一种便携式网络监控取证系统的制作方法

本发明涉及信息设备技术领域，尤其涉及一种便携式网络监控取证系统。

背景技术：

我国现有的教育体系十分庞大，在每年的各类国家考试过程中，各种各类的考试作弊现象层出不穷，使得监考教师的监考任务通常都十分繁重，现有的传统视频监控系统主要通过硬件实现的，不仅在架设时需要繁复的排线布线，土木施工，大大增加了布控时间，同时硬件设备没有针对监考的特点进行优化，而且体积庞大，因为存储数据、传输数据量巨大，并有音视频文件的海量存储，成本高，经费投入大，特别是现有视频监控系统存在着观看视频图像必须固定场所观看的缺点。因此，现有的网络监控取证系统需要在携带性、拍摄效率、兼容性、经费投入等方面结合考试实际情况加以改善，才能适应监考需要。因此，有必要设计一种便携式网络监控取证系统。

技术实现要素：

针对以上现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种便携式网络监控取证系统，该系统集成度高、便携性好，且结构简单，易于实施。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种便携式网络监控取证系统，该系统采用集合嵌入式技术、无线网络传输技术、视频播放技术为载体，能将考试现场的USB摄像头I、USB摄像头II、USB摄像头N采集到的多路音视频信号，通过视频信号输入板I、视频信号输入板II、视频信号输入板N、信号传输板、视频信号输出板I、视频信号输出板II、视频信号输出板N、主控制器的嵌入式传输、控制，在经过无线发射卡、无线接收卡无线网络传输，由WEB服务器、流媒体服务器进行播放和传送给WEB浏览器、视频播放器进行监考教师网络监控取证。

所述本发明的连接关系为：所述主控制器分别与视频信号输出板I、视频信号输出板II、视频信号输出板N、SD卡、存储器模块、无线发射卡、电源模块、人文交互显示模块电性连接，所述信号传输板分别与视频信号输入板I、视频信号输入板II、视频信号输入板N、视频信号输出板I、视频信号输出板II、视频信号输出板N电性连接，所述视频信号输入板I与USB摄像头I电性连接，所述视频信号输入板II与USB摄像头II电性连接，所述视频信号输入板N与USB摄像头N电性连接，所述无线发射卡与无线接收卡无线网卡传输连接，所述无线接收卡与信号调理板电性连接，所述流媒体服务器分别与信号调理板、视频播放器电性连接，所述WEB服务器分别与信号调理板、WEB浏览器电性连接，所述WEB浏览器与视频播放器电性连接。

所述USB摄像头I、USB摄像头II、USB摄像头N采用AL-718USB摄像头,该摄像头采用CMOS传感器，输出格式为MJPG,USB2.0接口，功耗小于0.7W，支持抓取和储存静态照片功能。

所述视频信号输入板I、视频信号输入板II、视频信号输入板N是用于将USB摄像头I、USB摄像头II、USB摄像头N摄取的的视频信号通过视频信号输入板接收后经过信号传输板的输出搭配，由视频信号输出板I、视频信号输出板II、视频信号输出板N输出通过无线发射卡与无线接收卡无线网卡传输到外设显示器、以及WEB浏览器与视频播放器；

所述信号传输板采用FPGA的高端产品EP2C70作为主处理芯片，负责控制视频信号输入板I、视频信号输入板II、视频信号输入板N、视频信号输出板I、视频信号输出板II、视频信号输出板N各功能板块的信号处理控制，使其在主控制器的控制下，将视频信号输入板发送的串行封包信号通过SerDes方式传输到视频信号输出板。

所述主控制器采用高性能ARM9型32位处理器S3C2440为核心，采用以Linux嵌入式操作系统为基础的平台，利用USB摄像头I、USB摄像头II、USB摄像头N进行考场视频采集，采用MPEG-4图像压缩技术进行视频压缩处理，利用TCP/IP协议进行视音频图像的无线网络传输，可以使客户端通过WEB浏览器与视频播放器对考场现场的实时视频监控取证。

所述SD卡是一种基于半导体快闪记忆器的新一代记忆设备，它被广泛地于便携式装置上使用，具有大容量、高性能、安全等多种特点的多功能存储卡；

所述存储器模块包括Flash存储器和SDEAM内存，SDEAM内存基于双存储体结构，通过这两个存储阵列的紧密切换，读取效率就能得到成倍的提高，Flash存储器是一种不挥发性内存，在没有电流供应的条件下也能够长久地保持数据，掉电数据不易丢失；

所述无线发射卡与无线接收卡的传输方式是WiFi无线传输，使用的是TL-WN321G+WiFi无线网卡，总线接口采用USB方式，内置智能天线，可以提供可靠快速的无线访问能力；

所述电源模块是为系统各负载提供供电的电源供应器；

所述人文交互显示模块是LCD真彩色TFT液晶显示屏，实时显示考场动态情况；

所述流媒体服务器选用的是Adobe公司的FlashMedia Server、简称FMS，视频播放器选用的是Adobe FlashPlayer，WEB服务器、流媒体服务器的服务器端的架构主要采用B/S+C/S实现。

所述视频播放器会对经过视音频编码的视频流进行解码、智能排序、缓冲管理、声画同步等操作，监考教师可以看到的是流畅的、和考场现场采集一样的视音频内容。

所述视频信号输入板I、视频信号输入板II、视频信号输入板N的输入端设置有解串器、收到外部输入的原视频信号，然后将原视频信号解串为FPGA硬件电路需要的并行信号，输入到输入端FPGA硬件电路；输入端FPGA硬件电路采集到解串后的外部视频信号，先存放于用于缓冲输入端FPGA硬件电路处理速度的输入端存储器内；输入端DDR3控制器根据封包速度，控制其输入端存储器的信号释放；输入端存储器释放的视频信号通过封包单元封包后由输入端设置的串行器输入到信号传输板7。

所述视频信号输出板I、视频信号输出板II、视频信号输出板N收到信号传输板传输的封包信号后先通过输出端设置的解串器解串为FPGA硬件电路需要的并行信号，然后由输出端FPGA硬件电路的解包单元解包；输出端FPGA硬件电路的裁剪器根据信号传输板发送的视频处理参数，将视频信号裁剪为M*N个子信号后输入水平缩放器；水平缩放器根据信号传输板发送的视频处理参数将子信号的水平坐标缩放，再将水平缩放后的子信号输入垂直缩放器；为了提高缓冲输出端FPGA硬件电路的处理速度，水平缩放后的子信号先存放于输出端存储器，输出端DDR3控制器根据垂直缩放处理速度，控制输出端存储器的子信号释放到垂直缩放器；垂直缩放器根据信号传输板发送的视频处理参数将子信号的垂直坐标缩放，然后将垂直缩放后的子信号依据时序发送到输出端设置的串行器，子信号的时序发送通过时序驱动单元实现控制，输出端设置串行器将输出端FPGA硬件电路处理后的视频信号串行输出到主控制器处理后，由无线发射卡进行无线发射。

有益效果：本发明公开的一种便携式网络监控取证系统，该系统采用集合嵌入式技术、无线网络传输技术、视频播放技术为载体，能将考试现场的USB摄像头I、USB摄像头II、USB摄像头N采集到的多路音视频信号，通过视频信号输入板I、视频信号输入板II、视频信号输入板N、信号传输板、视频信号输出板I、视频信号输出板II、视频信号输出板N、主控制器的嵌入式传输、控制，在经过无线发射卡、无线接收卡无线网络传输，由WEB服务器、流媒体服务器进行播放和传送给WEB浏览器、视频播放器进行监考教师网络监控取证。而且又摆脱了网络电缆的束缚，视频监控数据通过无线网络传输，提高网络监控取证系统的灵活性和可扩展性以及网络监控取证的效率。

附图说明

图1是本发明的组成结构示意框图；

图2是本发明的视频信号输入板结构框图；

图3是本发明的视频信号输出板结构框图；

图中：1-USB摄像头I、2-USB摄像头II、3-USB摄像头N、4-视频信号输入板I、5-视频信号输入板II、6-视频信号输入板N、7-信号传输板、8-视频信号输出板I、9-视频信号输出板II、10-视频信号输出板N、11-主控制器、12-SD卡、13-存储器模块、14-无线发射卡、15-电源模块、16-人文交互显示模块、17-无线接收卡、18-信号调理板、19-WEB服务器、20-流媒体服务器、21-WEB浏览器、22-视频播放器。

具体实施方式

为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。

如图1所示，本发明提供的一种便携式网络监控取证系统，该系统采用集合嵌入式技术、无线网络传输技术、视频播放技术为载体，能将考试现场的USB摄像头I1、USB摄像头II2、USB摄像头N3采集到的多路音视频信号，通过视频信号输入板I4、视频信号输入板II5、视频信号输入板N6、信号传输板7、视频信号输出板I8、视频信号输出板II9、视频信号输出板N10、主控制器11的嵌入式传输、控制，在经过无线发射卡4、无线接收卡17无线网络传输，由WEB服务器19、流媒体服务器20进行播放和传送给WEB浏览器21、视频播放器22进行监考教师网络监控取证。

所述本发明的连接关系为：所述主控制器11分别与视频信号输出板I8、视频信号输出板II9、视频信号输出板N10、SD卡12、存储器模块13、无线发射卡14、电源模块15、人文交互显示模块16电性连接，所述信号传输板7分别与视频信号输入板I4、视频信号输入板II5、视频信号输入板N6、视频信号输出板I8、视频信号输出板II9、视频信号输出板N10电性连接，所述视频信号输入板I4与USB摄像头I1电性连接，所述视频信号输入板II5与USB摄像头II2电性连接，所述视频信号输入板N6与USB摄像头N3电性连接，所述无线发射卡4与无线接收卡17无线网卡传输连接，所述无线接收卡17与信号调理板18电性连接，所述流媒体服务器20分别与信号调理板18、视频播放器22电性连接，所述WEB服务器19分别与信号调理板18、WEB浏览器21电性连接，所述WEB浏览器21与视频播放器22电性连接。

所述USB摄像头I1、USB摄像头II2、USB摄像头N3采用AL-718USB摄像头,该摄像头采用CMOS传感器，输出格式为MJPG,USB2.0接口，功耗小于0.7W，支持抓取和储存静态照片功能。

所述视频信号输入板I4、视频信号输入板II5、视频信号输入板N6是用于将USB摄像头I1、USB摄像头II2、USB摄像头N3摄取的的视频信号通过视频信号输入板接收后经过信号传输板7的输出搭配，由视频信号输出板I8、视频信号输出板II9、视频信号输出板N10输出通过无线发射卡4与无线接收卡17无线网卡传输到外设显示器、以及WEB浏览器21与视频播放器22；

所述信号传输板7采用FPGA的高端产品EP2C70作为主处理芯片，负责控制视频信号输入板I4、视频信号输入板II5、视频信号输入板N6、视频信号输出板I8、视频信号输出板II9、视频信号输出板N10各功能板块的信号处理控制，使其在主控制器11的控制下，将视频信号输入板发送的串行封包信号通过SerDes方式传输到视频信号输出板。

所述主控制器11采用高性能ARM9型32位处理器S3C2440为核心，采用以Linux嵌入式操作系统为基础的平台，利用USB摄像头I1、USB摄像头II2、USB摄像头N3进行考场视频采集，采用MPEG-4图像压缩技术进行视频压缩处理，利用TCP/IP协议进行视音频图像的无线网络传输，可以使客户端通过WEB浏览器21与视频播放器22对考场现场的实时视频监控取证。

所述SD卡12是一种基于半导体快闪记忆器的新一代记忆设备，它被广泛地于便携式装置上使用，具有大容量、高性能、安全等多种特点的多功能存储卡；

所述存储器模块13包括Flash存储器和SDEAM内存，SDEAM内存基于双存储体结构，通过这两个存储阵列的紧密切换，读取效率就能得到成倍的提高，Flash存储器是一种不挥发性内存，在没有电流供应的条件下也能够长久地保持数据，掉电数据不易丢失；

所述无线发射卡4与无线接收卡17的传输方式是WiFi无线传输，使用的是TL-WN321G+WiFi无线网卡，总线接口采用USB方式，内置智能天线，可以提供可靠快速的无线访问能力；

所述电源模块15是为系统各负载提供供电的电源供应器；

所述人文交互显示模块16是LCD真彩色TFT液晶显示屏，实时显示考场动态情况；

所述流媒体服务器14选用的是Adobe公司的FlashMedia Server、简称FMS，视频播放器16选用的是Adobe FlashPlayer，WEB服务器13、流媒体服务器14的服务器端的架构主要采用B/S+C/S实现。

所述视频播放器16会对经过视音频编码的视频流进行解码、智能排序、缓冲管理、声画同步等操作，监考教师可以看到的是流畅的、和考场现场采集一样的视音频内容。

如图2所示，所述视频信号输入板I4、视频信号输入板II5、视频信号输入板N6的输入端设置有解串器、收到外部输入的原视频信号，然后将原视频信号解串为FPGA硬件电路需要的并行信号，输入到输入端FPGA硬件电路；输入端FPGA硬件电路采集到解串后的外部视频信号，先存放于用于缓冲输入端FPGA硬件电路处理速度的输入端存储器内；输入端DDR3控制器根据封包速度，控制其输入端存储器的信号释放；输入端存储器释放的视频信号通过封包单元封包后由输入端设置的串行器输入到信号传输板7。

如图3所示，所述视频信号输出板I8、视频信号输出板II9、视频信号输出板N10收到信号传输板7传输的封包信号后先通过输出端设置的解串器解串为FPGA硬件电路需要的并行信号，然后由输出端FPGA硬件电路的解包单元解包；输出端FPGA硬件电路的裁剪器根据信号传输板7发送的视频处理参数，将视频信号裁剪为M*N个子信号后输入水平缩放器；水平缩放器根据信号传输板7发送的视频处理参数将子信号的水平坐标缩放，再将水平缩放后的子信号输入垂直缩放器；为了提高缓冲输出端FPGA硬件电路的处理速度，水平缩放后的子信号先存放于输出端存储器，输出端DDR3控制器根据垂直缩放处理速度，控制输出端存储器的子信号释放到垂直缩放器；垂直缩放器根据信号传输板7发送的视频处理参数将子信号的垂直坐标缩放，然后将垂直缩放后的子信号依据时序发送到输出端设置的串行器，子信号的时序发送通过时序驱动单元实现控制，输出端设置串行器将输出端FPGA硬件电路处理后的视频信号串行输出到主控制器11处理后，由无线发射卡4进行无线发射。