專利名稱：數(shù)字移動無線天網(wǎng)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于無線視頻傳輸技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，是涉及一種可以將現(xiàn)場實(shí)況實(shí)時高速地進(jìn)行遠(yuǎn)距離無線傳輸?shù)囊粢曨l監(jiān)控系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在公、檢、法辦案的過程中經(jīng)常會遇到監(jiān)視現(xiàn)場環(huán)境，并實(shí)時地向指揮中心匯報(bào)現(xiàn)場動態(tài)的情況。在執(zhí)行此項(xiàng)任務(wù)時，目前所采用的手段不外乎兩種一種是派偵查員實(shí)地偵查，通過對講機(jī)或者手機(jī)等移動通信設(shè)備將現(xiàn)場實(shí)況定時地向指揮中心匯報(bào)，以用于決策； 另一種是通過在需要監(jiān)視的現(xiàn)場安裝攝像機(jī)等圖像采集設(shè)備，然后以有線傳輸或者微波傳輸?shù)姆绞綄?shí)時地將采集到的現(xiàn)場實(shí)況反饋給指揮中心，以實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場狀況的實(shí)時觀測。前一種偵查方式不僅耗費(fèi)警力，而且指揮中心無法實(shí)時地觀測到現(xiàn)場實(shí)況，容易導(dǎo)致決策失誤。后一種偵查方式雖然利用高科技手段節(jié)約了人力資源，但是以有線傳輸?shù)姆绞絺鬟f視頻圖像不僅傳輸距離受限，而且只能對固定場地進(jìn)行監(jiān)控，機(jī)動性差。利用微波傳輸技術(shù) (數(shù)字微波、擴(kuò)頻微波)雖然可以解決遠(yuǎn)距離、移動現(xiàn)場的視頻傳輸問題，但是，傳統(tǒng)的微波傳輸設(shè)備必須在可視條件(即收發(fā)兩點(diǎn)之間必須無阻擋)下才能建立無線鏈接的通道，故傳統(tǒng)微波傳輸設(shè)備的使用受環(huán)境制約很大，需要提前考察應(yīng)用環(huán)境，選擇、測試收發(fā)點(diǎn)，調(diào)整天線的方向，架設(shè)天線的高度測算等，其工作量非常大，也相當(dāng)繁瑣，不僅直接限制音視頻數(shù)據(jù)的傳輸與接收，而且系統(tǒng)的可靠性、工作效率也大打折扣。此外，由于高碼流、高畫質(zhì)的音視頻數(shù)據(jù)流，對編碼、信道速率要求十分高，其圖像碼流一般大于4M bps。在數(shù)字微波、擴(kuò)頻微波傳輸鏈路中，雖然采用MPEG-2編碼方式對采集到的視頻圖像進(jìn)行編碼后再行傳輸，但是，信道多采用2M速率，雖然可使得解碼后的圖像分辨率達(dá)到720X576，但其圖像壓縮碼流卻只有IM左右，因而無法滿足接收端后期的音視頻分析、存儲、編輯等具體的工作要求。因此，如何設(shè)計(jì)一種無線、遠(yuǎn)距離、高速、高清晰度的視頻圖像傳輸監(jiān)控系統(tǒng)是目前公安、司法機(jī)關(guān)，乃至水利、廣播電視等行業(yè)密切關(guān)注的一項(xiàng)主要問題。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種數(shù)字移動無線天網(wǎng)系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)高碼流、高畫質(zhì)音視頻數(shù)據(jù)流的穩(wěn)定高速傳輸，且通信鏈路的建立不受環(huán)境的制約，具有很好的非視距傳輸能力。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)—種數(shù)字移動無線天網(wǎng)系統(tǒng)，至少包括信息采集前端設(shè)備和接收設(shè)備；在所述信息采集前端設(shè)備中包含有音/視頻采集裝置、基于COFDM調(diào)制技術(shù)的發(fā)射機(jī)和天線，所述發(fā)射機(jī)連接音/視頻采集裝置，將音/視頻采集裝置采集輸出的音/視頻信號進(jìn)行編碼和 COFDM調(diào)制后，通過天線發(fā)射出去；在所述接收設(shè)備中包含有分集天線、接收機(jī)和監(jiān)視器， 所述接收機(jī)連接分集天線，接收信息采集前端設(shè)備發(fā)射的載波信號，并進(jìn)行解調(diào)后傳輸至
3所述的監(jiān)視器。其中，所述音/視頻采集裝置可以是攝像機(jī)或者成像儀等圖像采集設(shè)備；所述天線可以是便攜式全向天線或者車載天線等。進(jìn)一步的，在所述系統(tǒng)中還包括中繼轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備和監(jiān)控中心平臺，所述中繼轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備連接所述的接收設(shè)備，將接收設(shè)備輸出的音/視頻數(shù)據(jù)流傳輸至所述的監(jiān)控中心平臺。其中，所述中繼轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備可以是基于微波、光纖、3G移動通信網(wǎng)絡(luò)或者IP網(wǎng)絡(luò)等傳輸技術(shù)的中繼轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備。又進(jìn)一步的，在所述接收設(shè)備中還包含有視頻編碼器，對接收機(jī)解調(diào)輸出的音/ 視頻數(shù)據(jù)流進(jìn)行編碼后，傳輸至所述的中繼轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備。再進(jìn)一步的，在所述接收設(shè)備中還包含有功分器，連接所述的接收機(jī)，將接收機(jī)解調(diào)輸出的音/視頻數(shù)據(jù)流分成兩路，分別傳輸至所述的監(jiān)視器和視頻編碼器。為了確保接收設(shè)備在使用過程中的安全性，在所述接收設(shè)備上還連接有避雷器和接地裝置。更近一步的，在所述監(jiān)控中心平臺上設(shè)置有集線器、視頻解碼器和監(jiān)視器；所述視頻解碼器通過集線器連接中繼轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備，接收中繼轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備輸出的數(shù)據(jù)流并進(jìn)行解碼后， 輸出至監(jiān)視器進(jìn)行播放。優(yōu)選的，在所述信息采集前端設(shè)備中還包含有功率放大器，連接所述的發(fā)射機(jī)，對發(fā)射機(jī)輸出的射頻信號進(jìn)行放大后，通過天線發(fā)射出去。為了擴(kuò)大信號傳輸?shù)母采w范圍，在所述系統(tǒng)中優(yōu)選設(shè)置多個所述的接收設(shè)備，在各接收設(shè)備中設(shè)置同頻段的接收機(jī)，形成一發(fā)多收的分布式接收系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，擴(kuò)大信息采集前端設(shè)備的移動區(qū)域。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是本實(shí)用新型的數(shù)字移動無線天網(wǎng)系統(tǒng)采用COFDM調(diào)制技術(shù)對采集到的現(xiàn)場實(shí)況進(jìn)行無線傳輸，可以在城區(qū)、建筑物內(nèi)外等不可視、有阻擋的環(huán)境中使用，且抗干擾能力強(qiáng)，支持高帶寬、高碼流、高畫質(zhì)的音視頻信號的高速穩(wěn)定傳輸。公、檢、法機(jī)關(guān)在偵查工作中應(yīng)用該系統(tǒng)，可以將辦案現(xiàn)場的聲音和圖像信息實(shí)時地回傳給指揮中心，并同時接收指揮中心的命令，從而大大提高了辦案效率， 減少了失誤，可在全國、全省或一個地區(qū)組成空間立體指揮系統(tǒng)。結(jié)合附圖閱讀本實(shí)用新型實(shí)施方式的詳細(xì)描述后，本實(shí)用新型的其他特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚。

圖1是本實(shí)用新型所提出的數(shù)字移動無線天網(wǎng)系統(tǒng)的構(gòu)建原理框圖；圖2是數(shù)字移動無線天網(wǎng)系統(tǒng)的一種應(yīng)用實(shí)例的架構(gòu)示意圖；圖3是一發(fā)多收系統(tǒng)的架構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)地說明。COFDMCCoded Orthogonal Frequency Division Multiplexing),即編碼正交頻分復(fù)用的簡稱，是一種多載波數(shù)字通信調(diào)制技術(shù)，也是較為完備的移動接收和傳輸技術(shù)。其基本原理就是將高速數(shù)據(jù)流通過串并轉(zhuǎn)換，分配到傳輸速率較低的若干子信道中進(jìn)行傳輸， 具有頻譜利用率高和可對抗多徑時延擴(kuò)展等特點(diǎn)。本實(shí)用新型的數(shù)字移動無線天網(wǎng)系統(tǒng)考慮到公、檢、法機(jī)關(guān)現(xiàn)場偵查工作的特殊性，采用COFDM調(diào)制技術(shù)對采集到的音/視頻信號進(jìn)行無線傳輸，即便是現(xiàn)場在汽車、城市居民樓、農(nóng)村、海洋或者野外等，都可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場實(shí)況的實(shí)時、清晰、穩(wěn)定地傳輸，為現(xiàn)場偵查工作提供了有利的技術(shù)支持。下面通過一個具體的實(shí)施例來詳細(xì)闡述所述數(shù)字移動無線天網(wǎng)系統(tǒng)的具體構(gòu)建方式及其工作原理。實(shí)施例一，參見圖1所示，本實(shí)施例的數(shù)字移動無線天網(wǎng)系統(tǒng)主要由信息采集前端設(shè)備和接收設(shè)備兩部分組成，也可以在此基礎(chǔ)上增設(shè)中繼轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備和監(jiān)控中心平臺，以實(shí)現(xiàn)采集信號的遠(yuǎn)程傳輸。在所述信息采集前端設(shè)備中包含有音/視頻采集裝置、發(fā)射機(jī)、天線和為它們供電的電池組。所述音/視頻采集裝置可以是普通的模擬攝像機(jī)或者數(shù)碼攝像機(jī)，也可以是攝像頭(包括頭盔式攝像機(jī))和專用夜視、紅外及熱成像儀等圖像采集設(shè)備，用于采集現(xiàn)場的音/視頻信號，傳輸至發(fā)射機(jī)。所述發(fā)射機(jī)是一種基于COFDM調(diào)制技術(shù)的數(shù)字多載頻無線圖像傳輸發(fā)射機(jī)，對音/視頻采集裝置輸出的視頻信號進(jìn)行MPEG-2視頻編碼、視音頻數(shù)字壓縮和COFDM調(diào)制后，生成射頻信號通過天線發(fā)射出去。所述信息采集前端設(shè)備可以設(shè)計(jì)成便攜式設(shè)備，天線可以選用便攜式全向天線， 偵查人員可以使用背包攜帶其進(jìn)行現(xiàn)場勘探工作。當(dāng)然，也可以將所述信息采集前端設(shè)備通過車載安裝支架安裝于偵查車內(nèi)，并選用全向高增益的車載天線。為了確保偵查車在快速移動的過程中也能將采集到的音/視頻信號可靠地傳輸出去，優(yōu)選在所述的信息采集前端設(shè)備中進(jìn)一步增設(shè)功率放大器，如圖1所示，將發(fā)射機(jī)調(diào)制輸出的射頻信號進(jìn)行功率放大處理后，再通過天線向外發(fā)射。其信號傳輸距離在通視條件下可以達(dá)到35公里以上，在非通視條件下可以達(dá)到5-20公里。在所述接收設(shè)備中設(shè)置有分集天線、接收機(jī)、功分器、監(jiān)視器、視頻編碼器以及為它們提供工作電壓的電源，如圖1所示。所述分集天線可以使用全向天線和定向天線的不同組合，方便工程安裝，利用定向天線可以提高增益，擴(kuò)大傳輸范圍。接收機(jī)通過分集天線接收信息采集前端設(shè)備發(fā)出的射頻信號，進(jìn)行COFDM解調(diào)后，生成音/視頻數(shù)據(jù)流通過功分器分成兩路一路傳輸至監(jiān)視器，提供高質(zhì)量的現(xiàn)場采集畫面；另一路傳輸至視頻編碼器， 經(jīng)視頻編碼器編碼后，通過中繼轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備發(fā)送至遠(yuǎn)端的監(jiān)控中心平臺，以供指揮中心的工作人員實(shí)時地監(jiān)控現(xiàn)場情況。所述接收設(shè)備可以設(shè)置在指揮車輛上，此時指揮人員可以在指揮車輛上通過接收設(shè)備自帶的監(jiān)視器觀察現(xiàn)場環(huán)境，做出行動指揮，無需通過中繼轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備將采集到的現(xiàn)場環(huán)境回傳至監(jiān)控中心平臺。若需要身處遠(yuǎn)端的指揮中心的工作人員也能同時掌握現(xiàn)場狀況，則可以進(jìn)一步通過中繼轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備傳輸至監(jiān)控中心平臺。此外，為了確保接收設(shè)備在使用過程中的安全性，本實(shí)施例還在接收設(shè)備上安裝了避雷器和接地裝置，以避免雷擊損壞。在本實(shí)施例中，所述中繼轉(zhuǎn)發(fā)裝置可以采用微波傳輸方式、光纖傳輸方式、3G移動通信網(wǎng)絡(luò)、IP網(wǎng)絡(luò)等多種無線傳輸形式，通過布設(shè)多個中繼轉(zhuǎn)發(fā)站，實(shí)現(xiàn)音/視頻數(shù)據(jù)流遠(yuǎn)程傳輸。當(dāng)然，也可以采用差頻中繼方式，通過設(shè)置多套不同頻段的接收裝置進(jìn)行接力傳送。這種中繼傳輸方式不受地形限制，快速機(jī)動，但成本相對較高。在監(jiān)控中心平臺上可以具體設(shè)置集線器、視頻解碼器和至少一臺監(jiān)視器，如圖1 所示，通過集線器連接中繼轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備，將通過中繼轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備傳輸過來的音/視頻數(shù)據(jù)流傳輸至視頻解碼器進(jìn)行解碼后，傳輸至各臺監(jiān)視器顯示清晰的圖像畫面，供指揮中心實(shí)時地了解現(xiàn)場動態(tài)，以做出及時、準(zhǔn)確的部署。圖2為所述數(shù)字移動無線天網(wǎng)系統(tǒng)的一種應(yīng)用實(shí)例，偵查人員可以將信息采集前端設(shè)備設(shè)置在巡邏車1上，在駕車巡視現(xiàn)場的同時將實(shí)時采集的現(xiàn)場圖像通過發(fā)射機(jī)發(fā)送至接收設(shè)備。所述接收設(shè)備可以在發(fā)射機(jī)調(diào)制發(fā)出的COFDM信號傳輸?shù)挠芯€范圍內(nèi)選擇一個固定地點(diǎn)布設(shè)，通過接收機(jī)2解調(diào)后傳輸至視頻編碼器3進(jìn)行壓縮編碼，進(jìn)而通過中繼轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備4回傳至監(jiān)控中心平臺，經(jīng)視頻解碼器5進(jìn)行圖像解碼后，顯示在監(jiān)視器6上。當(dāng)然，所述接收設(shè)備也可以選擇在多個地點(diǎn)同時布設(shè)，且接收設(shè)備內(nèi)部的接收機(jī) 2的接收頻段相同，如圖3所示，從而形成一發(fā)多收(即一點(diǎn)發(fā)、多點(diǎn)收)的分布式接收網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，組成一個全城聯(lián)網(wǎng)覆蓋系統(tǒng)。當(dāng)車載發(fā)射前端移動到任何一臺接收機(jī)的覆蓋范圍內(nèi)時，接收機(jī)接收視頻圖像，然后再通過中繼轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備將各地點(diǎn)收到的信號中轉(zhuǎn)到監(jiān)控中心平臺，提供給指揮中心。在這個過程中，發(fā)射前端在各接收機(jī)的覆蓋范圍內(nèi)可以根據(jù)信號強(qiáng)度的大小自動接收，類似移動通信中的“自動漫游”功能。當(dāng)然，上述說明并非是對本實(shí)用新型的限制，本實(shí)用新型也并不僅限于上述舉例， 本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)所做出的變化、改型、添加或替換， 也應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種數(shù)字移動無線天網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于至少包括信息采集前端設(shè)備和接收設(shè)備；在所述信息采集前端設(shè)備中包含有音/視頻采集裝置、基于COFDM調(diào)制技術(shù)的發(fā)射機(jī)和天線，所述發(fā)射機(jī)連接音/視頻采集裝置，將音/視頻采集裝置采集輸出的音/視頻信號進(jìn)行編碼和COFDM調(diào)制后，通過天線發(fā)射出去；在所述接收設(shè)備中包含有分集天線、接收機(jī)和監(jiān)視器，所述接收機(jī)連接分集天線，接收信息采集前端設(shè)備發(fā)射的載波信號，并進(jìn)行解調(diào)后傳輸至所述的監(jiān)視器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字移動無線天網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于在所述系統(tǒng)中還包括中繼轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備和監(jiān)控中心平臺，所述中繼轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備連接所述的接收設(shè)備，將接收設(shè)備輸出的音/視頻數(shù)據(jù)流傳輸至所述的監(jiān)控中心平臺。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的數(shù)字移動無線天網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于在所述接收設(shè)備中還包含有視頻編碼器，對接收機(jī)解調(diào)輸出的音/視頻數(shù)據(jù)流進(jìn)行編碼后，傳輸至所述的中繼轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的數(shù)字移動無線天網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于在所述接收設(shè)備中還包含有功分器，連接所述的接收機(jī)，將接收機(jī)解調(diào)輸出的音/視頻數(shù)據(jù)流分成兩路，分別傳輸至所述的監(jiān)視器和視頻編碼器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的數(shù)字移動無線天網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于在所述接收設(shè)備上還連接有避雷器和接地裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的數(shù)字移動無線天網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于所述中繼轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備為基于微波、光纖、3G移動通信網(wǎng)絡(luò)或者IP網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)闹欣^轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的數(shù)字移動無線天網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于在所述監(jiān)控中心平臺上設(shè)置有集線器、視頻解碼器和監(jiān)視器；所述視頻解碼器通過集線器連接中繼轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備，接收中繼轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備輸出的數(shù)據(jù)流并進(jìn)行解碼后，輸出至監(jiān)視器進(jìn)行播放。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字移動無線天網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于在所述信息采集前端設(shè)備中還包含有功率放大器，連接所述的發(fā)射機(jī)，對發(fā)射機(jī)輸出的射頻信號進(jìn)行放大后，通過天線發(fā)射出去。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的數(shù)字移動無線天網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于在所述信息采集前端設(shè)備中，所述音/視頻采集裝置為攝像機(jī)或者成像儀；所述天線為便攜式全向天線或者車載天線。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的數(shù)字移動無線天網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于在所述系統(tǒng)中設(shè)置有多個所述的接收設(shè)備，在各接收設(shè)備中設(shè)置同頻段的接收機(jī)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種數(shù)字移動無線天網(wǎng)系統(tǒng)，包括信息采集前端設(shè)備和接收設(shè)備；在所述信息采集前端設(shè)備中包含有音/視頻采集裝置、基于COFDM調(diào)制技術(shù)的發(fā)射機(jī)和天線，所述發(fā)射機(jī)連接音/視頻采集裝置，將音/視頻采集裝置采集輸出的音/視頻信號進(jìn)行編碼和COFDM調(diào)制后，通過天線發(fā)射出去；在所述接收設(shè)備中包含有分集天線、接收機(jī)和監(jiān)視器，所述接收機(jī)連接分集天線，接收信息采集前端設(shè)備發(fā)射的載波信號，并進(jìn)行解調(diào)后傳輸至所述的監(jiān)視器。本實(shí)用新型采用COFDM調(diào)制技術(shù)對現(xiàn)場實(shí)況進(jìn)行無線傳輸，可以在城區(qū)、建筑物內(nèi)外等不可視、有阻擋的環(huán)境中使用，且抗干擾能力強(qiáng)，支持高帶寬、高碼流、高畫質(zhì)的音視頻信號的高速穩(wěn)定傳輸。
文檔編號H04L27/26GK202014336SQ20112012379
公開日2011年10月19日 申請日期2011年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月25日
發(fā)明者李廷勇 申請人:李廷勇, 青島易特優(yōu)電子有限公司