专利名称：数字移动无线天网系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属于无线视频传输技术领域，具体地说，是涉及一种可以将现场实况实时高速地进行远距离无线传输的音视频监控系统。
背景技术：
在公、检、法办案的过程中经常会遇到监视现场环境，并实时地向指挥中心汇报现场动态的情况。在执行此项任务时，目前所采用的手段不外乎两种一种是派侦查员实地侦查，通过对讲机或者手机等移动通信设备将现场实况定时地向指挥中心汇报，以用于决策； 另一种是通过在需要监视的现场安装摄像机等图像采集设备，然后以有线传输或者微波传输的方式实时地将采集到的现场实况反馈给指挥中心，以实现对现场状况的实时观测。前一种侦查方式不仅耗费警力，而且指挥中心无法实时地观测到现场实况，容易导致决策失误。后一种侦查方式虽然利用高科技手段节约了人力资源，但是以有线传输的方式传递视频图像不仅传输距离受限，而且只能对固定场地进行监控，机动性差。利用微波传输技术 (数字微波、扩频微波)虽然可以解决远距离、移动现场的视频传输问题，但是，传统的微波传输设备必须在可视条件(即收发两点之间必须无阻挡)下才能建立无线链接的通道，故传统微波传输设备的使用受环境制约很大，需要提前考察应用环境，选择、测试收发点，调整天线的方向，架设天线的高度测算等，其工作量非常大，也相当繁琐，不仅直接限制音视频数据的传输与接收，而且系统的可靠性、工作效率也大打折扣。此外，由于高码流、高画质的音视频数据流，对编码、信道速率要求十分高，其图像码流一般大于4M bps。在数字微波、扩频微波传输链路中，虽然采用MPEG-2编码方式对采集到的视频图像进行编码后再行传输，但是，信道多采用2M速率，虽然可使得解码后的图像分辨率达到720X576，但其图像压缩码流却只有IM左右，因而无法满足接收端后期的音视频分析、存储、编辑等具体的工作要求。因此，如何设计一种无线、远距离、高速、高清晰度的视频图像传输监控系统是目前公安、司法机关，乃至水利、广播电视等行业密切关注的一项主要问题。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种数字移动无线天网系统，可以实现高码流、高画质音视频数据流的稳定高速传输，且通信链路的建立不受环境的制约，具有很好的非视距传输能力。为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现—种数字移动无线天网系统，至少包括信息采集前端设备和接收设备；在所述信息采集前端设备中包含有音/视频采集装置、基于COFDM调制技术的发射机和天线，所述发射机连接音/视频采集装置，将音/视频采集装置采集输出的音/视频信号进行编码和 COFDM调制后，通过天线发射出去；在所述接收设备中包含有分集天线、接收机和监视器， 所述接收机连接分集天线，接收信息采集前端设备发射的载波信号，并进行解调后传输至
3所述的监视器。其中，所述音/视频采集装置可以是摄像机或者成像仪等图像采集设备；所述天线可以是便携式全向天线或者车载天线等。进一步的，在所述系统中还包括中继转发设备和监控中心平台，所述中继转发设备连接所述的接收设备，将接收设备输出的音/视频数据流传输至所述的监控中心平台。其中，所述中继转发设备可以是基于微波、光纤、3G移动通信网络或者IP网络等传输技术的中继转发设备。又进一步的，在所述接收设备中还包含有视频编码器，对接收机解调输出的音/ 视频数据流进行编码后，传输至所述的中继转发设备。再进一步的，在所述接收设备中还包含有功分器，连接所述的接收机，将接收机解调输出的音/视频数据流分成两路，分别传输至所述的监视器和视频编码器。为了确保接收设备在使用过程中的安全性，在所述接收设备上还连接有避雷器和接地装置。更近一步的，在所述监控中心平台上设置有集线器、视频解码器和监视器；所述视频解码器通过集线器连接中继转发设备，接收中继转发设备输出的数据流并进行解码后， 输出至监视器进行播放。优选的，在所述信息采集前端设备中还包含有功率放大器，连接所述的发射机，对发射机输出的射频信号进行放大后，通过天线发射出去。为了扩大信号传输的覆盖范围，在所述系统中优选设置多个所述的接收设备，在各接收设备中设置同频段的接收机，形成一发多收的分布式接收系统网络，扩大信息采集前端设备的移动区域。与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是本实用新型的数字移动无线天网系统采用COFDM调制技术对采集到的现场实况进行无线传输，可以在城区、建筑物内外等不可视、有阻挡的环境中使用，且抗干扰能力强，支持高带宽、高码流、高画质的音视频信号的高速稳定传输。公、检、法机关在侦查工作中应用该系统，可以将办案现场的声音和图像信息实时地回传给指挥中心，并同时接收指挥中心的命令，从而大大提高了办案效率， 减少了失误，可在全国、全省或一个地区组成空间立体指挥系统。结合附图阅读本实用新型实施方式的详细描述后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。
图1是本实用新型所提出的数字移动无线天网系统的构建原理框图；图2是数字移动无线天网系统的一种应用实例的架构示意图；图3是一发多收系统的架构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
作进一步详细地说明。COFDMCCoded Orthogonal Frequency Division Multiplexing),即编码正交频分复用的简称，是一种多载波数字通信调制技术，也是较为完备的移动接收和传输技术。其基本原理就是将高速数据流通过串并转换，分配到传输速率较低的若干子信道中进行传输， 具有频谱利用率高和可对抗多径时延扩展等特点。本实用新型的数字移动无线天网系统考虑到公、检、法机关现场侦查工作的特殊性，采用COFDM调制技术对采集到的音/视频信号进行无线传输，即便是现场在汽车、城市居民楼、农村、海洋或者野外等，都可以实现现场实况的实时、清晰、稳定地传输，为现场侦查工作提供了有利的技术支持。下面通过一个具体的实施例来详细阐述所述数字移动无线天网系统的具体构建方式及其工作原理。实施例一，参见图1所示，本实施例的数字移动无线天网系统主要由信息采集前端设备和接收设备两部分组成，也可以在此基础上增设中继转发设备和监控中心平台，以实现采集信号的远程传输。在所述信息采集前端设备中包含有音/视频采集装置、发射机、天线和为它们供电的电池组。所述音/视频采集装置可以是普通的模拟摄像机或者数码摄像机，也可以是摄像头(包括头盔式摄像机)和专用夜视、红外及热成像仪等图像采集设备，用于采集现场的音/视频信号，传输至发射机。所述发射机是一种基于COFDM调制技术的数字多载频无线图像传输发射机，对音/视频采集装置输出的视频信号进行MPEG-2视频编码、视音频数字压缩和COFDM调制后，生成射频信号通过天线发射出去。所述信息采集前端设备可以设计成便携式设备，天线可以选用便携式全向天线， 侦查人员可以使用背包携带其进行现场勘探工作。当然，也可以将所述信息采集前端设备通过车载安装支架安装于侦查车内，并选用全向高增益的车载天线。为了确保侦查车在快速移动的过程中也能将采集到的音/视频信号可靠地传输出去，优选在所述的信息采集前端设备中进一步增设功率放大器，如图1所示，将发射机调制输出的射频信号进行功率放大处理后，再通过天线向外发射。其信号传输距离在通视条件下可以达到35公里以上，在非通视条件下可以达到5-20公里。在所述接收设备中设置有分集天线、接收机、功分器、监视器、视频编码器以及为它们提供工作电压的电源，如图1所示。所述分集天线可以使用全向天线和定向天线的不同组合，方便工程安装，利用定向天线可以提高增益，扩大传输范围。接收机通过分集天线接收信息采集前端设备发出的射频信号，进行COFDM解调后，生成音/视频数据流通过功分器分成两路一路传输至监视器，提供高质量的现场采集画面；另一路传输至视频编码器， 经视频编码器编码后，通过中继转发设备发送至远端的监控中心平台，以供指挥中心的工作人员实时地监控现场情况。所述接收设备可以设置在指挥车辆上，此时指挥人员可以在指挥车辆上通过接收设备自带的监视器观察现场环境，做出行动指挥，无需通过中继转发设备将采集到的现场环境回传至监控中心平台。若需要身处远端的指挥中心的工作人员也能同时掌握现场状况，则可以进一步通过中继转发设备传输至监控中心平台。此外，为了确保接收设备在使用过程中的安全性，本实施例还在接收设备上安装了避雷器和接地装置，以避免雷击损坏。在本实施例中，所述中继转发装置可以采用微波传输方式、光纤传输方式、3G移动通信网络、IP网络等多种无线传输形式，通过布设多个中继转发站，实现音/视频数据流远程传输。当然，也可以采用差频中继方式，通过设置多套不同频段的接收装置进行接力传送。这种中继传输方式不受地形限制，快速机动，但成本相对较高。在监控中心平台上可以具体设置集线器、视频解码器和至少一台监视器，如图1 所示，通过集线器连接中继转发设备，将通过中继转发设备传输过来的音/视频数据流传输至视频解码器进行解码后，传输至各台监视器显示清晰的图像画面，供指挥中心实时地了解现场动态，以做出及时、准确的部署。图2为所述数字移动无线天网系统的一种应用实例，侦查人员可以将信息采集前端设备设置在巡逻车1上，在驾车巡视现场的同时将实时采集的现场图像通过发射机发送至接收设备。所述接收设备可以在发射机调制发出的COFDM信号传输的有线范围内选择一个固定地点布设，通过接收机2解调后传输至视频编码器3进行压缩编码，进而通过中继转发设备4回传至监控中心平台，经视频解码器5进行图像解码后，显示在监视器6上。当然，所述接收设备也可以选择在多个地点同时布设，且接收设备内部的接收机 2的接收频段相同，如图3所示，从而形成一发多收(即一点发、多点收)的分布式接收网络结构，组成一个全城联网覆盖系统。当车载发射前端移动到任何一台接收机的覆盖范围内时，接收机接收视频图像，然后再通过中继转发设备将各地点收到的信号中转到监控中心平台，提供给指挥中心。在这个过程中，发射前端在各接收机的覆盖范围内可以根据信号强度的大小自动接收，类似移动通信中的“自动漫游”功能。当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例， 本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换， 也应属于本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种数字移动无线天网系统，其特征在于至少包括信息采集前端设备和接收设备；在所述信息采集前端设备中包含有音/视频采集装置、基于COFDM调制技术的发射机和天线，所述发射机连接音/视频采集装置，将音/视频采集装置采集输出的音/视频信号进行编码和COFDM调制后，通过天线发射出去；在所述接收设备中包含有分集天线、接收机和监视器，所述接收机连接分集天线，接收信息采集前端设备发射的载波信号，并进行解调后传输至所述的监视器。
2.根据权利要求1所述的数字移动无线天网系统，其特征在于在所述系统中还包括中继转发设备和监控中心平台，所述中继转发设备连接所述的接收设备，将接收设备输出的音/视频数据流传输至所述的监控中心平台。
3.根据权利要求2所述的数字移动无线天网系统，其特征在于在所述接收设备中还包含有视频编码器，对接收机解调输出的音/视频数据流进行编码后，传输至所述的中继转发设备。
4.根据权利要求3所述的数字移动无线天网系统，其特征在于在所述接收设备中还包含有功分器，连接所述的接收机，将接收机解调输出的音/视频数据流分成两路，分别传输至所述的监视器和视频编码器。
5.根据权利要求4所述的数字移动无线天网系统，其特征在于在所述接收设备上还连接有避雷器和接地装置。
6.根据权利要求2所述的数字移动无线天网系统，其特征在于所述中继转发设备为基于微波、光纤、3G移动通信网络或者IP网络传输的中继转发设备。
7.根据权利要求3所述的数字移动无线天网系统，其特征在于在所述监控中心平台上设置有集线器、视频解码器和监视器；所述视频解码器通过集线器连接中继转发设备，接收中继转发设备输出的数据流并进行解码后，输出至监视器进行播放。
8.根据权利要求1所述的数字移动无线天网系统，其特征在于在所述信息采集前端设备中还包含有功率放大器，连接所述的发射机，对发射机输出的射频信号进行放大后，通过天线发射出去。
9.根据权利要求8所述的数字移动无线天网系统，其特征在于在所述信息采集前端设备中，所述音/视频采集装置为摄像机或者成像仪；所述天线为便携式全向天线或者车载天线。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的数字移动无线天网系统，其特征在于在所述系统中设置有多个所述的接收设备，在各接收设备中设置同频段的接收机。
专利摘要本实用新型公开了一种数字移动无线天网系统，包括信息采集前端设备和接收设备；在所述信息采集前端设备中包含有音/视频采集装置、基于COFDM调制技术的发射机和天线，所述发射机连接音/视频采集装置，将音/视频采集装置采集输出的音/视频信号进行编码和COFDM调制后，通过天线发射出去；在所述接收设备中包含有分集天线、接收机和监视器，所述接收机连接分集天线，接收信息采集前端设备发射的载波信号，并进行解调后传输至所述的监视器。本实用新型采用COFDM调制技术对现场实况进行无线传输，可以在城区、建筑物内外等不可视、有阻挡的环境中使用，且抗干扰能力强，支持高带宽、高码流、高画质的音视频信号的高速稳定传输。
文档编号H04L27/26GK202014336SQ20112012379
公开日2011年10月19日 申请日期2011年4月25日 优先权日2011年4月25日
发明者李廷勇 申请人:李廷勇, 青岛易特优电子有限公司