专利名称：一种基于移动网络的车载视频监控方法
技术领域：
本发明涉及网络视频监控系统，特别涉及一种基于移动网络的车载视频监控方法，主要应用于3G视频监控之中，也可应用于Internet视频监控。
背景技术：
视频监控属于传统安防(保卫)系统的一部分，作为安防系统一项专门业务，其一
直和IT行业的其他应用保持着一定的距离，以独立的小规模应用为主，采用以同轴电缆为
主的模拟通信方式。随着计算机技术的发展和网络的普及，目前，视频监控已经发展到了网
络视频监控系统，不再局限于简单地完成对视频信号的处理、传输、控制，其核心乃是对基
于IP网络的多媒体信息(视频/音频/数据)提供一个综合、完备的管理控制平台。 随着我国3G网络投入运营，设计并实现车载视频监控系统已成为可能。与基于有
线网络的视频监控系统相比，车载视频监控系统有许多独到的特性，其依托于现有的移动
网络，可以实现快速部署、应急监控、大范围监控等有线网络视频监控系统所不能具备的功
能。与基于微波通信的车载视频监控系统相比，基于移动网络的车载视频监控系统具有成
本低廉、应用范围广(所有移动网络能覆盖的区域)等特点。目前，基于移动网络的车载视
频监控系统在公安、城管、检验检疫等部门都有广泛的实际需要，但现有车载视频监控系统
存在较多缺陷，从而不能完全满足市场要求，简述如下 其一，现有车载监控设备始终保持在线状态，占用较多网络资源。 在这种模式下，即使客户端不需要也会主动发送视频流，这在有线网络环境中不
存在问题。但移动网络在一个基站能同时支持的终端有限(特别是对于数据通信)，根本无
法提供太多的终端同时在线，这就必须避免无谓的占用网络资源。 其二，现有车载视频监控系统在视频传输过程中编码参数不变，在带宽不稳定情况下不能保证视频清晰流畅。 与有线网络的稳定性相比，移动网络有很大的不确定性，尤其是在可用的网络带宽方面。首先，现有移动网络一般采取2. 5G+3G的部署模式(如中国移动的GPRS+TD-SCDMA、中国电信的CDMA 1X+EVD0)，网络随时可能在2. 5G与3G之间切换；其次，即使处在3G覆盖区域内，因各种因素(如在同一基站下用户过多引起拥塞)都可能导系统可用带宽有很大变动，最高与最低之间的差距甚至可达10倍。而视频传输要求清晰流畅，其对网络带宽的要求很高，尤其是要保证可用带宽的稳定，这要求必须有效解决移动网络环境下保障视频的可用性问题。 现有基于运动编码压縮的视频技术，必须在启动编码前预设好编码参数，其用来限定码率，同时也决定了图像质量。目前，车载监控设备的媒体编码类型、参数(如分辨率、帧率、码率)等都是预先配置好的，只有用户重新配置才会发生改变。这在有线网络上可行，但在移动网络中却难以应用，这是因为，有线网络的带宽通常可以预知，而移动网络环境变化很大，网络带宽不可能预知。因此，这种预制编码参数的视频传输方式存在严重的缺陷码率设定低了，虽能保证传输，但视频质量也低，难以满足应用要求；码率设定高了，很难保证传输效果，尤其是运动编码压縮算法中每一帧都依赖于前一帧，固定编码更是无法 保证视频的流畅。 其三，现有车载监控设备的媒体编码类型、参数(如分辨率、帧率、码率)等预先配
置，在网络带宽较窄的情况下不能满足用户对视频监控形式各异的要求。 这种技术方案在有线网上是可行的，因为其网络带宽通常可以预知。但移动网络
环境变化很大，不可能准确预知网络带宽，按照固定的模式发布视频流将不能满足用户的
特殊需求，因而必须根据不同情况采取不同的编码参数。
发明内容
本发明目的在于，提供一种基于移动网络的车载视频监控方法，可减小车载监控
设备占用的网络资源。 为解决以上技术问题，本发明基于移动网络的车载视频监控方法，适用于包括车
载监控设备、中心管理平台、远程客户端及通信网络的车载视频监控系统，包括 根据客户端的监控请求，中心管理平台远程唤醒相应的车载监控设备； 车载监控设备激活后，再进行连接并发布视频流； 中心管理平台将视频流转发至客户端，以便实时进行播放。 优选地，远程唤醒的方式为短信、语音呼叫或协议请求之一 。 优选地，车载监控设备上电后，主动向中心管理平台发起注册请求。 优选地，车载监控设备以MJPEG或H. 264双码流编码。 优选地，在视频流发布过程中，包括 中心管理平台和/或车载监控设备实时计算网络带宽；
车载监控设备根据带宽计算结果，调整至最优编码参数。
优选地，根据视频流中的时间戳计算网络带宽。 优选地，所述最优编码参数预制在车载监控设备中，其与网络带宽及监控要求相 对应。 优选地，在视频流发布前，车载监控设备与中心管理平台进行媒体协商，确定视频 流发布模式，其决定视频流画质和流畅性的优先级。 优选地，中心管理平台根据客户端的特点，使用相应编码方式和帧率转发视频流。
优选地，中心管理平台根据网络带宽计算结果，调整转发给客户端的视频流格式
与现有技术相比，本发明基于移动网络的车载视频监控方法，车载监控设备由中 心管理平台通过短信、语音呼叫等方式远程唤醒而激活，而不是始终在线；同时，车载监控 设备只在客户端有需求时才发布视频流，这可大大缓解移动网络资源紧张的问题。
特别地，本发明充分考虑移动网络环境的特殊性，尤其是可用网络带宽的变化性， 可实现一个有效可用的车载视频监控系统，保证系统在可用的网络带宽下达到最佳的视频 质量一方面，视频传输过程中根据时间戳来计算网络带宽，车载监控设备自动调整至最优 编码参数，从而解决移动网络环境下网络带宽变化不定的问题，以充分利用网络资源，尽可 能地满足用户对视频监控清晰、流畅的要求；另一方面，车载监控设备与监控中心管理平台 之间进行媒体协商，其根据不同的应用场景按不同的模式选择不同的编码参数，解决移动 网络的网络带宽有限的情况下用户对视频监控形式各异的要求，最大限度地提升系统的可用性。
图1是基于移动网络的车载视频监控系统的网络拓扑图； 图2是本发明基于移动网络的车载视频监控系统的实现方法流程图。
具体实施例方式
本发明的基本构思是，车载监控设备由中心管理平台通过短信、语音呼叫等方式 远程唤醒而激活，而不是始终在线，从而减少对网络带宽资源的占用。
下面结合附图和实施例对本发明进一步描述。 参见图l，基于移动网络的车载视频监控系统由车载DVR设备(或其它车载监控设 备)、中心管理平台、EVD0网络、远程客户端组成，用户通过电脑或手机客户端登陆车载移 动视频监控系统的中心管理平台，实现多路远程实时视频图像浏览、音视频监控录像、车辆 联动报警、GPS定位、语音对讲等各项应用及服务。 为了保证在可用网络带宽下达到最佳的视频质量，本发明主要采取以下技术措 施 — 、高效、合理的移动网络视频数据传输协议 中心管理平台和车载DVR设备(数字硬盘录像机)之间研发专门针对移动网络的 视频传输协议，在移动网络传输协议上进行优化，大大提高在移动网络上的视频传输效果， 具体包括但不限于以下方面 1、在车载DVR设备注册成功后，在没有视频请求情况下，不发送视频数据； 2、当需要激活车载DVR设备的时候，监控中心管理平台通过短信以及协议请求等
方式唤醒车载DVR设备，再进行连接和发送视频数据； 3、车载DVR设备支持MJPEG和H. 264双码流编码，中心管理平台和车载DVR设备 协商，按需改变编码参数； 4、对于网络带宽不够时，根据不同的应用场景，车载DVR设备和中心管理平台进
行媒体协商，决定是以画质优先(减低帧率)还是以流畅优先(减低分辨率)。 二、中心管理平台和车载DVR设备之间通过网络带宽计算自动采用最优编码参数 如前所述，移动网络环境存在带宽不稳定问题。为了保证视频质量，本发明根据不
同网络带宽情况采取不同的编码参数，从而使得可用带宽不稳定与所需视频清晰流畅的矛
盾得以协调，具体方法如下 1、车载DVR设备预制好在不同网络带宽、不同要求下的最优编码参数； 2、视频传输过程中，车载DVR设备和/或中心管理平台通过时间戳来计算网络带
宽，车载DVR设备再根据网络带宽自动调整至最优编码参数。 三、基于3GPP、 Flash、MJPEG等多种终端技术平台的自适应手机视频浏览技术
1、中心管理平台根据手机本身的特点和性能，使用不同的编码技术和帧率发送视 频流； 2、中心管理平根据网络带宽，适当调整给手机发送的视频流的格式；
3、手机上适配MJPEG、以及Flash等多种技术，适合大部分手机使用。
本发明的上述技术措施中，核心内容为 首先，是远程唤醒。中心管理平台收到客户端的用户监控请求后，监控中心管理平台根据车载监控设备在线情况，指令其发布视频流。如不在线时，通过短信、语音呼叫等方式唤醒车载监控设备，并在客户端有需求时向中心管理平台发布视频流，再由中心管理转发到客户端。 其次，是带宽计算并调整编码参数。通过时间戳来计算网络带宽，车载监控设备再根据网络带宽自动调整至最优编码参数。 再次，是媒体协商。车载监控设备和中心管理平台根据不同的应用场景进行媒体协商，决定是以画质优先(较高清晰、减低帧率)还是流畅优先(减低分辨率、提高帧率)。
最后，是车载监控设备(如车载DVR设备)自动注册。车载监控设备通电接入网络后，主动向中心管理平台发起注册请求。 在上述基于移动网络的车载视频监控系统基础上，下面对本发明实现流程进行说明。 参见图2，完整流程包括设备注册、监控请求、远程唤醒、媒体协商、视频发送、带宽
计算、参数退出、停止退出等步骤，详细说明如下
S201、车载监控设备向中心管理平台自动注册。 车载监控设备上电后，主动向中心管理平台发起注册请求，这有利于中心管理平台获知车载监控设备的有效性。 S202、客户端向中心管理平台提出监控请求。 客户端(如PC、手机等)提出监控请求，要求待监控区域的车载监控设备发布视频流。 S203、中心管理平台远程唤醒相应的车载监控设备。 为了减少占用资源，车载监控设备通常不在线；因此，由中心管理平台远程唤醒相应的车载监控设备，以便发布视频流。具体可通过短信、语音呼叫等方式唤醒车载监控设备，再进行连接和发送视频数据。 S204、车载监控设备与中心管理平台进行媒体协商，确定视频流发布模式。
车载监控设备被激活后，与中心管理平台进行媒体协商；以根据具体应用场景(主要是网络带宽)，决定是视频流以画质优先(较高清晰、减低帧率)还是流畅优先(减低分辨率、提高帧率)。由此，解决移动网络的网络带宽有限的情况下，用户对视频监控的形式各异的要求，最大限度地提升了系统的可用性。 S205、车载监控设备发布视频流，并由中心管理平台转发到客户端。 按照媒体协商的结果，车载监控设备按相应模式发布视频流，并由中心管理平台
转发到客户端进行播放，进行实时监控。 S206、中心管理平台和/或车载监控设备实时计算网络带宽。 具体在视频流中设置时间戳，根据视频流中的时间戳计算网络带宽，以重新确定视频流的编码方式。 S207、车载监控设备根据带宽计算结果，调整至最优编码参数。 预先设置多种编码方式，得到带宽计算结果后，车载监控设备自动调整至最优编
码参数。由此，解决移动网络环境下网络变化不定的问题，以充分利用网络资源，尽可能地满足用户对视频监控清晰、流畅的要求。
S208、判断是否存在客户端退出请求。
若是，进入步骤209;
若否，返回步骤S205。
S209、停止退出。 经过设备注册、监控请求、远程唤醒、媒体协商、视频发送、带宽计算、参数调整等步骤后，完成对待监控区域的监控。而在收到客户端的退出请求时，即停止对待监控区域的监控并退出。 以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
权利要求
一种基于移动网络的车载视频监控方法，适用于包括车载监控设备、中心管理平台、远程客户端及通信网络的车载视频监控系统，其特征在于，包括根据客户端的监控请求，中心管理平台远程唤醒相应的车载监控设备；车载监控设备激活后，再进行连接并发布视频流；中心管理平台将视频流转发至客户端，以便实时进行播放。
2. 如权利要求1所述的基于移动网络的车载视频监控方法 方式为短信、语音呼叫或协议请求之一。
3. 如权利要求1所述的基于移动网络的车载视频监控方法 备上电后，主动向中心管理平台发起注册请求。
4. 如权利要求1所述的基于移动网络的车载视频监控方法 备以MJPEG或H. 264双码流编码。
5. 如权利要求1所述的基于移动网络的车载视频监控方法 布过程中，包括中心管理平台和/或车载监控设备实时计算网络带宽； 车载监控设备根据带宽计算结果，调整至最优编码参数。
6. 如权利要求5所述的基于移动网络的车载视频监控方法 中的时间戳计算网络带宽。
7. 如权利要求5所述的基于移动网络的车载视频监控方法 码参数预制在车载监控设备中，其与网络带宽及监控要求相对应
8. 如权利要求1所述的基于移动网络的车载视频监控方法 布前，车载监控设备与中心管理平台进行媒体协商，确定视频流发布模式，其决定视频流画 质和流畅性的优先级。
9. 如权利要求1所述的基于移动网络的车载视频监控方法，其特征在于，中心管理平 台根据客户端的特点，使用相应编码方式和帧率转发视频流。
10. 如权利要求1-9任一项所述的基于移动网络的车载视频监控方法，其特征在于，中 心管理平台根据网络带宽计算结果，调整转发给客户端的视频流格式。，其特征在于，远程唤醒的 ，其特征在于，车载监控设 ，其特征在于，车载监控设 ，其特征在于，在视频流发，其特征在于，根据视频流 ，其特征在于，所述最优编 ，其特征在于，在视频流发
全文摘要
本发明公开一种基于移动网络的车载视频监控方法，适用于包括车载监控设备、中心管理平台、远程客户端及通信网络的车载视频监控系统，包括根据客户端的监控请求，中心管理平台远程唤醒相应的车载监控设备；车载监控设备激活后，再进行连接并发布视频流；中心管理平台将视频流转发至客户端，以便实时进行播放。车载监控设备由中心管理平台远程唤醒而激活，且只在客户端有需求时才发布视频流，可大大缓解移动网络资源紧张的问题。
文档编号H04N7/18GK101765001SQ200910194240
公开日2010年6月30日 申请日期2009年11月27日 优先权日2009年11月27日
发明者任娟, 何绍国, 周伟峰, 潘刚, 蒲毅德, 蓝超儒, 覃政仁, 郝辉 申请人:广东亿迅科技有限公司