传输并拍摄照片系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够使得视频图像信息和照片图像信息同样实现网络传输和远程控制，但是照片图像分辨率远远高于视频图像分辨率，从而获得高清晰度照片的基于窄带IP网络的实时视频传输并拍摄照片系统。本发明的技术方案如下：基于窄带IP网络的实时视频传输并拍摄照片系统，包括可通过网络连接的一个或一个以上的局端计算机和一个或一个以上的图像采集前端，其特征在于：所述图像采集前端为数码相机连接服务器的架构；所述服务器植入有用户操作模块和音频视频编解码模块，所述局端计算机植入有相应的用户操作模块和相应的音频视频编解码模块。本发明还提供一种基于窄带IP网络的实时视频传输并拍摄照片的方法。

Description

基于窄带IP网络的实时视频传输并拍摄照片系统及方法

技术领域

本发明涉及多媒体视频传输系统，特别是实时视频监视和传输，尤其是基于窄带IP网络的实时视频传输并拍摄照片系统及方法，该系统具有远程数码照相机的控制和高清晰度照片拍摄系统，具有在无线公共窄带IP网中传输的能力。

背景技术

数字视频分辨率一般为QCIF(176*144)，CIF(352*288)，2CIF，4CIF等，而采样帧频一般为10-30帧/秒。目前流行的实现抓拍功能的系统一般都是在实时传输的视频图像中截取一帧，因而所谓照片图像和视频图像的分辨率是一样的。由于视频图像的分辨率不可能太高，这样通过截取帧而获得的静态的所谓照片图像的分辨率也不可能太高，因此不能满足特殊的需要。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的上述技术缺陷，提供一种能够使得视频图像信息和照片图像信息同样实现网络传输和远程控制，但是照片图像分辨率远远高于视频图像分辨率，从而获得高清晰度照片的基于窄带IP网络的实时视频传输并拍摄照片系统。

本发明还提供一种基于窄带IP网络的实时视频传输并拍摄照片的方法，采用该方法既可以进行实时视频监视，又能够根据需要远程拍照，获取高清晰度照片，从而有效地区别重要的和不重要的信息，不但节省了通讯资源，而且同时又有的放矢地解决了问题。

本发明的技术方案如下：

基于窄带IP网络的实时视频传输并拍摄照片系统，包括可通过网络连接的一个或一个以上的局端计算机和一个或一个以上的图像采集前端，其特征在于：所述图像采集前端为数码相机连接服务器的架构。

所述图像采集前端包括具有移动性、便携性的移动前端和固定前端。

所述服务器植入有用户操作模块和音视频编解码模块，所述局端计算机植入有相应的用户操作模块和相应的音视频编解码模块。

所述数码相机与所述服务器通过A/V音视频接口和USB接口分别直接连接。

所述服务器配置有线或无线IP网络接口卡。

所述服务器为具有处理能力的硬件设备，所述网络接口卡为IP网络接口卡，包括但不局限于xDSL卡、Cable Modem、Ethernet网卡、Wi-Fi无线局域网卡、CDMA-1x网卡。

所述网络为专用IP网络和/或公共IP网络。

基于窄带IP网络的实时视频传输并拍摄照片的方法，包括通过网络连接的一个或一个以上的局端计算机和一个或一个以上的图像采集前端，所述图像采集前端为数码相机连接服务器的架构，所述服务器植入有用户操作模块和音视频编解码模块，所述局端计算机植入有相应的用户操作模块和相应的音视频编解码模块，所述数码相机与所述服务器通过A/V音视频接口和USB接口分别直接连接，所述服务器配置有网络接口卡，所述网络接口卡为IP网络接口卡，包括但不局限于xDSL卡、Cable Modem、Ethernet网卡、Wi-Fi无线局域网卡、CDMA-1x网卡，所述网络为专用IP网络和/或无线IP网络和/或公共IP网络，其特征在于按照如下步骤实现局端计算机与图像采集前端的数据交换：A.局端计算机与图像采集前端通过网络建立连接；B.从局端计算机接收到的来自数码相机生成的动态视频图像中实时选定并触发拍摄照片的指令；或者，图像采集前端的服务器由与其连接的监视感应器触发拍摄照片的控制指令；C.数码相机生成的高分辨率的照片图像传输到局端计算机；D.局端计算机和图像采集前端的服务器之间传输的声音、短信和文件。

在IP公网上部署的网络服务器提供地址名录，所述局端计算机与图像采集前端与公共IP网络相连时采用但不局限于拨号或ADSL或ISDN或DDN或SDH或ATM或VPN或CDMA-1x无线或Ethernet或cable modem的接入方式，以实现网络连接。

所述监视感应器与所述数码相机同时监视一个固定目标。

所述图像采集前端设置有防护装置，以实现室外作业。

本发明的技术效果如下：

由于本发明基于窄带IP网络的实时视频传输并拍摄照片系统，其中的局端计算机与图像采集前端可以通过网络连接，图像采集前端采用数码相机连接服务器的架构，这样，通过网络传输技术和控制技术对数码相机采集到的动态视频图像和高分辨率的照片图像实现远程操作，能够使得视频图像信息和照片图像信息同样实现网络传输和远程控制，但是照片图像分辨率远远高于视频图像分辨率，从而获得高清晰度的照片。

由于服务器植入有用户操作模块和音视频编解码模块，因而能够起到如下主要作用：其主要作用是发送控制命令来控制前端相机完成各种功能，并且将数码相机传输的视频图像和照片图像、声音以及其它用户数据信息进行编码压缩等处理后传输到局端计算机，对数码相机存储卡内的照片进行读取管理，对接收的局端计算机传输来的声音以及其它用户数据信息进行解码处理；局端计算机植入有相应的用户操作模块和相应的音视频编解码模块，因而能够起到如下主要作用：其主要作用是发送控制命令来控制前端数码相机完成各种功能，并且将前端传输的图像、声音和数据信息进行解码等处理后显示出来，对收到的照片进行简单的管理，对传输到前端服务器的声音和数据信息进行编码处理。本系统的主要控制对象设备是数码相机，由数码相机产生实时视频图像和照片。前端和局端控制数码相机的参数设定、视频传输以及拍照方式等。

由于数码相机与服务器通过A/V音视频接口和USB接口分别直接连接，这样，前端服务器通过A/V线和USB线连接数码相机，通过数码相机的音视频接口(A/V)获取视频图像，通过数码相机的USB接口传递控制命令和获取照片。视频图像由数码相机生成，经过A/V线传入前端服务器，前端服务器通过传输网络，采用UDP协议，将视频传输到局端计算机，局端获得视频动态图像并实时观看，一旦发现感兴趣的图像即可通过某种事件(如鼠标点击按钮等)触发，进行远程拍照。拍照指令通过传输网络采用TCP协议传输到前端服务器，前端服务器再把指令通过USB线传入数码相机。数码相机接到拍摄指令，进行拍摄，并将高分辨率的图片通过USB线传回前端服务器，再由前端服务器将其传输到局端，其传输采用TCP协议进行，局端即可见到感兴趣图像的高分辨率照片。由于服务器配置可配备无线网络接入卡或无线上网接口卡；网络为专用IP网络和/或无线窄带IP网络和/或公共IP网络；这样，本发明就可以适应不同的应用类型和多种应用模式，举例说明如下：1.对于需要快速移动，只需传输照片的应用时，考虑配备有CDMA-1x接入卡的前端服务器；对于需要传输实时视频的应用，考虑配备带无线上网(Wi-Fi协议)接口的前端服务器，此时前端信息通过无线LAN传输。如果需要声音传输，需要外接麦克风。2.对于前端推送应用模式，在网络连接完成并且相关参数设置好后，操作前端数码相机拍照，前端服务器将所拍照片主动推送到局端。前端数码相机拍照后，照片可以自动存储于前端服务器中，根据设置情况自动和/或手动推送到局端，完成照片的实时快捷的传输。3.网络服务器是运行于电信IP公网的地址服务器，具有静态IP地址，它使用文件服务功能，记录用户名字和动态分配的IP地址信息。系统局端和前端分别动态登录网络服务器后，网络服务器则记录前端和局端的名字和IP地址等信息，帮助用户实现局端和前端的连接访问。对于基于公网的传输网络，如果前端和局端均动态连接公网，此时需要网络服务器来协助局端和前端连接访问。前端和局端分别登录服务器，网络服务器记录登录的前端和局端的IP地址等信息，这样前端和局端可以完成登录连接。4.如果局端或前端的IP地址已知，可以不用此网络服务器，直接输入IP地址完成局端和前端的登录连接。

附图说明

图1为本发明基于窄带IP网络的实时视频传输并拍摄照片系统及其信息流示意图；

图2为采用前端主动推送照片应用模式的本发明系统连接示意图；

图3为局端实时监视视频图像、拍摄照片并传输的本发明系统结构示意图；

图4为局端浏览并拍照流程图；

图5为远端主动推送照片应用流程图；

图6为局端实时监视图像、拍摄照片并传输流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

如图1所示的本发明基于窄带IP网络的实时视频传输并拍摄照片系统及其信息流，本系统信息流包括：视频数据流、控制信号流、照片数据流、网络服务数据流、音频流和数据流。本系统采用客户端/服务器架构设计，运行在开放的PC平台上。系统可应用于基于IP的无线窄带公共传输网络。本系统由局端计算机、前端(数码相机和服务器)以及公网网络服务器三部分构成。可以实现一个前端对多个局端，也可以多个前端对一个局端。局端的主体是局端软件，可将它安装在用户的PC机或笔记本电脑中，运行在Windows2000/XP操作系统平台上。前端由两个模块组成，它们是：数码相机(DC)，服务器(Server)。前端服务器模块可根据需求配备不同的硬件设备和应用软件，如果传输网络为公共IP网络，则需要配备必要的上公共网络的通信设备。公网网络服务器可以根据传输网络情况取舍，如果传输网络为内部局域网且使用静态的IP地址，则不需要此服务器。局端是进行实时通信的端点设备，位于用户的控制中心等地，用户只需在日常使用的PC机或笔记本电脑上安装本系统的局端软件，如果需要声音传输，则需要连接标准的音频外设(麦克风、音箱)即可。局端计算机要求能够接入公共网络或LAN等传输网络。局端软件分为用户操作模块和音视频编解码模块。它的主要作用是发送控制命令来控制前端相机完成各种功能，并且将前端传输的图像、声音和数据信息进行解码等处理后显示出来，对收到的照片进行简单的管理。本系统的主要控制对象设备是数码相机，由数码相机产生实时视频图像和照片。前端和局端控制数码相机的参数设定、视频传输以及拍照方式等。

前端服务器和数码相机以及其它附属设备组成本系统的前端设备，前端服务器由硬件设备和软件组成。

根据应用类型配备前端服务器的硬件设备，例如：对于需要快速移动，只需传输照片的应用时，可配备有CDMA-1x接入卡的硬件设备；对于需要传输实时视频的应用，可配备带无线上网(Wi-Fi协议)接口卡的硬件设备，此时前端信息通过无线LAN传输。如果需要声音传输，需要外接麦克风。

前端服务器软件分为用户操作模块和音视频编解码模块。它的主要作用是对发送控制命令来控制前端相机完成各种功能，并且将数码相机传输的视频和照片，声音以及其它数据信息进行编码压缩等处理后传输到局端，对局端传输的声音以及其它数据信息进行解码处理，对相机存储卡内的照片进行读取管理。

对于前端推送应用模式，在网络连接完成并且相关参数设置好后，操作前端数码相机拍照，前端服务器将所拍照片主动推送到前端。数码相机所拍照片可以自动存储于前端服务器中，根据设置情况自动或手动推送到局端，完成照片的实时快捷的传输。

网络服务器是运行于电信IP公网的地址服务器，具有静态IP地址，记录用户名字和动态分配的IP地址信息。系统局端和前端分别动态登录网络服务器后，网络服务器则记录前端和局端的名字和IP地址等信息，帮助用户实现局端和前端的登录访问。如果局端或前端的IP地址已知，则无须此网络服务器，直接输入IP地址完成登录连接。

信息流程和系统连接方法如下：

本系统信息流包括：视频数据流、控制信号流、照片数据流、网络服务数据流、音频流和数据流(图1)。

前端服务器通过A/V线和USB线连接数码像机，视频图像由数码像机生成，经过A/V线传到前端服务器，前端服务器通过传输网络，采用UDP协议，将视频传输到局端，局端获得视频动态图像并实时观看，一旦发现感兴趣的图像即可通过某种事件(如鼠标点击按钮等)触发，进行远程拍照。拍照指令通过传输网络采用TCP协议传输到前端服务器，前端服务器再把指令通过USB线传入数码像机。数码像机收到拍摄照片指令，进行拍照，并将高分辨率的图片通过USB线传回前端服务器，再由前端服务器将其传输到局端，其传输采用TCP协议进行，局端即可见到感兴趣图像的高分辨率照片。

对于基于公网的传输网络，如果前端和局端均需动态连接公网，此时需要网络服务器来协助前端和局端完成登录连接，网络服务器具有静态的IP地址，并且位于IP公网上。前端和局端分别登录服务器，网络服务器记录登录的前端和局端的IP地址等信息，这样前端和局端可以完成登录连接。

基于窄带IP网络的实时视频传输并拍摄照片系统，主要包括前端照相机和服务器、局端计算机。此系统是一个基于窄带IP网络，面向公众用户的实时、交互式的即时通信系统，采用MPEG-4数字视频压缩技术，配合优化算法，基于窄带IP网络实时传输由数码像机生成的动态图像，一旦发现感兴趣的图像即可进行本地或远程拍照，并将高分辨率的照片自动或手动传输到局端控制中心。此外，本发明支持声音、文件和短信的传输功能，可以应用于公共无线IP网络。

实施例1：

远程拍摄照片并主动推送到局端，如图2所示。

此应用方案主要考虑前端移动并和局端的连接信道不固定，主要基于CDMA-1x或其它窄带网络的IP公网的应用。此系统的前端服务器配置CDMA-1x的掌中宽带卡。工作人员携带前端设备前往事发现场执行任务，主动拍照后将照片快速推送到局端控制中心，要求携带方便，连接传输快速。此应用需要提供网络服务器，用户建立传输信道前需要登录网络服务器，通过网络服务器取得前端和局端的动态IP地并完成连接。在网络连接完成并且相关参数设置好后，操作前端数码相机拍照，前端服务器将所拍照片主动推送到局端。前端数码相机拍照后，照片可以自动存储于前端服务器中，根据设置情况自动或手动推送到局端，完成照片的实时快捷的传输。

此应用方案可以配置多个局端对一个前端，前端的照片可以手动或自动推送到多个局端。

实施例2：

局端实时监视视频图像、拍摄照片并传输，如图3所示。

此应用方案主要考虑前端相对固定，通信信道也比较固定，主要用于目标监视，可以定时采样拍照或触发拍照。一个局端计算机可以控制多个前端，反之，一个前端也可以连接多个局端，完成照片传递功能。

外部触发机制可采用红外线触发等多种触发机制，前端设备安装在固定位置，相机和感应器同时监视一个固定的目标，当有外部物体介入时，感应器输出信号到前端服务器，前端服务器控制相机拍照，系统自动将照片按照预先的设置传输到目的局端，这样局端可得到监视目标的高清晰度照片。考虑室外安装，相机和前端服务器均做特殊处理。

网络接入方式可以是xDSL、Cable Modem、Ethernet、Wi-Fi无线局域网等多种方式。

以上应用可以看出：系统传输的照片清晰度高，满足需要。

图4示出了局端浏览并拍照流程图。第一步，局端计算机与图像采集前端通过网络建立连接；第二步，从局端浏览来自前端的视频图像；第三步，确定是否抓拍；第四步，发出拍照指令；第五步，接收照片数据；第六步，浏览照片数据。

图5示出了远端主动推送照片应用流程图。第一步，登陆网络服务器；第二步，建立网络连接；第三步，拍摄照片；第四步，存储照片数据；第五步，自动发送照片；或者手动发送照片。

图6示出了实时监视图像、拍摄照片并传输流程图。第一步，前端监视固定场所；第二步，感应目标是否闯入；第三步，自动拍照；第四步，自动发送照片至预设连网的目的局端。

应当指出，以上所述实施方式可以使本领域的技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。

Claims (12)

1.基于窄带IP网络的实时视频传输并拍摄照片系统，包括可通过网络连接的一个或一个以上的局端计算机和一个或一个以上的图像采集前端，其特征在于：所述图像采集前端为数码相机连接服务器的架构。

2.根据权利要求1所述的基于窄带IP网络的实时视频传输并拍摄照片系统，其特征在于：所述图像采集前端包括具有移动性、便携性的移动前端和固定前端。

3.根据权利要求1所述的基于窄带IP网络的实时视频传输并拍摄照片系统，其特征在于：所述服务器植入有用户操作模块和音视频编解码模块，所述局端计算机植入有相应的用户操作模块和相应的音视频编解码模块。

4.根据权利要求3所述的基于窄带IP网络的实时视频传输并拍摄照片系统，其特征在于：所述数码相机与所述服务器通过A/V音视频接口和USB接口分别直接连接。

5.根据权利要求4所述的基于窄带IP网络的实时视频传输并拍摄照片系统，其特征在于：所述服务器配置有线或无线IP网络接口卡。

6.根据权利要求5所述的基于窄带IP网络的实时视频传输并拍摄照片系统，其特征在于：所述服务器为具有处理能力的硬件设备，所述网络接口卡为IP网络接口卡，包括但不局限于xDSL卡、Cable Modem、Ethernet网卡、Wi-Fi无线局域网卡、CDMA-1x网卡。

7.根据权利要求1所述的基于窄带IP网络的实时视频传输并拍摄照片系统，其特征在于：所述网络为专用IP网络和/或公共IP网络。

8.基于窄带IP网络的实时视频传输并拍摄照片的方法，包括通过网络连接的一个或一个以上的局端计算机和一个或一个以上的图像采集前端，所述图像采集前端为数码相机连接服务器的架构，所述服务器植入有用户操作模块和音视频编解码模块，所述局端计算机植入有相应的用户操作模块和相应的音视频编解码模块，所述数码相机与所述服务器通过A/V音视频接口和USB接口分别直接连接，所述服务器配置有网络接口卡，所述网络接口卡为IP网络接口卡，包括但不局限于xDSL卡、Cable Modem、Ethernet网卡、Wi-Fi无线局域网卡、CDMA-1x网卡，所述网络为专用IP网络和/或公共IP网络，其特征在于按照如下步骤实现局端计算机与图像采集前端的数据交换：A.局端计算机与图像采集前端通过网络建立连接；B.从局端计算机接收到的来自数码相机生成的动态视频图像中实时选定并触发拍摄照片的指令；或者，图像采集前端的服务器由与其连接的监视感应器触发拍摄照片的控制指令；C.数码相机生成的高分辨率的照片图像传输到局端计算机；D.局端计算机和图像采集前端的服务器之间传输的声音、短信和文件。

9.根据权利要求8所述的基于窄带IP网络的实时视频传输并拍摄照片的方法，其特征在于：在IP公网上部署的网络服务器提供地址名录，所述局端计算机与图像采集前端与公共IP网络相连时采用但不局限于拨号或ADSL或ISDN或DDN或SDH或ATM或VPN或CDMA-1x无线或Ethernet或cable modem的接入方式，以实现网络连接。

10.根据权利要求9所述的基于窄带IP网络的实时视频传输并拍摄照片的方法，其特征在于：所述监视感应器与所述数码相机同时监视一个固定目标。

11.根据权利要求8所述的基于窄带IP网络的实时视频传输并拍摄照片的方法，其特征在于：普通分辨率的实时动态图像监视和高清晰度照片的拍摄相结合。

12.根据权利要求8所述的基于窄带IP网络的实时视频传输并拍摄照片的方法，其特征在于：所述图像采集前端设置有防护装置，以实现室外作业。

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