CN111447422A - 音视频数据采集方法、装置和计算机设备 - Google Patents

Abstract

本申请揭示了音视频数据采集方法，包括：从设备依据433M无线收发器的实时运行状态，判断是否需要启动电源；若是，则控制从设备的433M无线收发器开启电源管理器，使从设备处于正常供电状态；并行启动主控处理器、嵌入式MCU的WiFi功能件以及音视频数据采集功能件；控制嵌入式MCU的WiFi功能件连接中继设备的WiFi功能件，建立无线信号连接；获取音视频数据采集功能件拾取的数据，并通过嵌入式MCU的WiFi功能件发送至中继设备。通过嵌入式MCU的WiFi功能件和433M无线收发器的协同作用，实现主控处理器和嵌入式MCU的WiFi功能件的并行开机，从设备功耗低，延时低的同时，无需穿墙布线。

Description

音视频数据采集方法、装置和计算机设备

技术领域

本申请涉及到计算机领域，特别是涉及到音视频数据采集方法、装置和计算机设备。

背景技术

现有的视频监控装置和视频对话装置，需要通过中控面板布线拉到各个地方，再接上摄像头等***设备，存在着布线繁杂、施工困难、且维修不方便等弊端问题。无线的视频对话设备是把无线设备外挂在主控上，待主控开机后才能与WiFi透传模块进行通讯访问，主控依赖于该WiFi透传模块进行数据的无线通讯，虽然不用再布线到各个地方。但是依然需要主控开机后才能串行地加载设备的驱动，导致视频监控装置和视频对话装置开机速度慢，音视频延时高。而且由于主控需要随时进行楼层监控呼叫操作，视频监控装置不能完全休眠，导致功耗高。

发明内容

本申请的主要目的为提供音视频数据采集方法，旨在解决现有音视频采集装备延时长、功耗高的技术问题。

本申请提出一种音视频数据采集方法，包括：

从设备依据433M无线收发器的实时运行状态，判断是否需要启动电源管理器；

若是，则控制所述从设备的433M无线收发器开启所述电源管理器，使所述从设备处于正常供电状态；

并行启动主控处理器、嵌入式MCU的WiFi功能件以及音视频数据采集功能件；

控制所述嵌入式MCU的WiFi功能件连接中继设备的WiFi功能件，建立无线信号连接；

获取所述音视频数据采集功能件拾取的数据，并通过所述嵌入式MCU的WiFi功能件发送至所述中继设备。

优选地，所述从设备上设置红外探测器，所述从设备依据433M无线收发器的实时运行状态，判断是否需要启动电源管理器的步骤，包括：

判断所述红外探测器是否检测到预设范围内存在生命特征体；

若是，则判定需要启动电源管理器。

优选地，所述音视频数据采集功能件包括摄像头和/或麦克风，所述获取所述音视频数据采集功能件拾取的数据，并通过所述嵌入式MCU的WiFi功能件发送至所述中继设备的步骤，包括：

判断所述音视频数据采集功能件拾取的数据，是否达到向所述中继设备发送的预设条件；

若是，则将所述音视频数据采集功能件拾取的数据进行预处理，得到处理后的数据，其中，所述预处理包括将摄像头采集的图片数据压缩成采集视频并进行格式转换，和/或将麦克风采集的音频数据从模拟信号转换成数字信号；

将所述处理后的数据通过所述嵌入式MCU的WiFi功能件发送至所述中继设备。

优选地，所述判断所述音视频数据采集功能件拾取的数据，是否达到向所述中继设备发送的预设条件的步骤，包括：

获取所述摄像头采集的指定图像；

对所述指定图像进行图像识别，以判断所述指定图像中是否包括人体对象；

若是，则判定所述红外探测器检测到的预设范围内的生命特征体，为非法闯入人员，达到向所述中继设备发送的预设条件。

优选地，所述将所述处理后的数据通过所述嵌入式MCU的WiFi功能件发送至所述中继设备的步骤之后，包括：

向所述中继设备发送确认监控的请示信息，使所述中继设备转发至监控管理终端；

判断是否接收到所述中继设备转发的监控管理终端对所述请示信息的回复信息；

若是，则识别所述回复信息是否为继续监控；

若否，则向所述主控处理器发送关闭电源管理器的指令。

优选地，所述控制所述嵌入式MCU的WiFi功能件连接中继设备的WiFi功能件，建立无线信号连接的步骤，包括：

查询历史连接记录；

从所述历史连接记录中确定距离当前时刻指定时间段内的指定连接记录；

筛选所述指定连接记录中的连接次数超过预设次数的指定中继设备的设备ID；

根据所述指定中继设备的设备ID，获取与所述指定中继设备的WiFi功能件的连接条件；

根据所述连接条件控制所述嵌入式MCU的WiFi功能件连接所述指定中继设备的WiFi功能件，建立无线信号连接。

优选地，所述中继设备的433M无线收发器同时与两个或两个以上的从设备的433M无线收发器建立连接，所述从设备依据433M无线收发器的实时运行状态，判断是否需要启动电源管理器的步骤，包括：

判断433M无线收发器，是否接收到中继设备的433M无线收发器发出的运行指令；

若是，则判定需要启动所述从设备的电源管理器，使所述从设备进入正常供电状态。

本申请还提供了一种音视频数据采集装置，集成于从设备，装置包括：

判断模块，用于依据433M无线收发器的实时运行状态，判断是否需要启动电源管理器；

第一控制模块，用于若需要启动电源管理器，则控制所述从设备的433M无线收发器开启所述电源管理器，使所述从设备处于正常供电状态；

启动模块，用于并行启动主控处理器、嵌入式MCU的WiFi功能件以及音视频数据采集功能件；

第二控制模块，用于控制所述嵌入式MCU的WiFi功能件连接中继设备的WiFi功能件，建立无线信号连接；

获取模块，用于获取所述音视频数据采集功能件拾取的数据，并通过所述嵌入式MCU的WiFi功能件发送至所述中继设备。

本申请还提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述方法的步骤。

本申请还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的方法的步骤。

本申请通过嵌入式MCU的WiFi功能件和433M无线收发器的协同作用，实现选择性开启或关闭从设备，避免所有从设备持续处于开机状态，降低了功耗，且在开启从设备时实现主控处理器和嵌入式MCU的WiFi功能件的并行开机，使得可在开机后快速启动视频信息的采集和传送，相比于现有先启动主控处理器，然后再启动WiFi等功能件的方式，大幅降低了信息传送延时，综上，本申请提供了一种低功耗、低延时的实时视频对话的从设备，且在实现功耗低，延时低的同时，无需穿墙布线，减少了从设备安装的工作量。

附图说明

图1 是本申请一实施例的音视频数据采集方法流程示意图；

图2是本申请一实施例的从设备结构示意图；

图3是本申请一实施例的中继设备结构示意图；

图4是本申请一实施例的包括中继设备和从设备的***结构示意图；

图5是本申请一实施例的音视频数据采集装置结构示意图；

图6是本申请一实施例的判断模块的结构示意图；

图7是本申请一实施例的获取模块的结构示意图；

图8是本申请一实施例的第二判断单元的结构示意图；

图9是本申请一实施例的获取模块的结构示意图；

图10是本申请一实施例的第二控制模块的结构示意图；

图11是本申请另一实施例的判断模块的结构示意图；

图12是本申请一实施例的计算机设备内部结构示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

参照图1，本申请一实施例的音视频数据采集方法，包括：

S1：从设备依据433M无线收发器的实时运行状态，判断是否需要启动电源管理器；

S2：若需要启动电源管理器，则控制所述从设备的433M无线收发器开启所述电源管理器，使所述从设备处于正常供电状态；

S3：并行启动主控处理器、嵌入式MCU的WiFi功能件以及音视频数据采集功能件；

S4：控制所述嵌入式MCU的WiFi功能件连接中继设备的WiFi功能件，建立无线信号连接；

S5：获取所述音视频数据采集功能件拾取的数据，并通过所述嵌入式MCU的WiFi功能件发送至所述中继设备。

本申请的从设备包括但不限于视频对话设备、监控设备等。如图2所示，从设备包括主控处理器、嵌入式MCU的WiFi功能件、433M无线收发器和电源管理器等，从设备的433无线收发器与电源管理器、锂电池或DC电源连接。本申请的嵌入式MCU的WiFi功能件，主控芯片是功能简单的32位单片机MCU，不仅内置WiFi驱动和WiFi协议，还集成了射频收发器、MAC地址、无线安全协议、一键连接等，软硬件集成度高，可支撑快速连接。如图2和3所示，本申请的中继设备以及从设备中均设置有433M无线收发器，中继设备通过其433M无线收发器控制与其关联的从设备的433M无线收发器，从而实现中继设备控制从设备的电源管理器的打开，以控制电源为其他功能元器件供电；或者控制从设备的电源管理器的关闭，以阻断电源为其他功能元器件供电，使得从设备进入关机状态。本申请中，从设备的电源始终为从设备的433M无线收发器持续供电，其他各个功能元器件与电源的接通或断开通过电源管理器控制，当从设备的所有功能元器件均与电源接通时，从设备处于正常供电状态，此时电源管理器处于开启状态。关机状态下从设备中仅有433M无线收发器长期处于与电源接通的状态，在电源管理器未开启时，其他各个功能元器件均与电源断开连接，此时，从设备即为非正常供电状态，以降低能耗。从设备中的433M无线收发器可实时接收来自中继设备的433M无线收发器所发出的监控指令，或其他辅助低功耗探测件发出的唤醒指令，从而启动从设备的电源管理器，并为从设备的各功能元器件供电。从设备供电正常后，嵌入式MCU的WiFi功能件和主控处理器同时并行开机，不再需要等待主控处理器开机完成后再加载外挂的WiFi功能模块，节省了加载驱动时间，使得从设备开机完成后，通过嵌入式MCU的WiFi功能件可以迅速连接至预设的中继设备的WiFi功能件，视频通话或监控的音视频数据采集、传输延时短，将延时从原有的主控CPU和透传WiFi的模式下的2S，降低至1S。因为主控CPU和透传WiFi的模式，需CPU开机并加载WiFi驱动后，才能使用WiFi传输音视频数据，整个过程最快也要2S或2S以上。本申请通过使用嵌入式MCU的WiFi功能件，可在1S内实现与主控处理器并行开机，大大提高了音视频数据采集和传输的实时性，尤其在视频对话上，实时性效果体验更佳。上述的嵌入式MCU的WiFi功能件工作于2.4G/5G频段，433M无线收发器工作于433M频段，433M无线收发器的信号传输距离远且功耗低，但是不能传输音视频数据。本申请通过使用嵌入式MCU的WiFi功能件与中继设备的WiFi功能件建立无线信号连接，用于传输音视频数据，无须布线，安装简单。本申请仅在从设备需要传输数据的时候才启动WiFi连接，降低了其功耗高的缺点对***的整体负面影响，WiFi信号传输距离较远，且相对433M无线收发器速度快，保证了音视频数据的快速流畅传输。本申请通过嵌入式MCU的WiFi功能件和433M无线收发器的协同作用，实现选择性开启或关闭从设备，且在开启从设备时实现主控处理器和嵌入式MCU的WiFi功能件的并行开机，提供了一种低功耗、低延时的实时视频对话的从设备，且在实现功耗低，延时低的同时，无需穿墙布线，减少了从设备安装的工作量。

进一步地，所述从设备上设置红外探测器，所述从设备依据433M无线收发器的实时运行状态，判断是否需要启动电源管理器的步骤S1，包括：

S11：判断所述红外探测器是否检测到预设范围内存在生命特征体；

S12：若检测到预设范围内存在生命特征体，则判定需要启动电源管理器。

本申请的从设备包括监控非法闯入场景的监控器，从设备上设置低功耗的红外探测器。当红外探测器检测到附近范围内存在生命特征体时，才触发从设备中的433M无线收发器进行开机启动，才通知提示从设备以及中继设备确认连接，发挥了有效监控作用且降低了功耗。且在从设备以及中继设备处于连接状态下，中继设备所接收到的监控数据均为有参考价值的有效数据，比如存在非法人员闯入的数据，提高了数据传输效率且实现了数据的快速有效定位。上述红外探测器检测到附近范围内存在生命特征体时，从设备的433M无线收发器直接控制电源管理器打开并启动主控处理器和嵌入式MCU的WiFi功能件。

本申请其他实施例可根据从设备不同的应用场景，在从设备中设置各类不同功用的低功耗元器件。例如，除监控非法闯入场景，还可用于监控环境噪声强度或监控环境动态变化等不同场景，根据不同的场景，可在从设备中安装不同的低功耗探测件以唤醒从设备进入工作状态。比如，监控环境噪声强度可在从设备中安装声强传感器、监控环境动态变化可安装温度传感器、速度传感器等环境传感器，唤醒从设备的原理同上，不赘述。

进一步地，所述音视频数据采集功能件包括摄像头和/或麦克风，所述获取所述音视频数据采集功能件拾取的数据，并通过所述嵌入式MCU的WiFi功能件发送至所述中继设备的步骤S5，包括：

S51：判断所述音视频数据采集功能件拾取的数据，是否达到向所述中继设备发送的预设条件；

S52：若达到向所述中继设备发送的预设条件，则将所述音视频数据采集功能件拾取的数据进行预处理，得到处理后的数据，其中，所述预处理包括将摄像头采集的图片数据压缩成采集视频并进行格式转换，和/或将麦克风采集的音频数据从模拟信号转换成数字信号；

S53：将所述处理后的数据通过所述嵌入式MCU的WiFi功能件发送至所述中继设备。

本申请的从设备通过摄像头和麦克风拾取周边场景情况，并传输给主控处理器，经主控处理器处理后，通过嵌入式MCU的WiFi功能件传输给中继设备。从设备在主控处理器的控制下，开始采集监控范围内的各项音视频数据，包括但不限于摄像头采集的视频数据、麦克风采集的音频信号，包括用户发出的语音信号等。在通过嵌入式MCU的WiFi功能件将采集到的音视频数据上传至中继设备前，需对采集到的音视频数据进行处理，以达到流畅顺利传输的效果。对于摄像头采集的视频数据，会压缩视频，并在压缩处理后变成为MP4格式，进行格式转变有利于更快传输；对于麦克风采集的音频信号，会进行ADC 转换，即由模拟信号转变为数字信号之后才能满足传输发送的条件。上述预处理的标准包括音视频数据传输时的格式、大小等，上述预处理的标准可存储于主控处理器，以便及时调用判断。

进一步地，所述判断所述音视频数据采集功能件拾取的数据，是否达到向所述中继设备发送的预设条件的步骤S51，包括：

S511：获取所述摄像头采集的指定图像；

S512：对所述指定图像进行图像识别，以判断所述指定图像中是否包括人体对象；

S513：若包括人体对象，则判定所述红外探测器检测到的预设范围内的生命特征体，为非法闯入人员，达到向所述中继设备发送的预设条件。

本申请通过对摄像头所采集到视频图像进行分析处理，识别视频图像中图像特征，以判断是否存在人体对象，若存在则判定为存在非法人员闯入，并将其已监控到的视频图像上传至中继设备。若不存在则确定未有非法人员闯入，可能是路过的动物。上述的图像识别包括图像轮廓粗略识别，也包括第三方提供的基于神经网络的人脸识别等。本申请获取主控处理器中所预先设置的监控模式所对应的向中继设备发送音视频数据的预设条件。判断当前的实时监测的音视频数据是否满足向中继设备发送音视频数据的预设条件，若是则控制嵌入式MCU的WiFi功能件保持连接预先绑定的中继设备，并将满足监控需求结果的音视频数据进行同步上传，进一步确保数据传输的有效性，对监控数据进行有针对性的精简浓缩，方便降低内存占用率且有利于数据管理。本申请保证了中继设备所接收到的监控数据均为有效数据，提高了数据传输效率，避免了从设备与中继设备的频繁连接、频繁断开。

进一步地，所述将所述处理后的数据通过所述嵌入式MCU的WiFi功能件发送至所述中继设备的步骤S53之后，包括：

S54：向所述中继设备发送确认监控的请示信息，使所述中继设备转发至监控管理终端；

S55：判断是否接收到所述中继设备转发的监控管理终端对所述请示信息的回复信息；

S56：若接收到所述中继设备转发的监控管理终端对所述请示信息的回复信息，则识别所述回复信息是否为继续监控；

S57：若不为继续监控，则向所述主控处理器发送关闭电源管理器的指令。

本申请在通过所述嵌入式MCU的WiFi功能件发送至所述中继设备之后，通过嵌入式MCU的WiFi功能件或从设备的433M无线收发器，向中继设备发送确认监控的请示信息，再由中继设备转发至监控管理终端，若收到回复信息为不继续监控，将会向主控处理器发送关闭电源管理器的指令，使从设备进入关机状态，仅保留红外探测器等辅助低功耗唤醒功能件以及433M无线收发器处于待机状态。本申请另一实施例中，若收到的回复信息为继续监控，则控制主控处理器发送持续开启电源管理器的指令，使从设备持续保持工作状态，采集数据并上传数据。上述识别回复信息中是否为继续监控可通过文本识别关键字或语音识别关键字的方式实现。本申请其他实施例中，从设备也可通过视频图像的分析结果，自主关机。举例地，视频图像识别生命特征体不是人体对象的分发闯入者，则会自动向主控处理器发送关闭电源的指令，使从设备进入关机状态，仅保留红外探测器等辅助低功耗唤醒功能件以及433M无线收发器处于待机状态。

进一步地，所述控制所述嵌入式MCU的WiFi功能件连接中继设备的WiFi功能件，建立无线信号连接的步骤S4，包括：

S41：查询历史连接记录；

S42：从所述历史连接记录中确定距离当前时刻指定时间段内的指定连接记录；

S43：筛选所述指定连接记录中的连接次数超过预设次数的指定中继设备的设备ID；

S44：根据所述指定中继设备的设备ID，获取与所述指定中继设备的WiFi功能件的连接条件；

S45：根据所述连接条件控制所述嵌入式MCU的WiFi功能件连接所述指定中继设备的WiFi功能件，建立无线信号连接。

本申请可根据预先绑定的中继设备ID，控制嵌入式MCU的WiFi功能件连接中继设备的WiFi功能件，建立无线信号连接。从设备也可根据历史连接记录，从历史记录中自动筛选出符合条件的指定中继设备，并获取对应的连接条件实现自主连接。上述连接条件包括连接ID、协议密钥等。从设备可先通过433M无线收发模块和中继设备的433M无线收发模块建立连接，然后再辅助从设备的嵌入式MCU的WiFi功能件连接所述指定中继设备的WiFi功能件。比如通过获取中继设备的连接指令，解密连接指令中的ID和密钥进行WiFi信号连接等。本实施例通过筛选所述指定连接记录中的连接次数超过预设次数的指定中继设备的设备ID，以提高自主筛选设备ID的精准性和可靠性，因为存在多次连接的历史记录，可认为是常连接的设备ID。

进一步地，所述中继设备的433M无线收发器同时与两个或两个以上的从设备的433M无线收发器建立连接，所述从设备依据433M无线收发器的实时运行状态，判断是否需要启动电源管理器的步骤S1，包括：

S101：判断433M无线收发器，是否接收到中继设备的433M无线收发器发出的运行指令；

S102：若接收到中继设备的433M无线收发器发出的运行指令，则判定需要启动所述从设备的电源管理器，使所述从设备进入正常供电状态。

如图4所示，整个***中包括多个从设备、多个中继设备、一个云端服务器和与云端服务器关联的终端，上述终端包括但不限于手机APP或PC端。本申请的一个中继设备可与多个从设备关联，哪些从设备处于关机状态，哪些从设备处于工作状态，可根据中继设备的433M无线收发器发出的运行指令进行有效选择的控制，实现中继设备理论连接从设备的数量扩张。从设备通过433M无线收发器和中继设备的433M无线收发器建立信号连接，发送监控确认提示，以使中继设备将监控确认提示上传云端服务器，以传送至终端提示监控管理人员，确认当前是否需要该从设备进行音视频数据采集，是否控制该从设备处于工作状态。若接收到中继设备通过433M无线收发器发送的监控确认指令，从设备的433M无线收发器才控制电源管理器打开，才获取监控的音视频数据并进行上传，即通过无线WiFi将采集到的音视频数据上传至云端服务器。本申请通过从设备可根据探测的实际场景自动开机进入工作状态，并根据历史连接记录以及已有的授权主动发起连接中继设备；也可通过中继设备统一管理各从设备的连接，避免了各从设备均时刻连接中继设备而导致难以添加更多楼层的监控设备的缺陷，同时也避免了未经授权的从设备的非法连接。本申请的中继设备通过以太网接口连接到广域网，以接收到终端的控制指令。中继设备用于作为音视频数据传输的中转站，一个中继设备下面可以连接多个从设备，其以太网接口可连接至广域网，以将接收到的各从设备的音视频数据通过广域网传输至用户的终端。中继设备收到从设备传来的音视频数据，再通过以太网接口上传到云端服务器或者直接发送至终端，由于从设备中存在MCU的WiFi功能件，保证了主控处理器与MCU的WiFi功能件可以同时启动，可建立音视频通讯的实时监控，避免了在WiFi还未启动完成时，造成音视频数据的传输延时。本申请从设备的433M无线收发器接收到中继设备发出的监控指令时，从设备433M无线收发器控制电源管理器打开，使从设备中的各功能元器件接通电源，切换为工作状态。上述功能元器件包括但不限于主控处理器、摄像头、麦克风、喇叭、WiFi功能件。

参照图5，本申请一实施例的音视频数据采集装置，集成于从设备上，装置包括：

判断模块1，用于从设备依据433M无线收发器的实时运行状态，判断是否需要启动电源管理器；

第一控制模块2，用于若需要启动电源管理器，则控制所述从设备的433M无线收发器开启所述电源管理器，使所述从设备处于正常供电状态；

启动模块3，用于并行启动主控处理器、嵌入式MCU的WiFi功能件以及音视频数据采集功能件；

第二控制模块4，用于控制所述嵌入式MCU的WiFi功能件连接中继设备的WiFi功能件，建立无线信号连接；

获取模块5，用于获取所述音视频数据采集功能件拾取的数据，并通过所述嵌入式MCU的WiFi功能件发送至所述中继设备。

本申请的从设备包括但不限于视频对话设备、监控设备等。如图2所示，从设备包括主控处理器、嵌入式MCU的WiFi功能件、433M无线收发器和电源管理器等，从设备的433无线收发器与电源管理器、锂电池或DC电源连接。本申请的嵌入式MCU的WiFi功能件，主控芯片是功能简单的32位单片机MCU，不仅内置WiFi驱动和WiFi协议，还集成了射频收发器、MAC地址、无线安全协议、一键连接等，软硬件集成度高，可支撑快速连接。如图2和3所示，本申请的中继设备以及从设备中均设置有433M无线收发器，中继设备通过其433M无线收发器控制与其关联的从设备的433M无线收发器，从而实现中继设备控制从设备的电源管理器的打开，以控制电源为其他功能元器件供电；或者控制从设备的电源管理器的关闭，以阻断电源为其他功能元器件供电，使得从设备进入关机状态。本申请中，从设备的电源始终为从设备的433M无线收发器持续供电，其他各个功能元器件与电源的接通或断开通过电源管理器控制，当从设备的所有功能元器件均与电源接通时，从设备处于正常供电状态，此时电源管理器处于开启状态。关机状态下从设备中仅有433M无线收发器长期处于与电源接通的状态，在电源管理器未开启时，其他各个功能元器件均与电源断开连接，此时，从设备即为非正常供电状态，以降低能耗。从设备中的433M无线收发器可实时接收来自中继设备的433M无线收发器所发出的监控指令，或其他辅助低功耗探测件发出的唤醒指令，从而启动从设备的电源管理器，并为从设备的各功能元器件供电。从设备供电正常后，嵌入式MCU的WiFi功能件和主控处理器同时并行开机，不再需要等待主控处理器开机完成后再加载外挂的WiFi功能模块，节省了加载驱动时间，使得从设备开机完成后，通过嵌入式MCU的WiFi功能件可以迅速连接至预设的中继设备的WiFi功能件，视频通话或监控的音视频数据采集、传输延时短，将延时从原有的主控CPU和透传WiFi的模式下的2S，降低至1S。因为主控CPU和透传WiFi的模式，需CPU开机并加载WiFi驱动后，才能使用WiFi传输音视频数据，整个过程最快也要2S或2S以上。本申请通过使用嵌入式MCU的WiFi功能件，可在1S内实现与主控处理器并行开机，大大提高了音视频数据采集和传输的实时性，尤其在视频对话上，实时性效果体验更佳。上述的嵌入式MCU的WiFi功能件工作于2.4G/5G频段，433M无线收发器工作于433M频段，433M无线收发器的信号传输距离远且功耗低，但是不能传输音视频数据。本申请通过使用嵌入式MCU的WiFi功能件与中继设备的WiFi功能件建立无线信号连接，用于传输音视频数据，无须布线，安装简单。本申请仅在从设备需要传输数据的时候才启动WiFi连接，降低了其功耗高的缺点对***的整体负面影响，WiFi信号传输距离较远，且相对433M无线收发器速度快，保证了音视频数据的快速流畅传输。本申请通过嵌入式MCU的WiFi功能件和433M无线收发器的协同作用，实现选择性开启或关闭从设备，且在开启从设备时实现主控处理器和嵌入式MCU的WiFi功能件的并行开机，提供了一种低功耗、低延时的实时视频对话的从设备，且在实现功耗低，延时低的同时，无需穿墙布线，减少了从设备安装的工作量。

参照图6，所述从设备上设置红外探测器，判断模块1，包括：

第一判断单元11，用于判断所述红外探测器是否检测到预设范围内存在生命特征体；

第一判定单元12，用于若检测到预设范围内存在生命特征体，则判定需要启动电源管理器。

本申请的从设备包括监控非法闯入场景的监控器，从设备上设置低功耗的红外探测器。当红外探测器检测到附近范围内存在生命特征体时，才触发从设备中的433M无线收发器进行开机启动，才通知提示从设备以及中继设备确认连接，发挥了有效监控作用且降低了功耗。且在从设备以及中继设备处于连接状态下，中继设备所接收到的监控数据均为有参考价值的有效数据，比如存在非法人员闯入的数据，提高了数据传输效率且实现了数据的快速有效定位。上述红外探测器检测到附近范围内存在生命特征体时，从设备的433M无线收发器直接控制电源管理器打开并启动主控处理器和嵌入式MCU的WiFi功能件。

本申请其他实施例可根据从设备不同的应用场景，在从设备中设置各类不同功用的低功耗元器件。例如，除监控非法闯入场景，还可用于监控环境噪声强度或监控环境动态变化等不同场景，根据不同的场景，可在从设备中安装不同的低功耗探测件以唤醒从设备进入工作状态。比如，监控环境噪声强度可在从设备中安装声强传感器、监控环境动态变化可安装温度传感器、速度传感器等环境传感器，唤醒从设备的原理同上，不赘述。

参照图7，所述音视频数据采集功能件包括摄像头和/或麦克风，获取模块5，包括：

第二判断单元51，用于判断所述音视频数据采集功能件拾取的数据，是否达到向所述中继设备发送的预设条件；

预处理单元52，用于若达到向所述中继设备发送的预设条件，则将所述音视频数据采集功能件拾取的数据进行预处理，得到处理后的数据，其中，所述预处理包括将摄像头采集的图片数据压缩成采集视频并进行格式转换，和/或将麦克风采集的音频数据从模拟信号转换成数字信号；

第一发送单元53，用于将所述处理后的数据通过所述嵌入式MCU的WiFi功能件发送至所述中继设备。

本申请的从设备通过摄像头和麦克风拾取周边场景情况，并传输给主控处理器，经主控处理器处理后，通过嵌入式MCU的WiFi功能件传输给中继设备。从设备在主控处理器的控制下，开始采集监控范围内的各项音视频数据，包括但不限于摄像头采集的视频数据、麦克风采集的音频信号，包括用户发出的语音信号等。在通过嵌入式MCU的WiFi功能件将采集到的音视频数据上传至中继设备前，需对采集到的音视频数据进行处理，以达到流畅顺利传输的效果。对于摄像头采集的视频数据，会压缩视频，并在压缩处理后变成为H.264格式，进行格式转变有利于更快传输；对于麦克风采集的音频信号，会进行ADC 转换，即由模拟信号转变为数字信号之后才能满足传输发送的条件。上述预处理的标准包括音视频数据传输时的格式、大小等，上述预处理的标准可存储于主控处理器，以便及时调用判断。

参照图8，第二判断单元51，包括：

获取子单元511，用于获取所述摄像头采集的指定图像；

识别子单元512，用于对所述指定图像进行图像识别，以判断所述指定图像中是否包括人体对象；

判定子单元513，用于若包括人体对象，则判定所述红外探测器检测到的预设范围内的生命特征体，为非法闯入人员，达到向所述中继设备发送的预设条件。

本申请通过对摄像头所采集到视频图像进行分析处理，识别视频图像中图像特征，以判断是否存在人体对象，若存在则判定为存在非法人员闯入，并将其已监控到的视频图像上传至中继设备。若不存在则确定未有非法人员闯入，可能是路过的动物。上述的图像识别包括图像轮廓粗略识别，也包括第三方提供的基于神经网络的人脸识别等。本申请获取主控处理器中所预先设置的监控模式所对应的向中继设备发送音视频数据的预设条件。判断当前的实时监测的音视频数据是否满足向中继设备发送音视频数据的预设条件，若是则控制嵌入式MCU的WiFi功能件保持连接预先绑定的中继设备，并将满足监控需求结果的音视频数据进行同步上传，进一步确保数据传输的有效性，对监控数据进行有针对性的精简浓缩，方便降低内存占用率且有利于数据管理。本申请保证了中继设备所接收到的监控数据均为有效数据，提高了数据传输效率，避免了从设备与中继设备的频繁连接、频繁断开。

参照图9，获取模块5，包括：

第二发送单元54，用于向所述中继设备发送确认监控的请示信息，使所述中继设备转发至监控管理终端；

第三判断单元55，用于判断是否接收到所述中继设备转发的监控管理终端对所述请示信息的回复信息；

接收单元56，用于若接收到所述中继设备转发的监控管理终端对所述请示信息的回复信息，则识别所述回复信息是否为继续监控；

第三发送单元57，用于若不为继续监控，则向所述主控处理器发送关闭电源管理器的指令。

本申请在通过所述嵌入式MCU的WiFi功能件发送至所述中继设备之后，通过嵌入式MCU的WiFi功能件或从设备的433M无线收发器，向中继设备发送确认监控的请示信息，再由中继设备转发至监控管理终端，若收到回复信息为不继续监控，将会向主控处理器发送关闭电源管理器的指令，使从设备进入关机状态，仅保留红外探测器等辅助低功耗唤醒功能件以及433M无线收发器处于待机状态。本申请另一实施例中，若收到的回复信息为继续监控，则控制主控处理器发送持续开启电源管理器的指令，使从设备持续保持工作状态，采集数据并上传数据。上述识别回复信息中是否为继续监控可通过文本识别关键字或语音识别关键字的方式实现。本申请其他实施例中，从设备也可通过视频图像的分析结果，自主关机。举例地，视频图像识别生命特征体不是人体对象的分发闯入者，则会自动向主控处理器发送关闭电源的指令，使从设备进入关机状态，仅保留红外探测器等辅助低功耗唤醒功能件以及433M无线收发器处于待机状态。

参照图10，第二控制模块4，包括：

查询单元41，用于查询历史连接记录；

确定单元42，用于从所述历史连接记录中确定距离当前时刻指定时间段内的指定连接记录；

筛选单元43，用于筛选所述指定连接记录中的连接次数超过预设次数的指定中继设备的设备ID；

获取单元44，用于根据所述指定中继设备的设备ID，获取与所述指定中继设备的WiFi功能件的连接条件；

连接单元45，用于根据所述连接条件控制所述嵌入式MCU的WiFi功能件连接所述指定中继设备的WiFi功能件，建立无线信号连接。

本申请可根据预先绑定的中继设备ID，控制嵌入式MCU的WiFi功能件连接中继设备的WiFi功能件，建立无线信号连接。从设备也可根据历史连接记录，从历史记录中自动筛选出符合条件的指定中继设备，并获取对应的连接条件实现自主连接。上述连接条件包括连接ID、协议密钥等。从设备可先通过433M无线收发模块和中继设备的433M无线收发模块建立连接，然后再辅助从设备的嵌入式MCU的WiFi功能件连接所述指定中继设备的WiFi功能件。比如通过获取中继设备的连接指令，解密连接指令中的ID和密钥进行WiFi信号连接等。本实施例通过筛选所述指定连接记录中的连接次数超过预设次数的指定中继设备的设备ID，以提高自主筛选设备ID的精准性和可靠性，因为存在多次连接的历史记录，可认为是常连接的设备ID。

参照图11，所述中继设备的433M无线收发器同时与两个或两个以上的从设备的433M无线收发器建立连接，所述判断模块1，包括：

第四判断单元101，用于判断433M无线收发器，是否接收到中继设备的433M无线收发器发出的运行指令；

第二判定单元102，用于若接收到中继设备的433M无线收发器发出的运行指令，则判定需要启动所述从设备的电源管理器，使所述从设备进入正常供电状态。

如图4所示，整个***中包括多个从设备、多个中继设备、一个云端服务器和与云端服务器关联的终端，上述终端包括但不限于手机APP或PC端。本申请的一个中继设备可与多个从设备关联，哪些从设备处于关机状态，哪些从设备处于工作状态，可根据中继设备的433M无线收发器发出的运行指令进行有效选择的控制，实现中继设备理论连接从设备的数量扩张。从设备通过433M无线收发器和中继设备的433M无线收发器建立信号连接，发送监控确认提示，以使中继设备将监控确认提示上传云端服务器，以传送至终端提示监控管理人员，确认当前是否需要该从设备进行音视频数据采集，是否控制该从设备处于工作状态。若接收到中继设备通过433M无线收发器发送的监控确认指令，从设备的433M无线收发器才控制电源管理器打开，才获取监控的音视频数据并进行上传，即通过无线WiFi将采集到的音视频数据上传至云端服务器。本申请通过从设备可根据探测的实际场景自动开机进入工作状态，并根据历史连接记录以及已有的授权主动发起连接中继设备；也可通过中继设备统一管理各从设备的连接，避免了各从设备均时刻连接中继设备而导致难以添加更多楼层的监控设备的缺陷，同时也避免了未经授权的从设备的非法连接。本申请的中继设备通过以太网接口连接到广域网，以接收到终端的控制指令。中继设备用于作为音视频数据传输的中转站，一个中继设备下面可以连接多个从设备，其以太网接口可连接至广域网，以将接收到的各从设备的音视频数据通过广域网传输至用户的终端。中继设备收到从设备传来的音视频数据，再通过以太网接口上传到云端服务器或者直接发送至终端，由于从设备中存在MCU的WiFi功能件，保证了主控处理器与MCU的WiFi功能件可以同时启动，可建立音视频通讯的实时监控，避免了在WiFi还未启动完成时，造成音视频数据的传输延时。本申请从设备的433M无线收发器接收到中继设备发出的监控指令时，从设备433M无线收发器控制电源管理器打开，使从设备中的各功能元器件接通电源，切换为工作状态。上述功能元器件包括但不限于主控处理器、摄像头、麦克风、喇叭、WiFi功能件。

参照图12，本申请实施例中还提供一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构可以如图12所示。该计算机设备包括通过***总线连接的处理器、存储器、网络接口和数据库。其中，该计算机设计的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作***、计算机程序和数据库。该内存器为非易失性存储介质中的操作***和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储音视频数据采集过程需要的所有数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现音视频数据采集方法。

上述处理器执行上述音视频数据采集方法，包括：从设备依据433M无线收发器的实时运行状态，判断是否需要启动电源管理器；若是，则控制所述从设备的433M无线收发器开启所述电源管理器，使所述从设备处于正常供电状态；并行启动主控处理器、嵌入式MCU的WiFi功能件以及音视频数据采集功能件；控制所述嵌入式MCU的WiFi功能件连接中继设备的WiFi功能件，建立无线信号连接；获取所述音视频数据采集功能件拾取的数据，并通过所述嵌入式MCU的WiFi功能件发送至所述中继设备。

上述计算机设备，通过嵌入式MCU的WiFi功能件和433M无线收发器的协同作用，实现选择性开启或关闭从设备，且在开启从设备时实现主控处理器和嵌入式MCU的WiFi功能件的并行开机，提供了一种低功耗、低延时的实时视频对话的从设备，且在实现功耗低，延时低的同时，无需穿墙布线，减少了从设备安装的工作量。

本领域技术人员可以理解，图12中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定。

本申请还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现音视频数据采集方法，包括：从设备依据433M无线收发器的实时运行状态，判断是否需要启动电源管理器；若是，则控制所述从设备的433M无线收发器开启所述电源管理器，使所述从设备处于正常供电状态；并行启动主控处理器、嵌入式MCU的WiFi功能件以及音视频数据采集功能件；控制所述嵌入式MCU的WiFi功能件连接中继设备的WiFi功能件，建立无线信号连接；获取所述音视频数据采集功能件拾取的数据，并通过所述嵌入式MCU的WiFi功能件发送至所述中继设备。

上述计算机可读存储介质，通过嵌入式MCU的WiFi功能件和433M无线收发器的协同作用，实现选择性开启或关闭从设备，且在开启从设备时实现主控处理器和嵌入式MCU的WiFi功能件的并行开机，提供了一种低功耗、低延时的实时视频对话的从设备，且在实现功耗低，延时低的同时，无需穿墙布线，减少了从设备安装的工作量。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，上述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的和实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可以包括只读存储器（ROM）、可编程ROM（PROM）、电可编程ROM（EPROM）、电可擦除可编程ROM（EEPROM）或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器（RAM）或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM（SRAM）、动态RAM（DRAM）、同步DRAM（SDRAM）、双速据率SDRAM（SSRSDRAM）、增强型SDRAM（ESDRAM）、同步链路（Synchlink）DRAM（SLDRAM）、存储器总线（Rambus）直接RAM（RDRAM）、直接存储器总线动态RAM（DRDRAM）、以及存储器总线动态RAM（RDRAM）等。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、装置、物品或者方法不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、装置、物品或者方法所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、装置、物品或者方法中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本申请的优选实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请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，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种音视频数据采集方法，其特征在于，包括：

从设备依据433M无线收发器的实时运行状态，判断是否需要启动电源管理器；

若是，则控制所述从设备的433M无线收发器开启所述电源管理器，使所述从设备处于正常供电状态；

并行启动主控处理器、嵌入式MCU的WiFi功能件以及音视频数据采集功能件；

控制所述嵌入式MCU的WiFi功能件连接中继设备的WiFi功能件，建立无线信号连接；

获取所述音视频数据采集功能件拾取的数据，并通过所述嵌入式MCU的WiFi功能件发送至所述中继设备。

2.根据权利要求1所述的音视频数据采集方法，其特征在于，所述从设备上设置红外探测器，所述从设备依据433M无线收发器的实时运行状态，判断是否需要启动电源管理器的步骤，包括：

判断所述红外探测器是否检测到预设范围内存在生命特征体；

若是，则判定需要启动所述电源管理器。

3.根据权利要求2所述的音视频数据采集方法，其特征在于，所述音视频数据采集功能件包括摄像头和/或麦克风，所述获取所述音视频数据采集功能件拾取的数据，并通过所述嵌入式MCU的WiFi功能件发送至所述中继设备的步骤，包括：

判断所述音视频数据采集功能件拾取的数据，是否达到向所述中继设备发送的预设条件；

若是，则将所述音视频数据采集功能件拾取的数据进行预处理，得到处理后的数据，其中，所述预处理包括将摄像头采集的图片数据压缩成采集视频并进行格式转换，和/或将麦克风采集的音频数据从模拟信号转换成数字信号；

将所述处理后的数据通过所述嵌入式MCU的WiFi功能件发送至所述中继设备。

4.根据权利要求3所述的音视频数据采集方法，其特征在于，所述判断所述音视频数据采集功能件拾取的数据，是否达到向所述中继设备发送的预设条件的步骤，包括：

获取所述摄像头采集的指定图像；

对所述指定图像进行图像识别，以判断所述指定图像中是否包括人体对象；

若是，则判定所述红外探测器检测到的预设范围内的生命特征体，为非法闯入人员，达到向所述中继设备发送的预设条件。

5.根据权利要求3所述的音视频数据采集方法，其特征在于，所述将所述处理后的数据通过所述嵌入式MCU的WiFi功能件发送至所述中继设备的步骤之后，包括：

向所述中继设备发送确认监控的请示信息，使所述中继设备转发至监控管理终端；

判断是否接收到所述中继设备转发的监控管理终端对所述请示信息的回复信息；

若是，则识别所述回复信息是否为继续监控；

若否，则向所述主控处理器发送关闭所述电源管理器的指令。

6.根据权利要求2所述的音视频数据采集方法，其特征在于，所述控制所述嵌入式MCU的WiFi功能件连接中继设备的WiFi功能件，建立无线信号连接的步骤，包括：

查询历史连接记录；

从所述历史连接记录中确定距离当前时刻指定时间段内的指定连接记录；

筛选所述指定连接记录中的连接次数超过预设次数的指定中继设备的设备ID；

根据所述指定中继设备的设备ID，获取与所述指定中继设备的WiFi功能件的连接条件；

根据所述连接条件控制所述嵌入式MCU的WiFi功能件连接所述指定中继设备的WiFi功能件，建立无线信号连接。

7.根据权利要求1所述的音视频数据采集方法，其特征在于，所述中继设备的433M无线收发器同时与两个或两个以上的从设备的433M无线收发器建立连接，所述从设备依据433M无线收发器的实时运行状态，判断是否需要启动电源管理器的步骤，包括：

判断433M无线收发器，是否接收到中继设备的433M无线收发器发出的运行指令；

若是，则判定需要启动所述从设备的电源管理器，使所述从设备进入正常供电状态。

8.一种音视频数据采集装置，其特征在于，集成于从设备，装置包括：

判断模块，用于依据433M无线收发器的实时运行状态，判断是否需要启动电源管理器；

第一控制模块，用于若需要启动所述电源管理器，则控制所述从设备的433M无线收发器开启所述电源管理器，使所述从设备处于正常供电状态；

启动模块，用于并行启动主控处理器、嵌入式MCU的WiFi功能件以及音视频数据采集功能件；

第二控制模块，用于控制所述嵌入式MCU的WiFi功能件连接中继设备的WiFi功能件，建立无线信号连接；

获取模块，用于获取所述音视频数据采集功能件拾取的数据，并通过所述嵌入式MCU的WiFi功能件发送至所述中继设备。

9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。

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