手機視頻圖像監控裝置的製作方法

2023-05-21 05:12:21

專利名稱：手機視頻圖像監控裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種視頻數字監控裝置，特別是一種手機視頻圖像監控裝置。
背景技術：
視頻監控裝置以其直觀、方便、信息內容詳實被廣泛應用與生產管理、保安等領域，成為金融、交通、商業、電力、公安、海關、國防乃至住宅區等領域安全防範監控的重要手段。其一般過程是在一些重要的場所安放一個或若干個攝像機拍攝監控現場，然後將視音頻信號通過一定的傳輸網絡(線纜、光纖或乙太網)，傳到指定的監控中心，再通過存儲設備，將媒體存儲到存儲介質上，同時還可以根據不同需要和途徑在現場安裝其它的探測裝置作為監控系統的輔助設備。但在許多情況下，用戶往往由於受到地理環境和工作內容的限制，如山地、港口、開闊地等特殊地理環境，對有線網絡、有線傳輸的布線工程帶來極大的不便，採用有線施工周期長，甚至無法實現。近幾年隨著無線技術、數字壓縮技術的發展，以及用戶需求的不斷提高，例如用戶需要使用體積小、更易攜帶的圖像監控終端；用戶需要在移動中實時監控圖像等，這樣也就對視音頻傳輸監控裝置的傳輸形式和顯示終端的形式提出了新要求。現有的視頻圖像監控裝置，有的不能發送連續的視頻信號，如我國專利申請號為01206215.4，申請日為2001年5月14日的《數字式手機收發監控裝置》，它是將數字式信息感應裝置的輸出線與數字式手機的有線接口連接，有線接口與數字式手機連接，並通過數字式手機將數字式信息感應裝置的數字式簡訊息發射出去，數字式接收器將接收的簡訊息傳輸到微機進行處理。這種裝置採用了無線傳輸方式但不能傳輸連續的視頻圖像，進行圖像實時監控；有的視頻圖像監控裝置雖然採用了無線傳輸方式，但傳輸時需要較寬的帶寬，如採用頻率為2.4～5.8GHz的無線收發信機。

發明內容
本實用新型的目的是提出一種工作在GSM 900MHz/1800MHz頻段上，通過可上GPRS網絡的手機終端或通過可上網的計算機終端進行實時的視頻圖像監控裝置。
本實用新型的目的是這樣實現的本手機視頻圖像監控裝置，包括視頻採集裝置、音頻採集裝置、編碼器、流媒體伺服器、公網和手機終端或計算機終端。視頻採集裝置實時採集原始視頻數據，通過視頻輸出線連接到編碼器的BNC接口上，音頻採集裝置實時採集原始音頻數據，通過音頻輸出線連接到編碼器的音頻接口上；然後通過編碼器的MPEG4優化編碼算法，將原始視頻數據和音頻數據編碼壓縮轉換成適用於在計算機網絡傳輸的數位訊號；經編碼器上的乙太網口通過網線連接到流媒體伺服器上；流媒體伺服器通過網線連接到公網並將此數位訊號打包發送到公網上；手機終端通過上GPRS網，並經播放軟體訪問流媒體伺服器的IP位址，通過解碼軟體解碼，即可在手機屏幕上實時顯示原始視頻圖像並收聽到監控點的原始聲音，對監控點進行監控；或經計算機終端訪問公網，並經播放軟體訪問流媒體伺服器的IP位址，通過解碼軟體解碼，即可在計算機屏幕上實時顯示原始視頻圖像。上述視頻採集裝置是指可連續觀察到視頻圖像的攝像頭或攝像機。上述音頻採集裝置是指可連續採集音頻信號的普通拾音器或麥克風。上述編碼器是指可對經攝像頭採集來的原始視頻數據和原始音頻數據進行MPEG4編碼壓縮的裝置。上述流媒體伺服器是指安裝有Windows 2003 server作業系統，可將視頻流打包發送到公網上，並安裝有專有軟體的伺服器，此專有軟體有解壓和播放功能，能支持同時並發用戶量5,000個，通過此專有軟體還可對攝像機或攝像頭進行上、下、左、右的遙控。上述公網是指能給流媒體伺服器提供固定IP位址的網絡。上述手機終端是指已開通GPRS業務，並安裝有Windows Media video 9.0解碼軟體和播放軟體，或可下載流媒體伺服器上的專有軟體的手機。上述計算機終端是指能上網且安裝有Windows Media video 9.0解碼軟體和播放軟體的計算機，或能上網且可下載流媒體伺服器上的專有軟體的計算機，其圖像傳輸帶寬在64k～1Mbit/s範圍可調。
本實用新型的優點1.由於在編碼器上的編碼採用了MPEG4優化算法，把用視頻採集裝置採集到的原始視頻圖像和音頻採集裝置採集的原始音頻數據經過編碼壓縮，並在手機解碼軟體上採用了Windows Media video 9.0decoder軟體或專有軟體，使得該裝置可以連續傳輸圖像，傳輸速率達10～15幀/秒。在計算機終端上採用了Windows Media video 9.0decoder軟體或專有軟體，傳輸速率達30幀/秒。
2.由於在編碼器上的編碼採用了MPEG4優化算法，手機終端軟體上採用Windows Media video 9.0 decoder軟體和Windows Mediaplayer 9.0軟體或專有軟體，使得該裝置可在20～30k帶寬的條件下傳輸視頻圖像和音頻數據，手機終端觀察的視頻圖像質量達到QCIF(176點×144行)標準。計算機終端上採用了Windows Media video 9.0decoder軟體和Windows Media player 9.0軟體或專有軟體，使得該裝置可在64～1M帶寬的條件下傳輸視頻圖像和音頻數據，計算機終端觀察的視頻圖像質量達到CIF(352點×288行)標準。
3.由於在有GPRS信號的地方，即可設置監控點，因此監控距離不受限制，用戶在任何有GPRS信號的地方即可通過手機終端進行監控；而且手機終端體積小，重量輕，攜帶方便。
4.由於通過手機上GPRS網進行監控，只要會使用IE瀏覽器上網的用戶即可通過手機進行監控，操作簡單。且所有硬體都是現成的，不需重新設計和製作，需安裝的軟體也可通過上網下載。
5、由於該裝置可在帶寬較窄的無線信道上傳輸連續的圖像，因此可廣泛用於各種監控，如實時交通監控、家庭監控、生產監控、環保監控等。
6、由於該裝置的顯示終端可用安裝有Windows Media video 9.0decoder軟體和Windows Media player 9.0軟體的計算機代替，組成區域網監控系統，通過計算機的顯示器觀察到監控圖像，實現對監控點監控。實現在手機和計算機兩種裝置上的監控。
7、由於該裝置的手機終端可用市場上已有的手機即可實現，因此成本低，便於推廣。
8、由於該裝置的顯示終端也可用安裝有Windows Media video 9.0decoder軟體和Windows Media player 9.0軟體的計算機代替，組成區域網監控系統，可廣泛用於各種高檔樓宇監控，尤其是該裝置利用網線替代原有監控系統用的視、音頻銅軸纜線，節約了銅材，降低了樓宇成本。


圖1手機視頻圖像監控裝置連接方案示意圖。
圖2手機視頻圖像監控裝置連接示意圖。
圖3編碼器編碼示意圖。
具體實施方式
參見圖1和圖2，從圖中可以看出，本手機視頻圖像監控裝置由視頻採集裝置1、音頻採集裝置2、編碼器3、流媒體伺服器4、公網5、手機終端6和計算機終端7組成。視頻採集裝置1(如攝像頭)實時採集原始視頻數據，通過視頻輸出線連接到編碼器3的BNC接口上，音頻採集裝置2通過音頻輸出線連接到編碼器3的音頻接口上，通過編碼器3的MPEG4優化編碼算法，將傳輸來的原始視頻數據和音頻數據編碼壓縮轉換成適用於在計算機網絡傳輸的數位訊號；經編碼器3上的乙太網口通過網線連接到流媒體伺服器4上。流媒體伺服器4通過網線連接到公網5並將此數位訊號打包發送到公網5上。手機終端6通過上GPRS網，並通過播放軟體訪問流媒體伺服器4的IP位址，通過解碼軟體解碼，即可在手機屏幕上實時顯示原始視頻圖像並收聽到監控點的原始聲音，實現對監控點的監控；或經計算機終端7訪問公網5，並經播放軟體訪問流媒體伺服器4的IP位址，通過解碼軟體解碼，即可在計算機屏幕上實時顯示原始視頻圖像，實現對監控點的監控。通過編碼器3的編碼壓縮、手機解碼軟體的解碼，在手機終端6可以接收到最高達15幀/秒的幀率，一般可達到10幀/秒，因此本裝置可在帶寬相對較窄的情況下傳輸良好的視頻圖像和音頻數據。所述的視頻採集裝置1是指可連續觀察到視頻圖像的裝置，如攝像頭、攝像機等。所述的音頻採集裝置2是指可連續採集音頻信號的裝置，如普通拾音器或麥克風。所述的編碼器3是指可對經攝像頭採集來的原始視頻數據進行編碼壓縮的裝置。所述的流媒體伺服器4是指安裝有Windows 2003 server作業系統，可將視頻流打包發送到公網5上並安裝有專有軟體的流媒體伺服器4，此專有軟體有解壓和播放功能，能支持同時並發用戶量5,000個，通過此專有軟體還可對攝像機或攝像頭進行上、下、左、右的遙控。流媒體伺服器4用一臺高性能的PC機，主頻在P4 2.0G以上，內存512M以上代替即可。所述的公網5是能夠給流媒體伺服器4提供固定IP位址的網絡。所述的手機終端6是指已開通GPRS業務並安裝有Windows Media video 9.0解碼軟體和播放軟體的手機終端6，或可下載流媒體伺服器4上的專有軟體的手機終端6，手機終端6軟體上採用Windows Media video 9.0decoder軟體和Windows Media player 9.0軟體或專有軟體，使得該裝置可在20～30k帶寬的條件下傳輸視頻圖像和音頻數據，手機終端6觀察的視頻圖像質量達到QCIF(176點×144行)標準。。所述的計算機終端7是指能上網且安裝有Windows Media video 9.0解碼軟體和播放軟體的計算機終端7，或能上網且可下載流媒體伺服器4上的專有軟體的計算機終端7，計算機終端7上採用了Windows Media video9.0 decoder軟體和Windows Media player 9.0軟體或專有軟體，使得該裝置可在64～1M帶寬的條件下傳輸視頻圖像和音頻數據，計算機終端7觀察的視頻圖像質量達到CIF(352點×288行)標準。其圖像傳輸帶寬在64k～1Mbit/s範圍可調。
圖2為手機視頻圖像監控裝置連接示意圖。如攝像頭可以採用日本索尼D-31攝像頭，手機採用多普達515。
圖3為編碼器編碼原理示意圖。視頻採集裝置1和音頻採集裝置2採集來的原始數據傳輸到編碼器3上，如果是第一幀圖像則進行幀內編碼，然後形成編碼流傳輸出去；如果不是第一幀，但視頻採集裝置監控到的場景變化，則也進行幀內編碼，然後形成編碼流傳輸出去；如果場景無變化，則運動向量經過運動補償，與餘量誤差圖像編碼，最後形成編碼流傳輸出。
權利要求1.一種手機視頻圖像監控裝置，通過公網或專網，經有線和無線電空間傳輸，其特徵在於包括視頻採集裝置(1)、音頻採集裝置(2)、編碼器(3)、流媒體伺服器(4)、公網(5)、手機終端(6)、計算機終端(7)，視頻採集裝置(1)實時採集原始視頻數據，通過視頻輸出線連接到編碼器(3)的BNC接口上，音頻採集裝置(2)通過音頻輸出線連接到編碼器(3)的音頻接口上，通過編碼器(3)的MPEG4優化編碼算法，將原始視頻數據和原始音頻數據編碼壓縮轉換成適用於在計算機網絡傳輸的數位訊號；經編碼器(3)上的乙太網口通過網線連接到流媒體伺服器(4)上；流媒體伺服器(4)通過網線連接到公網(5)上，並將此數位訊號打包發送到公網(5)上；手機終端(6)經上GPRS網，通過播放軟體訪問流媒體伺服器(4)的IP位址，通過解碼軟體解碼，即可在手機屏幕上實時顯示原始視頻圖像並收聽到監控點的原始聲音，對監控點實時監控；或經計算機終端(7)訪問公網(5)，經播放軟體訪問流媒體伺服器(4)的IP位址，通過解碼軟體解碼，可在計算機屏幕上實時顯示原始視頻圖像。
2.根據權利要求1所述的手機視頻圖像監控裝置，其特徵在於上述的編碼器(3)是指經攝像頭採集原始視頻數據和音頻數據進行MPEG4編碼壓縮的編碼器(3)。
3.根據權利要求1所述的手機視頻圖像監控裝置，其特徵在於上述的流媒體伺服器(4)是指安裝有Windows 2003 server作業系統，可將視頻流打包發送到公網(5)上，並裝有同時支持並發用戶量5,000個的專有軟體流媒體伺服器(4)。
4.根據權利要求1所述的手機視頻圖像監控裝置，其特徵在於上述的公網(5)是指能給流媒體伺服器(4)提供固定的IP位址的公網(5)。
5.根據權利要求1所述的手機視頻圖像監控裝置，其特徵在於上述的手機終端(6)是指已開通GPRS業務，並裝有Windows Mediavideo 9.0解碼軟體和播放軟體的手機終端(6)。
6.根據權利要求1所述的手機視頻圖像監控裝置，其特徵在於上述的計算機終端(7)是指能上網並安裝有Windows Media video 9.0decoder軟體和Windows Media player 9.0軟體的計算機終端(7)。
7.根據權利要求1或5所述的手機視頻圖像監控裝置，其特徵在於上述的手機終端(6)是指沒有安裝Windows Media video 9.0decoder軟體和Windows Media player 9.0軟體，但能下載流媒體伺服器(4)上專有軟體的手機終端(6)。
8.根據權利要求1或6所述的手機視頻圖像監控裝置，其特徵在於上述的計算機終端(7)是指沒有安裝Windows Media video 9.0decoder軟體和Windows Media player 9.0軟體，但能下載流媒體伺服器(4)上專有軟體的計算機終端(7)。
專利摘要本實用新型公開了一種手機視頻圖像監控裝置，它的視、音頻採集裝置(1)、(2)實時採集原始視頻數據和原始音頻數據，通過視頻輸出線和音頻輸出線連接到編碼器(3)的接口上，通過編碼器(3)將原始視頻數據和音頻數據編碼壓縮轉換成適用於在計算機網絡傳輸的數位訊號；經編碼器(3)通過網線連接到流媒體伺服器(4)上；流媒體伺服器(4)連接到公網(5)上，手機終端(6)或計算機終端(7)經上GPRS網，並訪問流媒體伺服器(4)的IP位址，通過解碼軟體解碼，即可在手機屏幕上實時顯示原始視頻圖像並收聽到監控點的原始聲音。其優點圖像傳輸速率可達10～15幀/秒。可在20k～30k帶寬的條件下傳輸視頻圖像，且質量達到QCIF(176點×144行)標準。
文檔編號H04N7/18GK2724334SQ20042008912
公開日2005年9月7日 申請日期2004年8月27日 優先權日2004年8月27日
發明者馬晨陽 申請人:馬晨陽