視頻實時監控方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種視頻實時監控方法及裝置，該方法包括步驟：監控設備與主控設備通過Zigbee組網；監控設備將現場采集的視頻圖像壓縮成預覽視頻圖像，并通過Zigbee鏈路將預覽視頻圖像實時傳輸給主控設備以進行實時監控；主控設備基于接收的預覽視頻圖像的內容，選擇是否需要接收視頻圖像；如果是，則通過紫蜂鏈路發送傳輸指令給監控設備；監控設備在接收到傳輸指令后，將視頻圖像通過高速無線鏈路傳輸給主控設備。因為主控設備和監控設備之間可通過Zigbee自動組網，無需人工干預。而當主控設備需要查看非壓縮的或高清的視頻信號時，則采用另一個獨立的視頻傳輸鏈路來傳輸該非壓縮的或高清的視頻信號，因此傳輸預覽視頻圖像不占用視頻傳輸時隙。
【專利說明】視頻實時監控方法及裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及無線通信領域，尤其涉及一種視頻實時監控方法及裝置。
【背景技術】
[0002]在公共安全以及應急通訊領域，實時視頻監控扮演著重要的角色。隨著社會問題與環境的日益復雜化，實時監控中的有線視頻傳輸已不能滿足公共安全及應急通訊的需求。隨著無線通信技術的發展，無線視頻傳輸開始在實時監控中承擔重任。
[0003]然而，在現有的實時監控中，無線視頻傳輸通常都是采用點對點、一對一的方式發送和接收，無法組網；當傳輸高清視頻時，占用帶寬高，導致頻帶利用率低。即使構建網絡傳輸架構，絕大部分都是采用專用網絡實現。采用專用網絡則存在專網投資過大的問題，一般的單位和部門難以承受，且組網靈活性不高，無法在任意所需的地方部署。
[0004]針對于此，在現有的一些實時監控中，通常采用電信運營商所提供的無線通信網絡或采用紫蜂(Zigbee)技術進行組網。
[0005]目前在電信運營商提供的無線通信網絡中占主導地位的是第三代(3G:3rd-generation)和第四代(4G:3th-generation)移動通信技術。當采用該通信網絡時，雖然可以滿足傳輸高清視頻圖像的要求，但是實時監控將依賴于運營商，在沒有運營商網絡的地方無法使用，因此無法適應于應急通訊的惡劣多變的環境使用需求。
[0006]Zigbee是一種專注于低功耗、低成本、低復雜度、低速率的近程無線網絡通信技術，與其它無線傳輸技術相比，Zigbee網絡具有靈活的自組網能力，無需人工干預，各節點能自動加入網絡；并在功耗以及成本方面均有優勢，其中，其功率為mW級別，速率最大為250KB/S，同時還免去了協議專利費，因為Zigbee運行在國際上免執照的ISM頻段(Industrial Scientific Medical Band),該頻段主要是開放給工業、科學、醫學三個主要機構使用，其依據美國聯邦通訊委員會所定義出來，沒有使用授權的限制。而且，Zigbee的工作頻段靈活，可運行的免費頻段包括2.4GHz、868MHz以及915MHz。然而，Zigbee技術中傳輸寬帶有限，而現在的監控設備獲取的多為高清視頻圖像，如果采用Zigbee技術組網將無法滿足高清視頻的使用需求。
【發明內容】
[0007]本發明要解決的技術問題在于針對現有技術中以上提出的各種缺陷，提供一種視頻實時監控方法及裝置。
[0008]本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:提供了一種視頻實時監控方法，包括步驟:
[0009]至少一個監控設備與主控設備通過紫蜂組網；
[0010]所述監控設備將現場采集的視頻圖像壓縮成預覽視頻圖像，并通過紫蜂鏈路將所述預覽視頻圖像實時傳輸給所述主控設備以進行實時監控；
[0011]所述主控設備基于接收的所述預覽視頻圖像的內容，選擇是否需要接收所述視頻圖像；
[0012]如果是，則通過所述紫蜂鏈路發送傳輸指令給所述監控設備；所述監控設備在接收到所述傳輸指令后，將所述視頻圖像通過高速無線鏈路傳輸給所述主控設備。
[0013]在依據本發明實施例的視頻實時監控方法中，所述高速無線鏈路包括第三代無線通信鏈路和第四代無線通信鏈路。
[0014]在依據本發明實施例的視頻實時監控方法中，在通過所述紫蜂鏈路將所述預覽視頻圖像實時傳輸給所述主控設備以進行實時監控之后，所述方法還包括步驟:
[0015]所述主控設備將接收所述預覽視頻圖像過程中的狀態參數通過所述紫蜂鏈路反饋給所述監控設備.[0016]在依據本發明實施例的視頻實時監控方法中，所述監控設備在接收到所述狀態參數后基于所述狀態參數調節發射功率。
[0017]在依據本發明實施例的視頻實時監控方法中，所述狀態參數包括視頻信號質量、誤碼率、紫蜂的網絡連接狀態、碼率和場強。
[0018]本發明還提供了一種視頻實時監控裝置，包括主控設備和與所述主控設備通信連接的至少一個監控設備；其中，
[0019]所述監控設備包括:
[0020]用于與所述主控設備進行紫蜂組網的監控側紫蜂模塊，
[0021]用于現場采集視頻圖像的視頻圖像采集模塊，以及
[0022]用于將所述視頻圖像壓縮成預覽視頻圖像的視頻圖像壓縮模塊；
[0023]所述主控設備包括:
[0024]用于與所述監控設備進行紫蜂組網的主控側紫蜂模塊，以及
[0025]用于處理所述預覽視頻圖像的上位機；
[0026]其中，所述監控側紫蜂模塊通過紫蜂鏈路將所述預覽視頻圖像實時傳輸給所述主控設備；所述主控設備通過所述主控側紫蜂模塊接收所述預覽視頻圖像，并由所述上位機處理所述預覽視頻圖像以進行實時監控；
[0027]所述監控設備還包括視頻圖像發射模塊；所述主控設備還包括視頻圖像接收模塊;其中，
[0028]當所述主控設備基于接收的所述預覽視頻圖像，通過所述紫蜂鏈路發送傳輸指令給所述監控設備時；所述監控設備在接收到所述傳輸指令后，通過所述視頻圖像發射模塊將所述視頻圖像通過高速無線鏈路傳輸給所述主控設備，所述主控設備通過所述視頻圖像接收模塊接收所述視頻圖像。
[0029]在依據本發明實施例的視頻實時監控裝置中，所述高速無線鏈路包括第三代無線通信鏈路和第四代無線通信鏈路。
[0030]在依據本發明實施例的視頻實時監控裝置中，所述監控設備還包括處理模塊；其中，
[0031]當所述主控設備將接收所述預覽視頻圖像過程中的狀態參數通過所述紫蜂鏈路反饋給所述監控設備時；所述處理模塊基于所述狀態參數調節發射功率。
[0032]在依據本發明實施例的視頻實時監控裝置中，所述狀態參數包括視頻信號質量、誤碼率、紫蜂的網絡連接狀態、碼率和場強。[0033]本發明產生的有益效果是:從以上可以看出，主控設備和監控設備之間通過獨立的Zigbee自動組網，無需人工干預；同時，還可以實現多個監控設備對主控設備的多對一視頻收發。另外，主控設備與監控設備之間平時保留在低碼率壓縮傳輸，提高了頻帶的利用率，也提高了設備的待機時間，從而對設備的電池續航能力的要求降低；而且，由于預覽視頻圖像和高清視頻圖像分別采用兩個獨立的通信鏈路進行傳輸，因此通常采用免費和靈活的Zigbee鏈路傳輸壓縮視頻圖像時，不會占用傳輸高清視頻圖像的視頻傳輸時隙，從而節約了成本。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0034]下面將結合附圖及實施例對本發明作進一步說明，附圖中:
[0035]圖1示出了依據本發明實施例的視頻實時監控裝置的結構示意圖；
[0036]圖2示出了依據本發明第一實施例的視頻實時監控裝置的邏輯框圖；
[0037]圖3示出了依據本發明第二實施例的視頻實時監控裝置的邏輯框圖；
[0038]圖4示出了依據本發明實施例的視頻實時監控方法的流程圖；
[0039]圖5示出了依據本發明另一實施例的視頻實時監控方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0040]為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。
[0041]圖1示出了依據.本發明實施例的視頻實時監控裝置的結構示意圖，如圖1所示，該裝置包括主控設備100和監控設備，主控設備100與監控設備之間通過Zigbee鏈路通信連接。其中，監控設備可為多個，并分散于不同的地理位置處，主控設備100與每個監控設備均通過Zigbee鏈路通信連接。例如，圖1示出了監控設備1、監控設備2、…、監控設備N，為描述方便，下文中將采用監控設備200表示任意一個監控設備。
[0042]具體而言，圖2示出了依據本發明第一實施例的視頻實時監控裝置的邏輯框圖。如圖2所示，監控設備200包括視頻圖像采集模塊210、處理模塊220、視頻圖像壓縮模塊230、以及監控側Zigbee模塊240。其中，視頻圖像采集模塊210可以為攝像頭，優選為高清攝像頭，用于現場采集視頻圖像，并將該視頻圖像傳輸給處理模塊220。處理模塊220可以為微處理單元(M⑶:Micro Control Unit),用于處理接收的視頻圖像，并控制其它模塊的工作。此時，處理模塊220控制視頻圖像壓縮模塊230將視頻圖像壓縮成預覽視頻圖像，壓縮比例可根據需要預先設置，也可在實時監控過程中動態調節。換句話說，此處的預覽視頻圖像為原始采集的視頻圖像的低幀率壓縮信號，以適用于通過Zigbee傳輸，從而有效利用Zigbee鏈路。監控側Zigbee模塊240用于與主控設備進行Zigbee組網，并在處理模塊220的控制下，通過Zigbee鏈路將預覽視頻圖像實時傳輸給主控設備。
[0043]主控設備包括上位機110和主控側Zigbee模塊120，其中，主控側Zigbee模塊120用于與監控設備200進行Zigbee組網，由此與監控側Zigbee模塊240之間建立Zigbee鏈路。主控側Zigbee模塊120通過該Zigbee鏈路接收預覽視頻圖像，并將預覽視頻圖像傳輸給上位機110。上位機110處理該預覽視頻圖像，從而實現實時監控。[0044]從以上可以看出，通過分別在主控設備和監控設備200中設置Zigbee模塊，可以實現彼此之間通過獨立的Zigbee鏈路自動組網，無需人工干預。同時，還可以實現多個監控設備200對主控設備的多對一視頻收發。
[0045]圖3示出了依據本發明第二實施例的視頻實時監控裝置的邏輯框圖，如圖3所示，在圖2中示出的裝置的基礎上，圖3中的監控設備200還包括視頻圖像發射模塊250 ;主控設備還包括視頻圖像接收模塊130，該視頻圖像發射模塊250與視頻圖像接收模塊130之間通過相對于Zigbee鏈路的高速無線鏈路通信連接(也可稱之為第二無線鏈路)。例如，高速無線鏈路包括第三代無線通信鏈路和第四代無線通信鏈路，這樣可以實現在監控設備200與主控設備之間進行高清視頻圖像傳輸。當然，此處并不限于上述例舉的兩種通信鏈路，該高速無線鏈路可以是其它任意的可用于傳輸視頻的通訊鏈路和通訊協議。
[0046]具體而言，當主控設備基于接收的預覽視頻圖像的內容，通過Zigbee鏈路發送傳輸指令給監控設備200時；監控設備200在接收到傳輸指令后，通過視頻圖像發射模塊250將視頻圖像通過高速無線鏈路傳輸給主控設備，主控設備通過視頻圖像接收模塊130接收該視頻圖像。
[0047]例如，當上位機110在處理預覽視頻圖像時發現現場出現異常情況或緊急情況時，壓縮后的預覽視頻圖像已經不能滿足實時監控的要求，此時，上位機110控制主控側Zigbee模塊120將傳輸指令通過Zigbee鏈路發送給監控設備200。監控側Zigbee模塊240接收到傳輸指令后，將該傳輸指令傳輸給處理模塊220。基于該傳輸指令，視頻圖像發射模塊250將采集的視頻圖像通過高速無線傳輸鏈路直接發送給主控設備。主控設備的視頻圖像接收模塊130接收到該未經壓縮的視頻圖像后，將其傳輸給上位機110，從而實現高清實時監控。
[0048]相應地，當根據視頻內容發現現場不再出現異常或緊急情況時，主控設備還可控制監控設備200停止通過高速無線傳輸鏈路發送高清視頻圖像，轉而繼續由Zigbee鏈路發送壓縮后的預覽視頻圖像。
[0049]從以上可以看出，在圖2示出的裝置的基礎上，圖3中的裝置可根據預覽視頻圖像的內容選擇是否需要接收未經壓縮的高清視頻圖像，一旦現場情況有異，可啟動通過高速無線傳輸鏈路傳輸未經壓縮的高清視頻圖像。這樣，主控設備與監控設備200之間，平時保留在低碼率壓縮傳輸，提高了頻帶的利用率，也提高了設備的待機時間，從而對設備的電池續航能力的要求降低。另一方面，由于預覽視頻圖像和高清視頻圖像分別采用兩個獨立的通信鏈路進行傳輸，因此通常采用免費和靈活的Zigbee鏈路傳輸壓縮視頻圖像時，不會占用傳輸高清視頻圖像的視頻傳輸時隙，從而節約了成本。
[0050]進一步地，在該實施例中，當主控設備將接收預覽視頻圖像過程中的狀態參數通過Zigbee鏈路反饋給監控設備200時，監控設備200中的處理模塊220基于該狀態參數調節發射功率。
[0051]具體而言，主控設備的上位機110在接收到預覽視頻圖像后，可提取該預覽視頻圖像接收過程中的狀態參數，該狀態參數包括視頻質量、接收的信號強度指示(RSSI:Received Signal Strength Indication)、碼率和場強，并控制主控側 Zigbee 模塊 120 通過上述Zigbee鏈路將該狀態參數反饋給監控設備200。監控設備200的監控側Zigbee模塊240接收到該狀態參數后，傳輸至處理模塊220。處理模塊220基于該狀態參數，可自適應調節監控側Zigbee模塊240和/或視頻圖像發射模塊250的發射功率，從而降低組網和各設備的功耗，從而提升各設備的待機時間。而且，處理模塊220還可根據狀態參數，動態調節視頻圖像壓縮模塊230的壓縮比例，從而在傳輸速率和清晰度之間找到最佳平衡。
[0052]圖4示出了依據本發明實施例的視頻實時監控方法的流程圖，可采用以上所述的視頻實時監控裝置來實施該方法，因此，此處部分或全部引用以上關于視頻實時監控裝置的描述。下面將按步驟描述該方法。
[0053]S100、監控設備200與主控設備通過Zigbee組網，由此，在監控設備200和主控設備之間建立Zigbee鏈路，兩者之間可以通過該Zigbee鏈路進行數據交互。
[0054]S200、監控設備200將現場采集的視頻圖像壓縮成預覽視頻圖像，并通過Zigbee鏈路將預覽視頻圖像實時傳輸給主控設備以進行實時監控。此處的預覽視頻圖像為原始采集的視頻圖像的低幀率壓縮信號，該預覽視頻圖像可以滿足日常監控的需要。
[0055]圖5示出了依據本發明另一實施例的視頻實時監控方法的流程圖，在圖4示出的方法的基礎上，該方法在步驟S200之后還包括步驟:
[0056]S311、主控設備基于接收的預覽視頻圖像的內容，選擇是否需要接收視頻圖像。具體而言，當現場出現異常或緊急情況時，通過Zigbee鏈路傳輸的預覽視頻圖像已經滿足監控的要求，此時，主控設備基于預覽視頻圖像的內容選擇是否需要更為清晰的原始視頻圖像(例如高清視頻圖像)。
[0057]S312、如果是，主控設備則通過Zigbee鏈路發送傳輸指令給監控設備200 ;監控設備200在接收到傳輸指令后，將視頻圖像通過高速無線鏈路傳輸給主控設備。此時，該高速無線鏈路相比于Zigbee鏈路而言，傳輸速率更快。例如，高速無線鏈路包括第三代無線通信鏈路和第四代無線通信鏈路，這樣可以實現在監控設備200與主控設備之間進行高清視頻圖像傳輸。如果不需要則繼續通過Zigbee鏈路傳輸壓縮后的預覽視頻圖像。
[0058]對于圖4和圖5中示出的視頻實時監控方法，優選地，還可在步驟S200之后包括步驟:
[0059]S320、主控設備將接收預覽視頻圖像過程中的狀態參數通過Zigbee鏈路反饋給監控設備200 ;監控設備200基于狀態參數調節發射功率。
[0060]具體而言，主控設備所提取的狀態參數包括視頻質量、接收的信號強度指示(RSSI:Received Signal Strength Indication)、碼率和場強。監控設備 200 接收到該狀態參數后，可自適應調節其監控側Zigbee模塊240和/或視頻圖像發射模塊250的發射功率，從而降低組網和各設備的功耗，從而提升各設備的待機時間。而且，監控設備200還可根據狀態參數，動態調節視頻圖像壓縮模塊230的壓縮比例，從而在傳輸速率和清晰度之間找到最佳平衡。
[0061]應當理解的是，對本領域普通技術人員來說，可以根據上述說明加以改進或變換，而所有這些改進和變換都應屬于本發明所附權利要求的保護范圍。
【權利要求】
1.一種視頻實時監控方法，其特征在于，包括步驟:至少一個監控設備與主控設備通過紫蜂組網；所述監控設備將現場采集的視頻圖像壓縮成預覽視頻圖像，并通過紫蜂鏈路將所述預覽視頻圖像實時傳輸給所述主控設備以進行實時監控；所述主控設備基于接收的所述預覽視頻圖像的內容，選擇是否需要接收所述視頻圖如果是，則通過所述紫蜂鏈路發送傳輸指令給所述監控設備；所述監控設備在接收到所述傳輸指令后，將所述視頻圖像通過高速無線鏈路傳輸給所述主控設備。
2.根據權利要求1所述的視頻實時監控方法，其特征在于，所述高速無線鏈路包括第三代無線通信鏈路和第四代無線通信鏈路。
3.根據權利要求1所述的視頻實時監控方法，其特征在于，在通過所述紫蜂鏈路將所述預覽視頻圖像實時傳輸給所述主控設備以進行實時監控之后，所述方法還包括步驟:所述主控設備將接收所述預覽視頻圖像過程中的狀態參數通過所述紫蜂鏈路反饋給所述監控設備。
4.根據權利要求3所述的視頻實時監控方法，其特征在于，所述監控設備在接收到所述狀態參數后基于所述狀態參數調節發射功率。
5.根據權利要求3或4所述的視頻實時監控方法，其特征在于，所述狀態參數包括視頻信號質量、誤碼率、紫蜂的網絡連接狀態、碼率和場強。
6.一種視頻實時監控裝置，其特征在于，包括主控設備和與所述主控設備通信連接的至少一個監控設備；其中 ，所述監控設備包括:用于與所述主控設備進行紫蜂組網的監控側紫蜂模塊，用于現場采集視頻圖像的視頻圖像采集模塊，以及用于將所述視頻圖像壓縮成預覽視頻圖像的視頻圖像壓縮模塊；所述主控設備包括:用于與所述監控設備進行紫蜂組網的主控側紫蜂模塊，以及用于處理所述預覽視頻圖像的上位機；其中，所述監控側紫蜂模塊通過紫蜂鏈路將所述預覽視頻圖像實時傳輸給所述主控設備；所述主控設備通過所述主控側紫蜂模塊接收所述預覽視頻圖像，并由所述上位機處理所述預覽視頻圖像以進行實時監控；所述監控設備還包括視頻圖像發射模塊；所述主控設備還包括視頻圖像接收模塊；其中，當所述主控設備基于接收的所述預覽視頻圖像，通過所述紫蜂鏈路發送傳輸指令給所述監控設備時；所述監控設備在接收到所述傳輸指令后，通過所述視頻圖像發射模塊將所述視頻圖像通過高速無線鏈路傳輸給所述主控設備，所述主控設備通過所述視頻圖像接收模塊接收所述視頻圖像。
7.根據權利要求6所述的視頻實時監控裝置，其特征在于，所述高速無線鏈路包括第三代無線通信鏈路和第四代無線通信鏈路。
8.根據權利要求6所述的視頻實時監控裝置，其特征在于，所述監控設備還包括處理模塊；其中，當所述主控設備將接收所述預覽視頻圖像過程中的狀態參數通過所述紫蜂鏈路反饋給所述監控設備時；所述處理模塊基于所述狀態參數調節發射功率。
9.根據權利要求8所述的視頻實時監控裝置，其特征在于，所述狀態參數包括視頻信號質量、誤碼率 、紫蜂的網絡連接狀態、碼率和場強。
【文檔編號】H04N7/18GK103442213SQ201310367099
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年8月21日 優先權日:2013年8月21日
【發明者】郭瑜, 趙煜, 許敬生 申請人:海能達通信股份有限公司