專利名稱：基于evdo無線網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)攝像機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及網(wǎng)絡(luò)攝像機，具體指一種結(jié)合EVDO 3G無線網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)攝像機技 術(shù)的網(wǎng)絡(luò)攝像機，屬于移動通訊技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)攝像機是一種擁有獨立的IP地址和嵌入式操作系統(tǒng)從而實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)監(jiān) 控的智能化產(chǎn)品。它包括一個鏡頭、光學(xué)過濾器、影像感應(yīng)器、數(shù)字化壓縮控制器以及嵌入 式操作系統(tǒng)。新型的網(wǎng)絡(luò)攝像機還能夠配備其它更高級的功能，如動態(tài)監(jiān)測功能?，F(xiàn)有的 網(wǎng)絡(luò)攝像機通過有線網(wǎng)絡(luò)連接，如ADSL或LAN，進(jìn)行音視頻數(shù)據(jù)的傳輸，在網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)端進(jìn)行 實時觀看。由于網(wǎng)絡(luò)攝像機本質(zhì)上是一個網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品，需要安裝部署人員具有一定的網(wǎng)絡(luò)知 識才能夠進(jìn)行部署和安裝。對于一些需要進(jìn)行視頻監(jiān)控，但沒有有線網(wǎng)絡(luò)的場所，如戶外， 通過有線方式接入的普通網(wǎng)絡(luò)攝像機就無法進(jìn)行部署。

實用新型內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，本實用新型的目的是提供一種基于EVDO無線網(wǎng) 絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)攝像機，它可以在沒有有線網(wǎng)絡(luò)的場所實現(xiàn)視頻監(jiān)控。 本實用新型的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的基于EVDO無線網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)攝像機，其特征 在于它包括視頻采集模塊、視頻ADC模塊、視頻編碼模塊、CPU和EVDO模塊，視頻采集模塊 用于采集模擬量的視頻信號，該視頻信號輸入視頻ADC模塊，由視頻ADC模塊將其轉(zhuǎn)換成數(shù) 字量；視頻編碼模塊用于將數(shù)字化的視頻信號進(jìn)行編碼并傳輸給CPU，由CPU將編碼后的視 頻內(nèi)容打包后通過EVDO模塊傳輸出去。 本網(wǎng)絡(luò)攝像機還包括存儲模塊，存儲模塊與CPU連接用于將視頻內(nèi)容存儲到SD卡 或USB存儲設(shè)備中。 本實用新型將網(wǎng)絡(luò)攝像機和EVDO無線網(wǎng)絡(luò)整合在一起形成EVDO —體化網(wǎng)絡(luò)攝像 機，通過無處不在的EVDO無線網(wǎng)絡(luò)，將網(wǎng)絡(luò)攝像機的音視頻數(shù)據(jù)流傳輸?shù)竭h(yuǎn)端進(jìn)行觀看， 在沒有有線網(wǎng)絡(luò)的地方也實現(xiàn)了視頻監(jiān)控。同時針對無線網(wǎng)絡(luò)QoS不高并且波動的特點， 進(jìn)行必要的網(wǎng)絡(luò)傳輸控制，從而達(dá)到最佳的網(wǎng)絡(luò)傳輸效果。

圖1-本實用新型硬件模塊圖； 圖2_本實用新型軟件功能模塊圖； 圖3_本實用新型網(wǎng)絡(luò)視頻傳輸其中一種控制方法示意圖； 圖4_本實用新型網(wǎng)絡(luò)視頻傳輸另一種控制方法示意圖； 圖5_本實用新型網(wǎng)絡(luò)視頻傳輸控制方法判斷邏輯流程圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步說明。 EV-D0是一種針對分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)進(jìn)行優(yōu)化的、高頻譜利用率的CDMA無線通信技 術(shù)，可在1. 25MHz帶寬內(nèi)提供峰值速率達(dá)2. 4Mbps的高速數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，這一速率甚至高于 WCDMA 5MHz帶寬內(nèi)所能提供的數(shù)據(jù)速率。 中國電信部署的EV-DO Rev A中不僅前向鏈路峰值速率從2. 4Mbps提升到 3. 1Mbps的新高度，更重要的是反向鏈路得到了質(zhì)的提升。隨著應(yīng)用增量傳送及靈活的分組 長度的結(jié)合，以及HybridARQ和更高階調(diào)制等技術(shù)在反向鏈路的引入，EVD0 Rev A實現(xiàn)了 反向鏈路峰值速率從EVD0 Rev0的153. 6Kbps到1. 8Mbps的飛躍。 本實用新型正是基于EVD0模塊上述特點和相對成熟的技術(shù)，將其與網(wǎng)絡(luò)攝像機
進(jìn)行技術(shù)組合，使二者融合在一起進(jìn)行有效的工作。其硬件模塊如圖l所示，主要包括視頻
采集模塊、視頻ADC模塊、視頻編碼模塊、CPU、存儲模塊和EVD0模塊。 視頻采集模塊負(fù)責(zé)采集視頻信號； 視頻ADC模塊負(fù)責(zé)將模擬電子信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字量； 視頻編碼模塊負(fù)責(zé)將數(shù)字化的原始視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，編碼器可以是MPEG4或者 是H264模塊； CPU將編碼后的視頻內(nèi)容進(jìn)行打包，通過EVDO無線數(shù)據(jù)模塊傳輸出去； 存儲模塊負(fù)責(zé)將視頻內(nèi)容存儲到SD卡或USB存儲設(shè)備中。 本實用新型軟件功能模塊如圖2所示 首先所有的軟件是基于Li皿x的操作系統(tǒng)之上，因此第一層是操作系統(tǒng)。第二層 是各種外圍設(shè)備的驅(qū)動，包括視頻驅(qū)動、音頻驅(qū)動、EVDO模塊驅(qū)動和SD/USB存儲驅(qū)動等。第 三層是驅(qū)動之上的功能模塊，包括文件系統(tǒng)、音頻編碼、視頻編碼、網(wǎng)絡(luò)傳輸。第四層是服務(wù) 模塊，每個模塊都獨立向用戶提供某項服務(wù)，包括錄像管理服務(wù)，視頻流媒體服務(wù)等。將這 些服務(wù)再最終有機整合在一起，就形成了 EVDO網(wǎng)絡(luò)攝像機的應(yīng)用層。 EVDO驅(qū)動層主要是采用模塊廠家提供的接口命令集，比如AT指令集進(jìn)行控制，實 現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)鏈路的建立和數(shù)據(jù)的傳輸，廠家提供的文檔通常會有詳細(xì)的說明，這里就不再描述。 雖然網(wǎng)絡(luò)攝像機和EVDO模塊相對技術(shù)成熟，但要將二者融合在一起并進(jìn)行有效 的工作，重點要解決網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)馁|(zhì)量控制問題。 在有線網(wǎng)絡(luò)中，由于網(wǎng)絡(luò)的QoS較好，在網(wǎng)絡(luò)傳輸層只需要進(jìn)行簡單的發(fā)送即可。
但在無線傳輸網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，由于QoS較有線網(wǎng)絡(luò)較差，因此需要進(jìn)行有效的控制。 視頻編碼本質(zhì)上是變速率(VBR)的，碼率控制實現(xiàn)的優(yōu)劣對于視頻編碼器的性能
至關(guān)重要，但碼率控制算法又是在任何一個視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)中所不會明確定義的。視頻編碼
的碼率控制算法分為兩類，一次編碼和兩次編碼，通常實時編碼器中只能采用一次編碼。窄
帶無線網(wǎng)絡(luò)中碼率控制的基礎(chǔ)在于對網(wǎng)絡(luò)帶寬的估算，信號好的時候增加目標(biāo)碼率，信號
差的時候降低目標(biāo)碼率。 以下給出了網(wǎng)絡(luò)視頻傳輸?shù)目刂品椒ā?有兩種控制方法，第一個是重傳，如圖3 : 步驟1 :網(wǎng)絡(luò)攝像機向視頻流請求端發(fā)送數(shù)據(jù)流； 步驟2 :視頻流請求端定期，如3秒反饋數(shù)據(jù)接收情況，比如收到的數(shù)據(jù)包，丟失的數(shù)據(jù)包數(shù)量，丟失的數(shù)據(jù)包序號； 步驟3 :網(wǎng)絡(luò)攝像機端進(jìn)行判斷； 步驟4 :對于丟掉的數(shù)據(jù)包同時丟包時間低于5秒的數(shù)據(jù)包進(jìn)行重傳。
第二個是動態(tài)碼流控制，如圖4 : 步驟1 :網(wǎng)絡(luò)攝像機向視頻流請求端發(fā)送數(shù)據(jù)流； 步驟2 :視頻流請求端定期，如3秒反饋數(shù)據(jù)接收情況，比如收到的數(shù)據(jù)包，丟失的 數(shù)據(jù)包數(shù)量，丟失的數(shù)據(jù)包序號； 步驟3 :網(wǎng)絡(luò)攝像機端進(jìn)行判斷，如果滿足一定比例的數(shù)據(jù)包丟失并且丟包時間 超過5秒，則計算實際碼流； 步驟4 :根據(jù)實際發(fā)送的的碼流對編碼器進(jìn)行重新設(shè)置； 步驟5 :按照新的編碼帶寬進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送。
關(guān)于算法的判斷邏輯如圖5 : 步驟1 :判斷需要發(fā)送重傳的數(shù)據(jù)是否已經(jīng)超過時間T，如果沒有，進(jìn)行重傳；如果
已經(jīng)超過時間T，則計算丟包率，計算實際發(fā)送帶寬。
實際發(fā)送帶寬=(發(fā)送數(shù)據(jù)量-丟失數(shù)據(jù)量)/經(jīng)歷時間 比如設(shè)定帶寬是100Kbsp，在10秒發(fā)送數(shù)據(jù)量為1000Kbp，但丟失了 100Kbp，那實 際發(fā)送帶寬為(1000-100)/10 = 90Kbps。 步驟2 :重新調(diào)整編碼器的參數(shù)(如上例為90Kbps)，幀率可以保持不變，重新進(jìn)行編碼。 需要說明的是，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)丟包量較大，比如超過了 30%，在調(diào)整碼流的同時，幀率也 可以對應(yīng)的降低。
權(quán)利要求基于EVDO無線網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)攝像機，其特征在于它包括視頻采集模塊、視頻ADC模塊、視頻編碼模塊、CPU和EVDO模塊，視頻采集模塊的輸出接視頻ADC模塊的輸入，視頻ADC模塊的輸出接視頻編碼模塊的輸入，視頻編碼模塊與CPU連接，CPU與EVDO模塊連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于EVDO無線網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)攝像機，其特征在于本網(wǎng)絡(luò)攝像 機還包括存儲模塊，存儲模塊與CPU連接。
專利摘要本實用新型涉及一種基于EVDO無線網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)攝像機，它包括視頻采集模塊、視頻ADC模塊、視頻編碼模塊、CPU和EVDO模塊，視頻采集模塊用于采集模擬量的視頻信號并輸入視頻ADC模塊，由視頻ADC模塊將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字量；視頻編碼模塊用于將數(shù)字化的視頻信號進(jìn)行編碼并傳輸給CPU，由CPU將編碼后的視頻內(nèi)容打包后通過EVDO模塊傳輸出去。本實用新型將網(wǎng)絡(luò)攝像機和EVDO無線網(wǎng)絡(luò)整合在一起形成EVDO一體化網(wǎng)絡(luò)攝像機，通過無處不在的EVDO無線網(wǎng)絡(luò)，將網(wǎng)絡(luò)攝像機的音視頻數(shù)據(jù)流傳輸?shù)竭h(yuǎn)端進(jìn)行觀看，在沒有有線網(wǎng)絡(luò)的地方也實現(xiàn)了視頻監(jiān)控。
文檔編號H04N7/26GK201550196SQ20092020688
公開日2010年8月11日 申請日期2009年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月29日
發(fā)明者王雪春 申請人:重慶星谷新科技有限公司