CN111935695B - 一种基于应急通信单兵动中通的应用*** - Google Patents

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Abstract

本发明适用于应急通信领域，提供一种基于应急通信单兵动中通的应用***，本发明采用两台单兵动中通与无人机组网，一台主用动中通和一台备用动中通，正常情况下由主用动中通转发图像数据，如果主用动中通与通讯基站之间出现网络降速，则主用动中通将图像按一定比例拆分至备用动中通，由备用动中通发送至通讯基站，通讯基站将图像数据进行合并，然后再推送，这样就能够保证视频流不中断不卡顿，保证了远端的视频播放效果。

Description

一种基于应急通信单兵动中通的应用***
技术领域
本发明属于应急通信领域，尤其涉及一种基于应急通信单兵动中通的应用***。
背景技术
应急通信***由后端箱、前端箱、单兵动中通、可视化指挥调度平台等组成，适用于指挥调度、以及需要应急通信保障的抗震救灾、拉练演习等场合，支持公网4G/专网4G、IP有线网络、2M/卫星链路、光纤等多种中继方式，能实现音视频通话、音视频会议、外线中继接入、文电交互等功能。
单兵动中通采用超短波通讯技术，支持1080P HDMI及SDI高清信号传输，能够实现了较为复杂环境下的视音频的实时完全同步无线传输；***图像质量高，语音质量好，抗干扰能力强，通信距离远，安全保密性强，频谱利用率高；且能实现在高速移动条件下的实时图像无线传输。
一种实际的应用场景是单兵动中通与无人机组网，在应急现场中，无人机将采集到的高清视频数据发送给单兵动中通，然后单兵动中通通过4G网远程推送至应急指挥中心。对于清晰度要求高的高清视频传输，在一些应急现场中，由于运营商基站建设限制原因，单兵动中通与基站之间达不到4G网络连接速度，使得单兵动中通在转发高清视频时候容易造成视频卡顿，影响远端应急指挥中心的用户体验。
发明内容
鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种基于应急通信单兵动中通的应用***，旨在解决上述问题。
本发明采用如下技术方案：
所述基于应急通信单兵动中通的应用***，包括一架无人机、通讯基站以及两台单兵动中通，两台单兵动中通分别为主用动中通和备用动中通，所述应用***工作方法如下：
无人机以无线方式将实时拍摄的高清视频图像发送至主用动中通；
主用动中通按顺序接收高清视频图像并缓存至本地；
主用动中通从缓存中以帧为单位逐帧读取高清视频图像，并发送至通讯基站；
通讯基站将接收到的高清视频图像存于临时存储区；
如果通讯基站检测到临时存储区的可用空间逐渐增大时，向主用动中通反馈提示信息；
主用动中通接收到提示信息后，将本地缓存的高清视频图像按比例拆分发送至备用动中通；
备用动中通将接收到拆分图像图像发送至通讯基站，通讯基站保存至临时存储区；
通讯基站将临时存储区对应数据进行合并成完整图像，继续按顺序从临时存储区中读取高清视频图像并推送至应急指挥中心。
进一步的，所述方法还包括：
如果通讯基站检测到临时存储区的可用空间在预期范围内，从临时存储区中读取高清视频图像并推送至应急指挥中心。
进一步的，临时存储区的默认可用空间大小为X0，可用空间上限为X，通讯基站推送高清视频图像至应急指挥中心的默认推送速度为S，可用空间从X0变化至X所用时间为t，向主用动中通反馈的提示信息中包含时间t，当前主用动中通向通讯基站的图像发送速度为S'＝S-(X-X0)/t,则主用动中通接收到提示信息后，将高清视频图像按比例从最后一行像素开始读取
Figure BDA0002587046640000021
行数据拆分，并连同图像帧序号发送至备用动中通，备用动中通再发送至通讯基站的临时存储区，而主用动中通则将剩下的
Figure BDA0002587046640000031
行数据连通图像帧需要发送至通讯基站，当推送到当前图像时，通讯基站将对应相同图像帧序号的数据进行合并，并推送至应急指挥中心。
本发明的有益效果是：本发明采用两台单兵动中通与无人机组网，一台主用动中通和一台备用动中通，正常情况下由主用动中通转发图像数据，如果主用动中通与通讯基站之间出现网络降速，则主用动中通将图像按一定比例拆分至备用动中通，由备用动中通发送至通讯基站，通讯基站将图像数据进行合并，然后再推送，这样就能够保证视频流不中断不卡顿，保证了远端的视频播放效果。
附图说明
图1是本发明实施例提供的基于应急通信单兵动中通的应用***工作方法的流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
本实施例提供基于应急通信单兵动中通的应用***，包括一架无人机、通讯基站以及两台单兵动中通，两台单兵动中通分别为主用动中通和备用动中通，如图1所示，所述应用***工作方法如下：
步骤S1、无人机以无线方式将实时拍摄的高清视频图像发送至主用动中通。
本实施例中，无人机与主用动中通无线连接，主用动中通与备用动中通无线连接。正常情况下主用动中通完成接收人机实时拍摄的高清视频图像。
步骤S2、主用动中通按顺序接收高清视频图像并缓存至本地。
主用动中通中有缓存用于缓存接收到的高清视频图像，因为考虑到主用动中通与通讯基站的网络问题，需要缓存视频。
步骤S3、主用动中通从缓存中以帧为单位逐帧读取高清视频图像，并发送至通讯基站。
主用动中通与通讯基站通过4G网络连接，由于通讯基站的位置设置以及密度布置等问题，在网络资源紧张的时候，4G网络会出现降速的问题，进而会影响到视频数据传输。
步骤S4、通讯基站将接收到的高清视频图像存于临时存储区。
临时存储区作为视频缓冲，保证即便是出现网络波动时，也能够保证图像数据能稳定传输。
步骤S5、如果通讯基站检测到临时存储区的可用空间逐渐增大时，向主用动中通反馈提示信息。
通讯基站的临时存储区为划分的固定大小空间。比如说可以设置为32M大小，正常且稳定情况下，无人机向主用动中通的数据发送速度与通讯基站与后台应急指挥中心的推送速度基本一致，这样临时存储区所存储的图像数据大小基本不变，即临时存储区的可用空间大小基本不变。
如果临时存储区的可用空间逐渐增大，说明主用动中通向通讯基站的数据发送速度跟不上通讯基站与后台应急指挥中心的推送速度，使得临时存储区的图像数据逐渐减小，按照现有方案，当临时存储区内数据减少至0时，应急指挥中心就出现视频卡顿。主用动中通与通讯基站之间出现网络紧张时，通讯基站会降低与主用动中通的网络连接速度，以保证该基站范围内的所有终端均具有连接权限。与现有手机终端类似，一个基站所服务的手机终端数量增加或者手机终端网络请求数据量增加，各手机终端的网速连接会明显降低。
因此需要增加备用动中通，以增加一条通讯链路。
步骤S6、主用动中通接收到提示信息后，将本地缓存的高清视频图像按比例拆分发送至备用动中通。
步骤S7、备用动中通将接收到拆分图像图像发送至通讯基站，通讯基站保存至临时存储区。
主用动中通接收到提示信息后，即将本地的高清视频图像拆分出一部分送至备用动中通，备用动中通将拆分的图像数据也发送至通讯基站，通讯基站保将数据保存至临时存储区，拆分剩下的数据还是由主用动中通发送至通讯基站并保存至临时存储区，并与备用动中通发送的图像数据关联。
步骤S8、通讯基站将临时存储区对应数据进行合并成完整图像，继续按顺序从临时存储区中读取高清视频图像并推送至应急指挥中心。
最后通讯基站将关联的数据进行合并，将图像数据推送至应急指挥中心。
当然，对于步骤S5，如果通讯基站检测到临时存储区的可用空间在预期范围内，那么说明是正常的图像数据收发，则直接从临时存储区中读取高清视频图像并推送至应急指挥中心。
作为一种具体拆分实例，假设临时存储区总大小为32M，默认可用空间大小为X0，比如16M，即在正常收发情况下，临时存储区有一半空间都存储有缓冲的高清视频图像数据，可用空间上限为X，这里X为24M，也就是说，当临时存储区内只有8M图像数据时，通讯基站就要向主用动中通反馈提示信息。
通讯基站推送高清视频图像至应急指挥中心的默认推送速度为S，正常情况下，主用动中通向通讯基站的数据发送速度也为S，比如1M每秒，通讯基站可以统计指出可用空间从X0变化至X所用时间为t，那么向主用动中通反馈的提示信息中包含时间t。由于当前主用动中通与通讯基站之间出现的网络紧张引起的降速情况，通过上述数据可以计算出当前主用动中通向通讯基站的图像发送速度为S'＝S-(X-X0)/t,则主用动中通接收到提示信息后，将高清视频图像按比例从最后一行像素开始读取
Figure BDA0002587046640000051
行数据拆分，并连同图像帧序号发送至备用动中通，高清视频图像的分辨率是1080*1980，高度为1080像素，本实施例按行拆分，将最后的
Figure BDA0002587046640000061
数据拆分出发送至备用动中通。那么剩下就是
Figure BDA0002587046640000062
行数据，这种拆分方式保证了能够最大限度利用主用动中通，备用动中通可以有资源同时处理其他事宜。备用动中通再发送至通讯基站的临时存储区，而主用动中通则将剩下的
Figure BDA0002587046640000063
行数据连通图像帧需要发送至通讯基站。
图像数据拆分时，将拆分数据和剩下数据均会打上相同的图像帧序号，因此这两部分数据通过两个动中通发送至通讯基站后，在通讯基站向后台推送数据时，在推送到当前经过拆分的图像时，通讯基站将对应相同图像帧序号的数据进行合并，并推送至应急指挥中心。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种基于应急通信单兵动中通的应用***，其特征在于，包括一架无人机、通讯基站以及两台单兵动中通，两台单兵动中通分别为主用动中通和备用动中通，所述应用***工作方法如下：
无人机以无线方式将实时拍摄的高清视频图像发送至主用动中通；
主用动中通按顺序接收高清视频图像并缓存至本地；
主用动中通从缓存中以帧为单位逐帧读取高清视频图像，并发送至通讯基站；
通讯基站将接收到的高清视频图像存于临时存储区；
如果通讯基站检测到临时存储区的可用空间逐渐增大时，向主用动中通反馈提示信息；
主用动中通接收到提示信息后，将本地缓存的高清视频图像按比例拆分发送至备用动中通；
备用动中通将接收到拆分图像发送至通讯基站，通讯基站保存至临时存储区；
通讯基站将临时存储区对应数据进行合并成完整图像，按顺序从临时存储区中读取高清视频图像并推送至应急指挥中心；
其中，临时存储区的默认可用空间大小为X0，可用空间上限为X，通讯基站推送高清视频图像至应急指挥中心的默认推送速度为S，可用空间从X0变化至X所用时间为t，向主用动中通反馈的提示信息中包含时间t，当前主用动中通向通讯基站的图像发送速度为S'＝S-(X-X0)/t,则主用动中通接收到提示信息后，将高清视频图像按比例从最后一行像素开始读取
Figure FDA0002967747580000011
行数据拆分，并连同图像帧序号发送至备用动中通，备用动中通再发送至通讯基站的临时存储区，而主用动中通则将剩下的
Figure FDA0002967747580000012
行数据连同图像帧序号发送至通讯基站，当推送到当前图像时，通讯基站将对应相同图像帧序号的数据进行合并，并推送至应急指挥中心。
2.如权利要求1所述基于应急通信单兵动中通的应用***，其特征在于，所述方法还包括：
如果通讯基站检测到临时存储区的可用空间在预期范围内，从临时存储区中读取高清视频图像并推送至应急指挥中心。
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Effective date of registration: 20220615

Granted publication date: 20210727

Pledgee: Guanggu Branch of Wuhan Rural Commercial Bank Co.,Ltd.

Pledgor: Mingfei Weiye Technology Co.,Ltd.

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