本发明涉及电梯领域，特别涉及一种电梯轿厢视频信号传输系统及方法。
背景技术：
伴随经济的快速发展和城镇化进程的不断深入，我国的电梯行业正经历着一个高速发展期。我国电梯产量从1990年的1.03万台增长到2010年的36.5万台，年复合增长率19.5%，国内电梯需求量从2000年的仅3.72万台增长到2010年的32.97万台，到2010年底，我国电梯保有量超过160万台，详见《中国电梯行业市场需求预测与投资机会分析报告》。
电梯作为高楼载客/货的主要工具，在未来的使用将会越来越广泛，它是最普通的公共场所，所以在电梯中安装监控摄像机很有必要。以前电梯监控是将视频线混编于随行电缆中，在由电梯机房输出连接至监控中心，系统构架简单。但电梯井道是一个较为复杂的环境，很多工程的视频监控图像在电梯井道环境中受到不同程度的干扰，这一直是最常见、最难对付、也是最受关注的问题之一。
此外，目前电梯监控网络信号传输还存在以下两种难题：一是电梯运行的井道环境干扰非常严重，如何降低网络信号的损耗一直以来都是一个难题；二是电梯运行的井道施工条件差，如果将原有模拟监控改造升级为网络监控，传统非标准的把网线绑扎在随行电缆的方案成本高，可靠性差的缺点也一直阻碍电梯监控的升级；三是从电梯轿厢内到监控机房信号传输距离远，无法稳定清晰的将信号传输到机房，也困扰着施工工程。
技术实现要素：
鉴于此，本发明提供了一种电梯轿厢视频信号传输系统及方法，该发明具有：成本低、安全性高、可靠和抗干扰能力强等优点。
本发明采用的技术方案如下：
一种电梯轿厢视频信号传输系统，其特征在于，所述系统包括：视频采集装置、图像处理装置、第一信号转换装置、非屏蔽双芯电缆、第二信号转换装置、无线信号传输装置、信号中转装置、无线信号接收装置和图像显示装置；所述视频采集装置信号连接于图像处理装置；所述图像处理装置分别信号连接于第一信号转换装置和无线信号传输装置；所述第一信号转换装置信号连接于非屏蔽双芯电缆；所述非屏蔽双芯电缆信号后连接于第二信号转换装置；所述第二信号转换装置信号连接于图像显示装置；所述无线信号传输装置信号连接于信号中转装置；所述信号中转装置信号连接于无线信号接收装置；所述无线信号接收装置信号连接于图像显示装置。
所述视频采集装置包括：用于获取原始的视频图像信息的摄像头；所述摄像头信号连接于用于转换视频图像信息传输模式的模式转换单元；所述模式转换单元信号连接于用于对传输质量检测的质量检测单元。
所述图像处理装置包括：图像加密单元、图像压缩单元和图像编码单元；所述图像加密单元，用于对接收到的图像进行加密，将加密后的图像信息发送至图像压缩单元；所述图像压缩单元，用于对加密后的图像进行图像信息进行图像压缩，将压缩后的图像发送至第一信号转换装置或无线信号传输装置。
所述图像显示装置包括：图像解码单元、图像解压缩单元、图像解密单元和图像显示单元；所述图像解码单元，用于对接收到的图像信息进行解码，将解码后的图像发送至图像解压缩单元；所述图像解压缩单元，用于对接收到的图像信息进行图像加压缩，将解压缩后的图像发送至图像解密单元；所述图像解密单元，用于对接收到的图像进行解密，将解密后的图像发送至图像显示单元进行显示；所述图像显示单元，用于对接收到的图像进行显示。
所述系统还包括：抗干扰装置；所述抗干扰装置设置于电梯的第一信号转换装置、非屏蔽双芯电缆和第二信号转换装置，用于降低信号传输过程中的电磁干扰；所述抗干扰装置包括：干扰预测单元、电源滤波单元、高频吸收电容器和硬件开门狗单元；所所述电源滤波单元分别信号连接于第一信号转换装置、非屏蔽双芯电缆和第二信号转换装置的电源，用于滤除电源的干扰；所述高频吸收电容器用于吸收非屏蔽双芯电缆上的电磁干扰；所述硬件看门狗，分别信号连接于第一信号转换装置、非屏蔽双芯电缆和第二信号转换装置，用于防止因为外外界干扰引起的程序运行问题，使得各个装置能正常运行；所述干扰预测单元，用于对系统中的干扰进行预测，得出系统干扰的量化值，将量化值发送至图像显示装置。
一种电梯轿厢视频信号传输方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤1：系统启动，系统初始化；
步骤2：视频采集装置检测信号传输过程中是否存在问题，若有线信号传输出现问题，则转换到无线信号传输模式，执行步骤3；若有线信号传输未出现问题，则关闭无线信号传输，执行步骤5；
步骤3：图像处理装置对接收到的图像进行图像加密、压缩和编码工作，将处理好的信息发送至第一信号转换装置；
步骤4：第一信号转换装置将该视频信号转换为差分信号；通过非屏蔽双芯电缆发送至第二信号转换装置；第二信号转换装置将该差分信号转换为显示装置可识别的视频信号，执行步骤7；
步骤5：图像处理装置对接收到的图像进行图像加密、压缩和编码工作，将处理好的信息发送至无线信号传输装置；
步骤6：无线信号传输装置将该视频信号经信号中转装置发送至信号接收装置，信号接收装置将该信号发送至图像显示装置，执行步骤7；
步骤7：图像显示装置对接收到的信号进行图像解码、解压缩和解密，播放该视频图像。
所述干扰预测单元对干扰进行预测的方法包括以下步骤：
步骤1：获取干扰电平：；
步骤2：获取噪声电平：；
步骤3：获取信号电平：；
步骤4：根据如下公式得到干扰强度：
；
步骤5：将获取到的干扰强度发送至图像显示装置。
所述图像加密单元对接收到的射频图像信息进行加密的方法包括以下步骤：
步骤1：视频加密单元在接收到的视频图像起始帧部分插入文件头，在末尾帧部分插入文件尾；
步骤2：在文件头部分，录入目的设备的IP地址和MAC地址；在文件尾部分，录入密钥；使用文件头和文件尾将该视频进行封装。
采用以上技术方案，本发明产生了以下有益效果：
1、成本低：本发明的非屏蔽两芯电缆可以使用电梯随行电缆中的电缆，不用额外敷线，方案解决了价格昂贵、敷线困难、易断的缺点。
2、抗干扰能力强：本发明在有线传输部分加入了抗干扰功能，不仅对电源干扰进行滤波，更对芯线的干扰进行吸收。此外，还加入了硬件看门狗功能对各个装置的硬件进行监测，确保硬件的正常运行。
3、可靠：本发明采用了两套传输系统对视频进行传输，在有线传输出现故障时，自动切换到无线传输，保证了视频传输在每个时间段都能正常运行，保证了视频传输的可靠性。
4、安全性高：本发明采用独特的加密方式对原始的视频图像进行加密，不仅在视频图像中插入了密钥，更在视频图像的起始帧部分插入了目的设备的IP地址，保证视频即便被截取也难以破解，最大程度保证了视频传输过程中的安全性。
附图说明
图1是本发明实施例中一种电梯轿厢视频信号传输系统及方法的系统的结构图。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书（包括任何附加权利要求、摘要）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
本发明实施例1中提供了一种电梯轿厢视频信号传输系统，系统结构图如图1所示：
一种电梯轿厢视频信号传输系统，其特征在于，所述系统包括：视频采集装置、图像处理装置、第一信号转换装置、非屏蔽双芯电缆、第二信号转换装置、无线信号传输装置、信号中转装置、无线信号接收装置和图像显示装置；所述视频采集装置信号连接于图像处理装置；所述图像处理装置分别信号连接于第一信号转换装置和无线信号传输装置；所述第一信号转换装置信号连接于非屏蔽双芯电缆；所述非屏蔽双芯电缆信号后连接于第二信号转换装置；所述第二信号转换装置信号连接于图像显示装置；所述无线信号传输装置信号连接于信号中转装置；所述信号中转装置信号连接于无线信号接收装置；所述无线信号接收装置信号连接于图像显示装置。
所述视频采集装置包括：用于获取原始的视频图像信息的摄像头；所述摄像头信号连接于用于转换视频图像信息传输模式的模式转换单元；所述模式转换单元信号连接于用于对传输质量检测的质量检测单元。
所述图像处理装置包括：图像加密单元、图像压缩单元和图像编码单元；所述图像加密单元，用于对接收到的图像进行加密，将加密后的图像信息发送至图像压缩单元；所述图像压缩单元，用于对加密后的图像进行图像信息进行图像压缩，将压缩后的图像发送至第一信号转换装置或无线信号传输装置。
所述图像显示装置包括：图像解码单元、图像解压缩单元、图像解密单元和图像显示单元；所述图像解码单元，用于对接收到的图像信息进行解码，将解码后的图像发送至图像解压缩单元；所述图像解压缩单元，用于对接收到的图像信息进行图像加压缩，将解压缩后的图像发送至图像解密单元；所述图像解密单元，用于对接收到的图像进行解密，将解密后的图像发送至图像显示单元进行显示；所述图像显示单元，用于对接收到的图像进行显示。
所述系统还包括：抗干扰装置；所述抗干扰装置设置于电梯的第一信号转换装置、非屏蔽双芯电缆和第二信号转换装置，用于降低信号传输过程中的电磁干扰；所述抗干扰装置包括：干扰预测单元、电源滤波单元、高频吸收电容器和硬件开门狗单元；所所述电源滤波单元分别信号连接于第一信号转换装置、非屏蔽双芯电缆和第二信号转换装置的电源，用于滤除电源的干扰；所述高频吸收电容器用于吸收非屏蔽双芯电缆上的电磁干扰；所述硬件看门狗，分别信号连接于第一信号转换装置、非屏蔽双芯电缆和第二信号转换装置，用于防止因为外外界干扰引起的程序运行问题，使得各个装置能正常运行；所述干扰预测单元，用于对系统中的干扰进行预测，得出系统干扰的量化值，将量化值发送至图像显示装置。
本发明实施例2中提供了一种电梯轿厢视频信号传输方法，具体步骤如下：
一种电梯轿厢视频信号传输方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤1：系统启动，系统初始化；
步骤2：视频采集装置检测信号传输过程中是否存在问题，若有线信号传输出现问题，则转换到无线信号传输模式，执行步骤3；若有线信号传输未出现问题，则关闭无线信号传输，执行步骤5；
步骤3：图像处理装置对接收到的图像进行图像加密、压缩和编码工作，将处理好的信息发送至第一信号转换装置；
步骤4：第一信号转换装置将该视频信号转换为差分信号；通过非屏蔽双芯电缆发送至第二信号转换装置；第二信号转换装置将该差分信号转换为显示装置可识别的视频信号，执行步骤7；
步骤5：图像处理装置对接收到的图像进行图像加密、压缩和编码工作，将处理好的信息发送至无线信号传输装置；
步骤6：无线信号传输装置将该视频信号经信号中转装置发送至信号接收装置，信号接收装置将该信号发送至图像显示装置，执行步骤7；
步骤7：图像显示装置对接收到的信号进行图像解码、解压缩和解密，播放该视频图像。
所述干扰预测单元对干扰进行预测的方法包括以下步骤：
步骤1：获取干扰电平： ；
步骤2：获取噪声电平： ；
步骤3：获取信号电平： ；
步骤4：根据如下公式得到干扰强度：
；
步骤5：将获取到的干扰强度发送至图像显示装置。
所述图像加密单元对接收到的射频图像信息进行加密的方法包括以下步骤：
步骤1：视频加密单元在接收到的视频图像起始帧部分插入文件头，在末尾帧部分插入文件尾；
步骤2：在文件头部分，录入目的设备的IP地址和MAC地址；在文件尾部分，录入密钥；使用文件头和文件尾将该视频进行封装。
本发明实施例3中提供了一种电梯轿厢视频信号传输系统及方法，系统结构图如图1所示：
一种电梯轿厢视频信号传输系统，其特征在于，所述系统包括：视频采集装置、图像处理装置、第一信号转换装置、非屏蔽双芯电缆、第二信号转换装置、无线信号传输装置、信号中转装置、无线信号接收装置和图像显示装置；所述视频采集装置信号连接于图像处理装置；所述图像处理装置分别信号连接于第一信号转换装置和无线信号传输装置；所述第一信号转换装置信号连接于非屏蔽双芯电缆；所述非屏蔽双芯电缆信号后连接于第二信号转换装置；所述第二信号转换装置信号连接于图像显示装置；所述无线信号传输装置信号连接于信号中转装置；所述信号中转装置信号连接于无线信号接收装置；所述无线信号接收装置信号连接于图像显示装置。
所述视频采集装置包括：用于获取原始的视频图像信息的摄像头；所述摄像头信号连接于用于转换视频图像信息传输模式的模式转换单元；所述模式转换单元信号连接于用于对传输质量检测的质量检测单元。
所述图像处理装置包括：图像加密单元、图像压缩单元和图像编码单元；所述图像加密单元，用于对接收到的图像进行加密，将加密后的图像信息发送至图像压缩单元；所述图像压缩单元，用于对加密后的图像进行图像信息进行图像压缩，将压缩后的图像发送至第一信号转换装置或无线信号传输装置。
所述图像显示装置包括：图像解码单元、图像解压缩单元、图像解密单元和图像显示单元；所述图像解码单元，用于对接收到的图像信息进行解码，将解码后的图像发送至图像解压缩单元；所述图像解压缩单元，用于对接收到的图像信息进行图像加压缩，将解压缩后的图像发送至图像解密单元；所述图像解密单元，用于对接收到的图像进行解密，将解密后的图像发送至图像显示单元进行显示；所述图像显示单元，用于对接收到的图像进行显示。
所述系统还包括：抗干扰装置；所述抗干扰装置设置于电梯的第一信号转换装置、非屏蔽双芯电缆和第二信号转换装置，用于降低信号传输过程中的电磁干扰；所述抗干扰装置包括：干扰预测单元、电源滤波单元、高频吸收电容器和硬件开门狗单元；所所述电源滤波单元分别信号连接于第一信号转换装置、非屏蔽双芯电缆和第二信号转换装置的电源，用于滤除电源的干扰；所述高频吸收电容器用于吸收非屏蔽双芯电缆上的电磁干扰；所述硬件看门狗，分别信号连接于第一信号转换装置、非屏蔽双芯电缆和第二信号转换装置，用于防止因为外外界干扰引起的程序运行问题，使得各个装置能正常运行；所述干扰预测单元，用于对系统中的干扰进行预测，得出系统干扰的量化值，将量化值发送至图像显示装置。
一种电梯轿厢视频信号传输方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤1：系统启动，系统初始化；
步骤2：视频采集装置检测信号传输过程中是否存在问题，若有线信号传输出现问题，则转换到无线信号传输模式，执行步骤3；若有线信号传输未出现问题，则关闭无线信号传输，执行步骤5；
步骤3：图像处理装置对接收到的图像进行图像加密、压缩和编码工作，将处理好的信息发送至第一信号转换装置；
步骤4：第一信号转换装置将该视频信号转换为差分信号；通过非屏蔽双芯电缆发送至第二信号转换装置；第二信号转换装置将该差分信号转换为显示装置可识别的视频信号，执行步骤7；
步骤5：图像处理装置对接收到的图像进行图像加密、压缩和编码工作，将处理好的信息发送至无线信号传输装置；
步骤6：无线信号传输装置将该视频信号经信号中转装置发送至信号接收装置，信号接收装置将该信号发送至图像显示装置，执行步骤7；
步骤7：图像显示装置对接收到的信号进行图像解码、解压缩和解密，播放该视频图像。
所述干扰预测单元对干扰进行预测的方法包括以下步骤：
步骤1：获取干扰电平： ；
步骤2：获取噪声电平： ；
步骤3：获取信号电平： ；
步骤4：根据如下公式得到干扰强度：
；
步骤5：将获取到的干扰强度发送至图像显示装置。
所述图像加密单元对接收到的射频图像信息进行加密的方法包括以下步骤：
步骤1：视频加密单元在接收到的视频图像起始帧部分插入文件头，在末尾帧部分插入文件尾；
步骤2：在文件头部分，录入目的设备的IP地址和MAC地址；在文件尾部分，录入密钥；使用文件头和文件尾将该视频进行封装。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。