數位化視頻、音頻及收費數據聯動處理系統的製作方法

2023-04-30 23:08:21

專利名稱：數位化視頻、音頻及收費數據聯動處理系統的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於視、音頻數位化處理及數據採集技術領域，具體涉及一種數位化視頻、音頻及收費數據聯動處理系統，該系統應用於高速公路等相關行業。
背景技術：
在現有的公路聯網收費稽查管理中，收費稽查手段相對落後，目前還停留在人工查找錄像階段，費時費力。具體問題包括:收費的監控視頻與收費數據脫離，無法通過和收費計算機系統關聯對收費視頻錄像進行快速定位查看；收費的監控視頻基本上都是在站、所一級採用硬碟錄像方式進行存儲，硬碟錄像系統一般都不併入收費網絡，且各個硬碟錄像廠家的控制及視頻格式不統一，所以很難在更高級別的管理機構統一進行收費視頻的稽查工作，必須去硬碟錄像所在地才能進行。而對公路收費員現場操作的稽查只能通過亭內視頻錄像進行查看，這種方式一般只能大概的看到收費員的收費操作過程，不但很難清晰、有效的進行收費員的計算機操作等具體情況的查看，還無法對收費員的文明用語及語音上報等情況進行事後的有據評估。因此，設計一種數位化視頻、音頻及收費數據聯動處理系統，對於滿足應用、提高工作效率是非常有必要的。
發明內容針對上述現有技術存在的缺陷或不足，本發明的目的在於，提供一種數位化視頻、音頻及收費數據聯動處理系統，該系統利用視音頻數位化處理及存儲設備作為視頻語音數據源，結合監控系統和呼叫系統的常規設備來完成整體操作，以保證監控人員能及時發現問題、保留證據、處置突發事件，並為稽查人員提供相關視頻、音頻依據，提高高速公路等行業的收費運營體系中的稽查管理效率。為達到上述目的，本實用新型採用如下的技術解決方案:一種數位化視頻、音頻及收費數據聯動處理系統，由以下各模塊組成:視音頻數位化處理模塊:用於對VGA信號轉換模塊發送的視頻信號、對語音提取模塊發送的模擬音頻信號以及對字符疊加模塊發送的疊加後的視頻進行數位化編碼處理，並對編碼後的視頻碼流發送至視音頻存儲模塊進行存儲管理，並通過乙太網交換模塊傳輸到系統外部；視音頻存儲模塊:用於對視音頻數位化處理模塊發送的編碼過的視音頻碼流數據進行存儲管理；字符疊加模塊:用於對接入的兩路模擬視頻分別進行動態的字符疊加操作，並對疊加後的視頻輸出到系統外部的視頻輸出口以及系統內部的視音頻數位化處理模塊；VGA信號轉換模塊:用於將車道計算機的VGA輸出信號轉換為PAL/NTSC制式視頻信號，並進行VGA信號與視頻信號的同步放大輸出；乙太網交換模塊:用於實現乙太網交換和網絡保護。語音提取模塊:用於從電話線路上提取模擬音頻信號並傳輸至視音頻數位化處理模塊進行電話語音的存儲，並通過外部所接音頻子模塊進行收費亭內全時段的聲音拾取；電源模塊:用於將系統外部輸入的220V交流電源轉換為12V、5V和3.3V直流電源為系統其他各模塊供電；所述VGA信號轉換模塊、字符疊加模塊、語音提取模塊和視音頻存儲模塊和乙太網交換模塊分別連接視音頻數位化處理模塊，電源模塊連接系統其他各模塊。本實用新型還包括如下其他技術特徵:所述視音頻數位化處理模塊採用DSP主晶片。所述視音頻存儲模塊採用SATA接口硬碟。所述字符疊加模塊採用FPGA晶片。所述VGA信號轉換模塊採用VGA視頻編碼晶片或FPGA晶片。所述乙太網交換模塊採用10M/100M自適應乙太網交換晶片。所述語音提取模塊採用微功耗12位的A/D轉換晶片。本實用新型具有以下優點:1、本系統不但可進行車道視頻、亭內視頻的錄像，還可對車道收費軟體操作界面的視頻進行錄像；2、採用分布式安裝模式，既在所需的車道獨立安裝本系統的硬體設備，每個車道的錄像等操作與其他車道無關，且可對停用的車道通過車道收費軟體或人工操作進行硬體設備的停用與啟用。3、所有錄像視頻與收費系統相關聯，通過收費系統車道軟體進行錄像控制，並可將視頻稽查集成於收費系統數據檢索軟體中，以方便稽查人員通過收費數據快速、準確的進行相關視頻的定位查看，且視頻稽查可在連入收費網絡的各級管理機構(包括分中心、中心及集團公司)進行操作；4、可根據收費監控需要及收費網絡帶寬情況，在各級管理機構通過收費視頻實時監看軟體，進行收費視頻的實時查看。5、系統具備字符疊加功能，可取代傳統監控系統中的字符疊加器。6、系統不但可對現場的聲音進行錄音操作，還可對呼叫系統中的語音信號進行採
集錄音。7、系統自帶網絡交換功能，在進行現場安裝時，不但可以不佔用原有車道的網絡資源，還能提供額外的乙太網接口。

圖1為本實用新型的結構示意圖；圖2為本實用新型的外部接口示意圖；圖3為本實用新型的工作流程圖。
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步的解釋說明。
具體實施方式
如圖1、圖2所示，本實用新型的數位化視頻、音頻及收費數據聯動處理系統，由以下各模塊組成:[0034]視音頻數位化處理模塊:用於對VGA信號轉換模塊發送的視頻信號、對語音提取模塊發送的模擬音頻信號以及對字符疊加模塊發送的疊加後的視頻進行數位化編碼處理，並對編碼後的視頻碼流發送至視音頻存儲模塊進行存儲管理，並通過乙太網交換模塊傳輸到系統外部，進行視頻的流媒體播放及與收費數據的關聯操作。本實施例中，視音頻數位化處理模塊採用DSP主晶片，使用Linux作業系統，視頻編碼方式採用標準H.264編碼算法。其支持4路Dl格式和CIF格式的H.264碼流同時編碼，可通過RTSP請求方式進行視頻數字碼流的單播及組播方式播放。並對編碼過的視頻碼流進行存儲，並可進行存儲空間的自動管理及重要視頻片段的鎖定保護。四路存儲默認方式為Dl格式，且默認對應關係為:第一路車道視頻、第二路亭內視頻、第三路收費鍵盤操作過程視頻、第四路為備用。模塊內置數據同步及關聯軟體。視音頻存儲模塊:用於對視音頻數位化處理模塊發送的編碼過的視音頻碼流數據進行存儲管理。本實施例中，視音頻存儲模塊採用的存儲介質為SATA接口硬碟。硬碟容量默認為2TB以上大小，保證保存時間能達到最少2個月以上。字符疊加模塊:用於對接入的兩路模擬視頻分別進行動態的字符疊加操作，並對疊加後的視頻輸出到系統外部的視頻輸出口以及系統內部的視音頻數位化處理模塊，疊加指令通過視音頻數位化處理模塊發出乙太網或串口信號，並接入本模塊。在本實施例中，字符疊加模塊採用FPGA晶片，模式採用兩路輸入、六路輸出方式，其中兩路輸出可不疊加字符。VGA信號轉換模塊:用於將車道計算機的VGA輸出信號轉換為PAL/NTSC制式視頻信號，並進行VGA信號與視頻信號的同步放大輸出:即將轉換後的VGA信號通過系統外部的VGA輸出口連接至車道計算機的顯示器，並同步將轉換後的視頻信號輸送到視音頻數位化處理模塊。在本實施例中，VGA信號轉換模塊採用VGA視頻編碼晶片或FPGA晶片。乙太網交換模塊:用於實現乙太網交換和網絡保護。本實施例中，乙太網交換模塊採用10M/100M自適應乙太網交換晶片。該模塊在系統內部與視音頻數位化處理模塊相連接，並提供系統外部接口。其共提供五路10M/100M自適應乙太網接口，一個系統內部使用，一個備用，其餘三個系統外部使用。其將連接車道計算機的網線連接至系統外部的一個乙太網接口，並將車道計算機連接至系統外部的另一個乙太網接口，另外還備用一路接口可接駁其它基於乙太網口的車道設備。語音提取模塊:用於從電話線路上提取模擬音頻信號並傳輸至視音頻數位化處理模塊進行電話語音的存儲，並通過外部所接音頻子模塊進行收費亭內全時段的聲音拾取。語音提取模塊輸出音頻信號與視音頻數位化處理模塊相連接。本實施例中，語音提取模塊採用微功耗12位高精度的A/D轉換晶片，能夠實現多路音頻信號的模數轉化，I路12位D/A支持各種數位訊號轉為語音電流信號。電源模塊:與系統其他各模塊相連接，用於將系統外部輸入的220V交流電源轉換為12V、5V和3.3V直流電源為系統其他各模塊供電。上述各模塊中，所述VGA信號轉換模塊、字符疊加模塊、語音提取模塊和視音頻存儲模塊和乙太網交換模塊分別連接視音頻數位化處理模塊。通過乙太網交換模塊與外部進行通訊，電源模塊與系統其他各模塊相連接。參見圖3，在實際使用過程中，本實用新型的工作流程如下:[0043]系統上電時，在各模塊復位，完成初始化過程。系統初始化後處於等待信號的狀態，等待的信號包含車道視頻信號、收費亭內視頻信號、VGA視頻信號、收費亭內語音信號、電話語音信號、控制命令等。I)當檢測到車道、收費亭內模擬視頻信號時，視頻信號進入字符疊加模塊，通過檢測字符疊加命令，將指定字符疊加到車道和亭內的視頻中，字符疊加模塊輸出視頻到視音頻數位化處理模塊和系統外部接口。音頻數位化處理模塊根據配置對帶字符疊加或不帶字符疊加的視頻進行編碼錄像；系統外部接口輸出的視頻可用於遠程監視。2)當檢測到VGA視頻時，通過VGA信號轉換模塊環路輸出一路VGA信號，同時將車道計算機的VGA信號編碼為PAL/NTSC制式視頻信號輸入到視音頻數位化處理模塊統一編碼存儲。3)當檢測到電話語音信號時，語音提取模塊自動切斷收費亭內語音信號，改為檢測電話語音；若無電話語音信號則檢測收費亭內語音信號。音頻信號傳輸至視音頻數位化處理模塊進行編碼存儲。4)當視音頻數位化處理模塊接收到網絡命令數據時，系統分析判斷命令類型，若為字符疊加命令，則將所需疊加的字符疊加到亭內視頻和車道視頻中；若為視頻調閱命令，則通過查找、播放、下載等指令檢索視音頻存儲模塊中的視音頻數據，並通過視音頻數位化處理模塊統一解碼後通過100/10M網絡進行遠程調閱。
權利要求1.一種數位化視頻、音頻及收費數據聯動處理系統，其特徵在於，由以下各模塊組成: 視音頻數位化處理模塊:用於對VGA信號轉換模塊發送的視頻信號、對語音提取模塊發送的模擬音頻信號以及對字符疊加模塊發送的疊加後的視頻進行數位化編碼處理，並對編碼後的視頻碼流發送至視音頻存儲模塊進行存儲管理，並通過乙太網交換模塊傳輸到系統外部； 視音頻存儲模塊:用於對視音頻數位化處理模塊發送的編碼過的視音頻碼流數據進行存儲管理； 字符疊加模塊:用於對接入的兩路模擬視頻分別進行動態的字符疊加操作，並對疊加後的視頻輸出到系統外部的視頻輸出口以及系統內部的視音頻數位化處理模塊； VGA信號轉換模塊:用於將車道計算機的VGA輸出信號轉換為PAL/NTSC制式視頻信號，並進行VGA信號與視頻信號的同步放大輸出； 乙太網交換模塊:用於實現乙太網交換和網絡保護； 語音提取模塊:用於從電話線路上提取模擬音頻信號並傳輸至視音頻數位化處理模塊進行電話語音的存儲，並通過外部所接音頻子模塊進行收費亭內全時段的聲音拾取； 電源模塊:用於將系統外部輸入的220V交流電源轉換為12V、5V和3.3V直流電源為系統其他各模塊供電； 所述VGA信號轉換模塊、字符疊加模塊、語音提取模塊和視音頻存儲模塊和乙太網交換模塊分別連接視音頻數位化處理模塊，電源模塊連接系統其他各模塊。
2.如權利要求1所述的數位化視頻、音頻及收費數據聯動處理系統，其特徵在於，所述視音頻數位化處理模塊採用DSP主晶片。
3.如權利要求1所述的數位化視頻、音頻及收費數據聯動處理系統，其特徵在於，所述視音頻存儲模塊採用SATA接口硬碟。
4.如權利要求1所述的數位化視頻、音頻及收費數據聯動處理系統，其特徵在於，所述字符疊加模塊採用FPGA晶片。
5.如權利要求1所述的數位化視頻、音頻及收費數據聯動處理系統，其特徵在於，所述VGA信號轉換模塊採用VGA視頻編碼晶片或FPGA晶片。
6.如權利要求1所述的數位化視頻、音頻及收費數據聯動處理系統，其特徵在於，所述乙太網交換模塊採用10M/100M自適應乙太網交換晶片。
7.如權利要求1所述的數位化視頻、語音及收費數據聯動稽查系統，其特徵在於，所述語音提取模塊採用微功耗12位的A/D轉換晶片。
專利摘要本實用新型公開了一種在高速公路等行業使用的數位化視頻、音頻及收費數據聯動處理系統，該系統由視音頻數位化處理模塊、視音頻存儲模塊、字符疊加模塊、VGA信號轉換模塊、乙太網交換模塊及語音提取模塊組成，所述VGA信號轉換模塊、字符疊加模塊、語音提取模塊和視音頻存儲模塊和乙太網交換模塊分別連接視音頻數位化處理模塊。本實用新型能夠通過採集外部攝像機視頻信號、計算機VGA信號、電話及現場音頻信號進行視音頻的數位化處理，並進行存儲，再結合相對應的收費數據進行聯動，為稽查人員提供與收費數據相關聯的視頻、音頻依據，提高高速公路等行業的收費運營體系中的稽查管理效率。
文檔編號G07B15/06GK203070377SQ20132004574
公開日2013年7月17日 申請日期2013年1月28日 優先權日2013年1月28日
發明者張曉松, 田珂, 林東, 劉毅明 申請人:西安公路研究院