CN104219493B - 密拍包式无线图像采集和传输*** - Google Patents

Abstract

本发明提供的密拍包式无线图像采集和传输***包括采集发射端和与所述采集发射端无线连接的接收端；所述采集发射端用于对图像进行采集并发射，其包括：挎包、装设于所述挎包内的发射机、设于所述挎包上的多个摄像头以及与所述发射机无线连接的摇控器，所述多个摄像头用于从不同角度和方位进行图像拍摄并将拍摄到的图像数据发送至所述发射机，所述摇控器用于控制发射机选择其中一摄像头拍摄的图像数据进行发射；所述接收端为一接收机，所述接收机用于无线接收所述采集发射端发送的图像数据。上述密拍包式无线图像采集和传输***可以从多个角度和方位采集图像数据，并控制选择其中的图像数据发射至接收端。

Description

密拍包式无线图像采集和传输***

技术领域

本发明涉及一种密拍包式无线图像采集和传输***。

背景技术

随着科技的进步，无线图像传输***已经得到了广泛应用。在实际应用中，公安刑侦、安保、治安、反恐、采访等领域，经常需要调查取证或者秘访，而其中就会到将调查取证或密访的现场视频传出去，接收端能做出及时的接收处理，这就需要高清视频、音频的无线传输***，而且需要很好的隐蔽性。现有的无线发射接收装置传输效果也不理想，拍摄方位不好调整，传出去的视频效果亦不理想。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种密拍包式无线图像采集和传输***，可以从多个角度和方位进行采集图像数据以及选择对拍摄的图像数据以进行发送。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种密拍包式无线图像采集和传输***，包括：采集发射端和与所述采集发射端无线连接的接收端；所述采集发射端用于对图像进行采集并发射，其包括：挎包、装设于所述挎包内的发射机、设于所述挎包上的多个摄像头以及与所述发射机无线连接的摇控器，所述多个摄像头用于从不同角度和方位进行图像拍摄并将拍摄到的图像数据发送至所述发射机，所述摇控器用于控制发射机选择其中一摄像头拍摄的图像数据进行发射；所述接收端为一接收机，所述接收机用于无线接收所述采集发射端发送的图像数据。

其中，所述发射机包括：摇控器接收天线：用于接收摇控器发送的切换控制信号；433MHz接收模块，其与摇控器接收天线连接，用于将接收到的控制信号转换为TTL电平信号后发送；第一微处理器，其与433MHz接收模块连接，用于接收所述433MHz发送的TTL电平信号，并根据TTL电平信号发出切换信号；图像切换模块，其与所述第一微处理器和多个摄像头连接，用于接收多个摄像头发送的图像数据以及接收第一微处理器发送的切换信号，并根据切换信号将接收到的多个图像数据进行切换，且将切换后的图像数据进行输出；图像采集模块，其与所述图像切换模块连接，用于将所述图像切换模块输出的图像数据进行模/数转换并进行发送；编码模块/调制模块，其与图像采集模块连接，用于对接收到的图像数据进行编码和调制，以将所述图像数据调制成射频信号；上变频模块，用于将经过编码和调制后的图像数据的射频信号的发送频率进行混频，以将发送频率变换为更高的适合发射或传输的频率信号；功放模块，其与上变频模块连接，用于对上变频模块发送的频率信号进行放大后通过一图像发送天线发送至接收端。

其中，所述发射机还包括与所述上变频模块连接的控制模块以及与所述控制模块连接的控制指令输入模块，所述控制模块用于接收所述控制指令输入模块发送的控制指令以对所述上变频模块的频率及输出衰减进行控制。

其中，所述发射端还包括：录像装置和/或摄像装置；所述录像装置与所述发射机的图像切换模块连接，用于接收所述图像切换模块发送的经过切换后的图像数据以进行录制；所述摄像装置与所发射机的图像切换模块连接，用于将摄制的图像数据发送至所述图像切换模块以供所述图像切换模块进行切换后选择性地输出。

其中，所述编码模块包括：智能图像分析子模块，用于将接收到的图像数据进行分析，以识别出重要图像画面数据和次要图像画面数据，分别将重要画面数据和次要画面数据发送至重要画面编码子模块和次要画面编码子模块；重要画面编码子模块，用于对接收到的重要画面进行编码；次要画面编码子模块，用于对接收到的次要画面进行编码；第一网络提取子模块，用于对编码后的重要画面数据进行封装或映射，以封装或者映射为NAL单元；第二网络提取子模块，用于对编码后的次要画面数据进行封装或映射，以封装或者映射为NAL单元；第一码流缓存子模块，用于对经过第一网络提取子模块和第二网络提取子模块封装后的NAL单元进行压缩、去重、分隔、分流，以形成新的低码流的画面数据，并将新的低码流的画面数据发送至调制模块进行调制。

其中，所述接收机包括：图像接收天线，用于无线接收所述发射机发送的图像数据的射频信号；滤波器，其与所述图像接收天线连接，用于对接收到的射频信号进行过滤杂波；低噪音放大器，其与滤波器连接，用于对过滤后的射频信号进行信号放大；下变频模块，其与低噪音放大器连接，用于将经过低噪音放大器放大后的射频信号下变频至中频信号；解调模块，其与下变频模块连接，用于对下变频后的射频信号进行解调；解码模块，其与解调模块连接，用于对解调后的图像数据进行解码，解码后的数据通过声音输出通道、标清输出通道以及高清输出通道输出。

其中，所述接收机还包括第二微处理器以及与所述第二微处理器连接的显示模块，所述第二微处理器与所述下变频模块、解调模块以及解码模块连接，用于获取所述下变频模块、解调模块以及解码模块的参数，并将该参数发送至显示模块进行显示。

其中，所述接收机还包括与所述解码模块连接的内存模块和存储模块。

其中，所述解码模块包括：第二码流缓存子模块，用于对解调之后的低码流的图像数据进行解压缩、加重以还原所述图像数据的重要画面数据和次要画面数据；第三网络提取子模块，用于获取和复补经过第二码流缓存子模块解压缩、加重后的图像数据，以将NAL单元序列从第二码流缓存子模块中提取和复补出来；RBSP数据格式转换模块，用于将获取和复补后的NAL单元序列转换为RBSP数据格式；分片解码子模块，用于将RBSP格式的重要画面数据和次要画面数据进行分片和解码，以合并还原出高码流的图像数据。

本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明的密拍包式无线图像采集和传输***由于将发射端设置为挎包式，在挎包上设置多方位和角度的多个摄像头，使得用户可以从不同角度和方位获取到拍摄的视频数据，再根据摇控器选择不同方位的摄像头输出的图像数据进行发送，以将图像数据发送至接收机；本发明实施例另一个方面，在编码和解码中，采用了一种全新的将高码率变换成低码率进行传输且不损坏源图像数据的编码和解码方式，以使得发射机再进行传输时，可以在同样的传输时间内传输更多码率的数据；本发明实施例的又一方面，在发射端增设录像机和摄像机，可以使得用户在发射端即可对拍摄的图像数据进行录制以及可以将摄像机拍摄的图像发送至发射机，以使得发射机可以将摄像机拍摄的图像数据发送至接收机。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明密拍包式无线图像采集和传输***一实施例的方框图；

图2a、2b、2c是本发明密拍包式无线图像采集和传输***一实施例中发射端的结构示意图图；

图3是本发明密拍包式无线图像采集和传输***一实施例中发射机的方框图；

图4是本发明密拍包式无线图像采集和传输***一实施例中编码模块的方框图；

图5是本发明密拍包式无线图像采集和传输***一实施例中接收机的方框图；

图6是本发明密拍包式无线图像采集和传输***一实施例中解码模块的方框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参见图1及图2，本发明密拍包式无线图像采集和传输***包括采集发射端和与所述采集发射端10无线连接的接收端20；所述采集发射端10用于对图像进行采集并发射，其包括：挎包101、装设于所述挎包101内的发射机102、设于所述挎包101上的多个摄像头103以及与所述发射机102无线连接的摇控器104，所述多个摄像头103用于从不同角度和方位进行图像拍摄并将拍摄到的图像数据发送至所述发射机102，所述摇控器104用于控制发射机102选择其中一摄像头103拍摄的图像数据进行发射；所述接收端20为一接收机201，所述接收机201用于无线接收所述采集发射端10发送的图像数据。

采集发射端10：

所述挎包101包括：挎包本体1011以及连接挎包本体1011的肩带1012，肩带1012的两端连接所述挎包本体1011的两侧。所述发射机102装设于所述挎包本体1011内，所述多个摄像头103设于所述肩带1012上的不同位置处。本实施例中，所述摄像头103为4个微型针孔摄像头103，第一及第二摄像头1031、1032对称设于肩带1012上靠近挎包本体1011的位置处，第三及第四摄像头1033、1034对称设于肩带1012上远离所述挎包本体1011的位置处。应当理解，在不同的实施例中，所述摄像头103的个数以及设置位置还可以有其他的变换，例如其可以设置在挎包本体1011上的不同位置处等等。

所述发射机102包括：

摇控器接收天线1021：用于接收摇控器104发送的切换控制信号，所述切换控制信号具体为控制所述发射机102选择多个摄像头103中某一摄像头拍摄的图像数据进行后续处理；

433MHz接收模块1022，其与摇控器接收天线1021连接，用于将接收到的控制信号转换为TTL电平信号后发送；

第一微处理器1023，其与433MHz接收模块1022连接，用于接收所述433MHz发送的TTL电平信号，并根据TTL电平信号发出切换信号；

图像切换模块1024，其与所述第一微处理器1023和多个摄像头103连接，用于接收多个摄像头103发送的图像数据以及接收第一微处理器1023发送的切换信号，并根据切换信号将接收到的多个图像数据进行切换，且将切换后的图像数据进行输出；

图像采集模块1025，其与所述图像切换模块1024连接，用于将所述图像切换模块1024输出的图像数据进行模/数转换并进行发送；

编码/调制模块1026，其与图像采集模块1025连接，用于对接收到的图像数据进行编码和调制，以将所述图像数据调制成射频信号，所述调制模块采用COFDM（codedorthogonalfrequencydivisionmultiplexing，编码正交频分复用）调制技术，QPSK调制方式，绕射性好，能适应调速运动的情况下的传输；

上变频模块1027，用于将经过编码和调制后的图像数据的射频信号的发送频率进行混频，以将发送频率变换为更高的适合发射或传输的频率信号；其中，所述上变频模块1027将36MHz的中频变为300MHz～800MHz高频信号。

功放模块1028，其与上变频模块1027连接，用于对上变频模块1027发送的频率信号进行放大后通过一图像发送天线发送至接收端20，所述接收端20接收后进行处理。

本实施例中，所述发射机102还包括：控制指令输入模块（图未示出）以及控制模块1030，所述控制指令输入模块通过控制模块1030与所述上变频模块1027连接，所述控制指令输入模块用于接收用户的控制指令并将该指令发送至控制模块1030，所述控制指令包括对上变频模块1027的频率以及输出衰减的控制，所述控制模块1030用于接收所述控制指令模块发送的控制指令，根据控制指令对所述上变频模块1027的频率以及输出衰减进行相应的控制。

所述发射机102还包括一录像装置1029和/或摄像装置1020，所述录像装置1029与所述图像切换模块1024连接，用于接收所述图像切换模块1024发送的经过切换后的图像数据以进行录制；所述摄像装置1020与所述图像切换模块1024连接，用于将摄制的图像数据发送至所述图像切换模块1024以供所述图像切换模块1024接收后进行后续的切换后选择性地输出。所述摄像装置1020包括摄像机以及具有摄像功能的电子设备。应当理解，在不同的实施例中，所述录像装置1029、摄像装置1020、控制模块1030等还可以根据不同的实施例进行适当变换或者删减。

进一步地，请参见图4，图4是本发明密拍包式无线图像采集和传输***一实施例中编码模块的方框图。所述编码模块1026包括：

智能图像分析子模块10261，用于将接收到的图像数据进行分析，以识别出重要图像画面和次要图像画面，分别将重要画面数据和次要画面数据发送至重要画面编码子模块和次要画面编码子模块；

应急通信行业的图像视频画面特点是：30%的画面为动感画面（即人/物运动），其他70%基本上都是次要画面(背景、建筑物、天空、地面等)，而在30%的动感画面中，可能只有20%的运动画面是我们所关注的(兴趣区内)，其他80%的人/物运动并不影响我们的关注(兴趣区外)。利用智能图像分析子模块10261将重要画面识别出来，与次要画面加以区别，分别编码。

重要画面编码子模块10262，用于对接收到的重要画面进行编码压缩；

次要画面编码子模块10263，用于对接收到的次要画面进行编码压缩；

第一网络提取子模块10264，用于对编码后的重要画面数据进行封装或映射，以将重要画面封装或映射为NAL(NetworkAbstractionLayer，网络提取层)单元；具体地，所述重要画面编码子模块10262将重要画面数据进行编码之后，即被映射或者封装为NAL单元，一系列的NAL单元组成的编码视频序列不直接进行输出，需要先进入第一码流缓存子模块10266；

第二网络提取子模块10265，用于对编码后的次要画面数据进行封装或映射，以将次要画面数据封装或映射为NAL单元；具体地，所述次要画面编码子模块10263将次要画面数据进行编码之后，即被映射或者封装为NAL单元，一系列的NAL单元组成的编码视频序列不直接进行输出，需要先进入第一码流缓存子模块10266；

第一码流缓存子模块10266，用于对经过第一网络提取子模块和第二网络提取子模块封装或映射后的NAL单元进行压缩、去重、分隔、分流，以形成新的低码流的画面数据，并将新的低码流的画面数据发送至调制模块进行调制。

本编码模块1026采用优化的帧间压缩技术，可区分每幅影像的差异并且只传送影像中有变化的部分,再把影像中变化的部分分解成若干个固定的画面一幅一幅地传输，既能大幅度压缩数据又能保证图像效果。在编码模块中，将图像数据进行编码压缩为图像数据序列，被编码压缩后的图像数据映射或封装至NAL单元，一系列的NAL单元组成编码视频序列不直接输出，而是进入到码流缓存层，在码流缓存层NAL单元被再次压缩、去掉了重复的NAL头信息和相信的NAL的填充数据，并按新规则进行分隔、分流，之后以“涓流”方式输出，由此即可在图像没有损失的前提下获得极低的压缩码流。根据实际测试，采用该方式编码后输出的码流仅为源码流的10%左右。图像压缩前后的对比见表1：

表1

接收端20：

请参见图5，图5是本发明密拍包式无线图像采集和传输***一实施例中接收机201的方框图。所述接收机201包括：

图像接收天线2011，用于无线接收所述发射机102发送的图像数据的射频信号；

滤波器2012，其与所述图像接收天线2011连接，用于对接收到的射频信号进行过滤杂波；

低噪音放大器2013，其与滤波器2012连接，用于对过滤后的射频信号进行信号放大；

下变频模块2014，其与低噪音放大器2013连接，用于将经过低噪音放大器2013放大后的射频信号下变频至中频信号；即将射频信号从300MHz～800MHz下变频到36MHz的中频信号。

解调模块2015，其与下变频模块2014连接，用于对下变频频后的射频信号进行解调，所述解调模块2015为COFDM解调模块2015；

解码模块2016，其与解调模块2015连接，用于对解调后的射频信号进行解码并将解码后的数字信号转换为模拟信号，解码后的图像模拟信号通过声音输出通道、标清输出通道以及高清输出通道输出。

进一步地，所述接收机201还包括第二微处理器2017以及与所述第二微处理器2017连接的显示模块2018，所述第二微处理器2017与所述下变频模块2014、解调模块2015以及解码模块2016连接，用于获取所述下变频模块2014、解调模块2015以及解码模块2016的参数，并将该参数发送至显示模块2018进行显示。

进一步地，所述接收机201还包括与所述解码板连接的内存模块2019和存储器2020，用于对解码后的数据提供缓存和存储。

进一步地，请参见图6，所述解码模块2016包括：

第二码流缓存子模块20161，用于对解调之后的低码流的图像数据进行解压缩、加重以还原所述图像数据的重要画面数据和次要画面数据；所述加重是指增加在编码过程中被删掉或者去重的NAL单元的头信息和相信的NAL的填充数据，即增加重复的NAL单元；

第三网络提取子模块20162，用于获取和复补经过第二码流缓存子模块20161解压缩、加重后的图像数据，以将NAL单元序列从所述第二码流缓存子模块20161中提取和复补出来，所述复补是指将每一NAL单元进行复制和补充；

RBSP数据格式转换模块20164，用于将获取和复补后的NAL单元序列转换为RBSP数据格式；

分片解码子模块20163，用于将RBSP格式的重要画面数据和次要画面数据分片解码，将分片解码后的画面数据重建以还原为高码流的图像数据，即将RBSP数据格式转换模块20164转换后的数据进行分类和解码，以将转换后的数据分解还原为重要画面数据和次要画面数据，并对分解还原后的数据进行解码。

本解码模块2016，在码流缓存层进行解压缩和加重，在存储区存储定时更新的次要画面数据和预设场景数据，解码时复用智能图像分析技术将重要画面和次要画面合并，同时重建，即可在低码流输入的情况下解码出高清逼真的现场图像；采用全新的NAL单元复补技术，即在缓存区获取到NAL单元后，根据数据相干性和逻辑相关性，对NAL单元进行复制和补充，以获取更丰富的NAL单元，从而重建出与源图像数据更、画面层次更丰富的高清图像数据。

本发明实施例，将发射端设置为挎包式，在挎包上设置多方位和角度的多个摄像头，使得用户可以从不同角度和方位获取到拍摄的视频数据，再根据摇控器选择不同方位的摄像头输出的图像数据进行发送，以将图像数据发送至接收机；本发明实施例另一个方面，在编码和解码中，采用了一种全新的将高码率变换成低码率进行传输且不损坏源图像数据的编码和解码方式，以使得发射机再进行传输时，可以在同样的传输时间内传输更多码率的数据；本发明实施例的又一方面，在发射端增设录像机和摄像机，可以使得用户在发射端即可对拍摄的图像数据进行录制以及可以将摄像机拍摄的图像发送至发射机，以使得发射机可以将摄像机拍摄的图像数据发送至接收机。

以上仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种密拍包式无线图像采集和传输***，包括：

采集发射端和与所述采集发射端无线连接的接收端；

所述采集发射端用于对图像进行采集并发射，其包括：挎包、装设于所述挎包内的发射机、设于所述挎包上的多个摄像头以及与所述发射机无线连接的摇控器，所述多个摄像头用于从不同角度和方位进行图像拍摄并将拍摄到的图像数据发送至所述发射机，所述摇控器用于控制发射机选择其中一摄像头拍摄的图像数据进行发射；

所述接收端为一接收机，所述接收机用于无线接收所述采集发射端发送的图像数据；

所述发射机包括：

摇控器接收天线：用于接收摇控器发送的切换控制信号；

433MHz接收模块，其与摇控器接收天线连接，用于将接收到的控制信号转换为TTL电平信号后发送；

第一微处理器，其与433MHz接收模块连接，用于接收所述433MHz发送的TTL电平信号，并根据TTL电平信号发出切换信号；

图像切换模块，其与所述第一微处理器和多个摄像头连接，用于接收多个摄像头发送的图像数据以及接收第一微处理器发送的切换信号，并根据切换信号将接收到的多个图像数据进行切换，且将切换后的图像数据进行输出；

图像采集模块，其与所述图像切换模块连接，用于将所述图像切换模块输出的图像数据进行模/数转换并进行发送；

编码模块/调制模块，其与图像采集模块连接，用于对接收到的图像数据进行编码和调制，以将所述图像数据调制成射频信号；

上变频模块，用于将经过编码和调制后的图像数据的射频信号的发送频率进行混频，以将发送频率变换为更高的适合发射或传输的频率信号；

功放模块，其与上变频模块连接，用于对上变频模块发送的频率信号进行放大后通过一图像发送天线发送至接收端；

所述编码模块区分每幅影像的差异并且只传送影像中有变化的部分，再把影像中变化的部分分解成若干个固定的画面一幅一幅地传输，所述编码模块包括：

智能图像分析子模块，用于将接收到的图像数据进行分析，以识别出重要图像画面数据和次要图像画面数据，分别将重要画面数据和次要画面数据发送至重要画面编码子模块和次要画面编码子模块；

重要画面编码子模块，用于对接收到的重要画面进行编码；

次要画面编码子模块，用于对接收到的次要画面进行编码；

第一网络提取子模块，用于对编码后的重要画面数据进行封装或映射，以封装或者映射为NAL单元；

第二网络提取子模块，用于对编码后的次要画面数据进行封装或映射，以封装或者映射为NAL单元；

第一码流缓存子模块，用于对经过第一网络提取子模块和第二网络提取子模块封装后的NAL单元进行压缩、去重、分隔、分流，以形成新的低码流的画面数据，并将新的低码流的画面数据发送至调制模块进行调制。

2.如权利要求1所述的密拍包式无线图像采集和传输***，其特征在于：所述发射机还包括与所述上变频模块连接的控制模块以及与所述控制模块连接的控制指令输入模块，所述控制模块用于接收所述控制指令输入模块发送的控制指令以对所述上变频模块的频率及输出衰减进行控制。

3.如权利要求1所述的密拍包式无线图像采集和传输***，其特征在于，所述发射端还包括：录像装置和/或摄像装置；

所述录像装置与所述发射机的图像切换模块连接，用于接收所述图像切换模块发送的经过切换后的图像数据以进行录制；

所述摄像装置与发射机的图像切换模块连接，用于将摄制的图像数据发送至所述图像切换模块以供所述图像切换模块进行切换后选择性地输出。

4.如权利要求1至3中任一项权利要求所述的密拍包式无线图像采集和传输***，其特征在于，所述接收机包括：

图像接收天线，用于无线接收所述发射机发送的图像数据的射频信号；

滤波器，其与所述图像接收天线连接，用于对接收到的射频信号进行过滤杂波；

低噪音放大器，其与滤波器连接，用于对过滤后的射频信号进行信号放大；

下变频模块，其与低噪音放大器连接，用于将经过低噪音放大器放大后的射频信号下变频至中频信号；

解调模块，其与下变频模块连接，用于对下变频后的射频信号进行解调；

解码模块，其与解调模块连接，用于对解调后的图像数据进行解码，解码后的数据通过声音输出通道、标清输出通道以及高清输出通道输出。

5.如权利要求4所述的密拍包式无线图像采集和传输***，其特征在于：所述接收机还包括第二微处理器以及与所述第二微处理器连接的显示模块，所述第二微处理器与所述下变频模块、解调模块以及解码模块连接，用于获取所述下变频模块、解调模块以及解码模块的参数，并将该参数发送至显示模块进行显示。

6.如权利要求5所述的密拍包式无线图像采集和传输***，其特征在于，所述接收机还包括与所述解码模块连接的内存模块和存储模块。

7.如权利要求4所述的密拍包式无线图像采集和传输***，其特征在于，所述解码模块包括：

第二码流缓存子模块，用于对解调之后的低码流的图像数据进行解压缩、加重以还原所述图像数据的重要画面数据和次要画面数据；

第三网络提取子模块，用于获取和复补经过第二码流缓存子模块解压缩、加重后的图像数据，以将NAL单元序列从第二码流缓存子模块中提取和复补出来；

RBSP数据格式转换模块，用于将获取和复补后的NAL单元序列转换为RBSP数据格式；

分片解码子模块，用于将RBSP格式的重要画面数据和次要画面数据进行分片和解码，以合并还原出高码流的图像数据。