基于5G网络和卫星通信的双通道视频采集方法和系统与流程

本发明涉及视频数据处理的，特别涉及基于5g网络和卫星通信的双通道视频采集方法和系统。

背景技术：

1、随着通信技术的发展，特别是5g网络的建设，无线物联网的快速部署已经成为可能。但是5g网络等无线物联网技术依然需要依靠基站等基础设施才能完成信无线网络信号的覆盖，这都需要较大的人力物力投入。为了保证偏远地区也能获得无线网络信号的覆盖，现有技术利用车载移动基站来弥补偏远区域无线网络信号覆盖不全面的缺陷。但是车载移动基站的信号覆盖范围有效以及可连接终端数量上限较低，无法满足多终端同时连接或者大数据大范围无线通信的需求。特别是在传输视频数据等大数据时，车载移动基站并不保证持续稳定的数据传输，降低数据传输的效率和可靠性。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的缺陷，本发明提供基于5g网络和卫星通信的双通道视频采集方法和系统，其当摄像头需要向外传输视频数据时，根据摄像头与车载移动基站之间是否满足预设通信连接条件，适应性将摄像头连接至车载移动基站或卫星，利用5g网络或卫星网络将来自摄像头的视频数据传输到数据中心，其利用5g网络和卫星网络结合的双通道数据传输方式，对视频数据进行无线传输，其借助支持5g网络的车载移动基站对视频数据进行高效的传输，以及借助通信卫星实现对视频数据的全覆盖传输，克服了在偏远区域设置车载移动基站后仍无法有效增大无线信号覆盖范围的缺陷，保证数据的持续稳定传输和提高数据传输的效率和可靠性。

2、本发明提供基于5g网络和卫星通信的双通道视频采集方法，包括如下步骤：

3、步骤s1，基于来自外界的控制指令，指示摄像头进行视频数据采集，并将采集得到的视频数据存储在所述摄像头；根据所述摄像头当前的视频数据存储状态，判断所述摄像头是否需要向外传输视频数据；

4、步骤s2，当所述摄像头需要向外传输视频数据时，判断所述摄像头与车载移动基站之间是否满足预设通信连接条件；若满足，则将所述视频数据发送至所述车载移动基站，并基于5g网络将所述视频数据从所述车载移动基站发送至数据中心；若不满足，则将所述视频数据发送至卫星，并通过所述卫星将所述视频数据发送至卫星地面站，所述卫星地面站再将所述视频数据发送至数据中心；

5、步骤s3，显示终端从所述数据中心提取视频数据，并对提取得到的视频数据进行显示。

6、进一步，在所述步骤s1中，基于来自外界的控制指令，指示摄像头进行视频数据采集，包括：

7、判断所述摄像头是否与车载移动基站之间是否满足预设通信条件；

8、若满足，则将来自所述数据中心的控制指令发送至所述车载移动基站，再基于5g网络将所述控制指令从所述车载移动基站发送至摄像头；

9、若不满足，则将来自所述数据中心的控制指令发送至卫星地面站，所述卫星地面站将所述控制指令通过卫星发送至摄像头；

10、当摄像头接收到所述控制指令后，根据所述控制指令，调整自身的拍摄状态，以此进行视频数据采集。

11、进一步，在所述步骤s1中，当摄像头接收到所述控制指令后，根据所述控制指令，调整自身的拍摄状态，以此进行视频数据采集，包括：

12、当摄像头接收到所述控制指令后，对所述控制指令按照数据格式进行数据拆分，将所述控制指令包含的所有控制信息进行拆分提取，再根据拆分提取得到的控制信息，调整摄像头的拍摄状态，以此进行视频数据采集，其过程为：

13、步骤s101，当摄像头接收到所述控制指令后，利用下面公式(1)，对所述控制指令按照数据格式进行数据拆分，将所述控制指令包含的所有控制信息进行拆分提取，

14、

15、在上述公式(1)中，d2_i表示拆分提取得到的第i个控制信息的二进制形式；d2表示摄像头接收到的控制指令的二进制形式；d2(a→a+1)表示二进制数据d2中第a位至第a+1位上的新二进制数据；p2表示控制信息的标准预设帧头的二进制形式；n表示表示二进制数据d2中的数据总位数；a∈[1,n-1]表示a属于1到n-1中的数值；{a|a∈[1,n-1]且d2(a→a+1)-p2＝0}表示在a从1到n-1中的数值中找到满足d2(a→a+1)-p2＝0的a值从小到大的顺序形成数组并记作数组a；size(a)表示求取数组a中的元素总个数；i∈[1,size(a)-1]表示i属于1到size(a)-1中的数值；a(i)表示数组a中的第i个元素值；a(i+1)表示数组a中的第i+1个元素值；d2[a(i)→a(i+1)]表示二进制数据d2中第a(i)位至第a(i+1)位上的新二进制数据；

16、步骤s102，利用下面公式(2)，将所有拆分提取得到的控制信息进行丢弃标定，

17、

18、在上述公式(2)中，q(d2_i)表示拆分提取得到的第i个控制信息的丢弃标定值，其数值形式为二进制形式；12表示二进制形式的1；02表示二进制形式的0；len(d2_i)表示求取二进制数据d2_i的数据总位数；l0表示控制信息的预设标准数据总位数值；d2_i(b→b+1)表示二进制数据d2_i中第b位至第b+1位上的新二进制数据；||表示求取绝对值；e2表示控制信息的标准预设帧尾的二进制形式；

19、步骤s103，利用下面公式(3)，根据所有拆分提取得到的控制信息的丢弃标定值，从所有控制信息中确定最终可靠的控制信息，以此调整摄像头的拍摄状态，

20、

21、在上述公式(3)中，表示最终可靠的控制信息的二进制形式；表示将i的值从1取值到size(a)-1求取在q(d2_i)×d2_i≠0的情况下q(d2_i)×d2_i的众数值，并将众数值记作

22、根据所述数据对应的拍摄指令含义，调整摄像头的拍摄状态，以此进行视频数据采集。

23、进一步，在所述步骤s1中，将采集得到的视频数据存储在所述摄像头，包括：

24、从所述控制指令中提取得到对应的拍摄任务名称信息，根据所述拍摄任务名称信息，对采集得到的视频数据进行标识处理；再将标识处理后的视频数据存储在所述摄像头。

25、进一步，在所述步骤s1中，根据所述摄像头当前的视频数据存储状态，判断所述摄像头是否需要向外传输视频数据，包括：

26、获取所述摄像头当前的视频数据存储数据量，若所述视频数据存储数据量大于或等于预设数据量阈值，则判断所述摄像头当前处于数据存储饱和状态，此时所述摄像头根据当前存储的视频数据的采集时间由早到晚的顺序，依次向外传输相应的视频数据。

27、进一步，在所述步骤s1和所述步骤s2中，判断所述摄像头与车载移动基站之间是否满足预设通信连接条件，包括：

28、所述摄像头识别提取来自车载移动基站的信号，并确定所述信号的强度；若所述信号的强度大于或等于预设强度阈值，则判断所述摄像头与车载移动基站之间满足预设通信连接条件，此时所述摄像头与车载移动基站之间的身份验证成功后，构建所述摄像头与车载移动基站之间的通信通道。

29、进一步，在所述步骤s1和所述步骤s2中，判断所述摄像头与车载移动基站之间是否满足预设通信连接条件，包括：

30、所述摄像头识别提取来自车载移动基站的信号，并确定所述信号的强度；若所述信号的强度小于预设强度阈值，则判断所述信号的强度是否存在增大趋势；若不存在，则判断所述摄像头与车载移动基站之间不满足预设通信连接条件；若存在，则相隔一定时间后，再次确定所述信号的强度，当再次确定的强度大于或等于预设强度阈值，则判断所述摄像头与车载移动基站之间满足预设通信连接条件，此时所述摄像头与车载移动基站之间的身份验证成功后，构建所述摄像头与车载移动基站之间的通信通道。

31、进一步，在所述步骤s2中，将所述视频数据发送至所述车载移动基站，并基于5g网络将所述视频数据从所述车载移动基站发送至数据中心，包括

32、根据所述摄像头与所述车载移动基站之间通信通道的数据传输带宽，将所述视频数据分割为若干视频子数据，并将每个视频子数据加密打包形成视频子数据包；

33、将所有视频子数据包依次发送至所述车载移动基站，并基于5g网络将所有视频子数据包依次从所述车载移动基站发送至数据中心；

34、或者，

35、在所述步骤s2中，还包括：

36、所述数据中心对接收到的视频数据进行识别处理，判断接收到的视频数据是否存在视频图像缺陷；若存在，则向所述摄像头发送重新拍摄控制指令。

37、进一步，在所述步骤s3中，显示终端从所述数据中心提取视频数据，并对提取得到的视频数据进行显示，包括

38、显示终端从所述数据中心提取视频数据，对所述视频数据进行数据制式转换处理后，再对所述视频数据进行显示。

39、本发明还提供基于5g网络和卫星通信的双通道视频采集系统，包括：

40、摄像头，用于基于来自外界的控制指令，进行视频数据采集，并存储采集得到的视频数据；还根据当前的视频数据存储状态，判断是否需要向外传输视频数据；

41、车载移动基站，用于当所述摄像头是否与所述车载移动基站之间满足预设通信连接条件时，接收来自所述摄像头的视频数据，并基于5g网络将所述视频数据发送至数据中心；

42、卫星，用于当所述摄像头是否与所述车载移动基站之间不满足预设通信连接条件时，接收来自所述摄像头的视频数据，并将所述视频数据发送至卫星地面站；

43、所述卫星地面站还将来自所述卫星的视频数据发送至数据中心；

44、显示终端，用于从所述数据中心提取视频数据，并对提取得到的视频数据进行显示。

45、相比于现有技术，该基于5g网络和卫星通信的双通道视频采集方法和系统当摄像头需要向外传输视频数据时，根据摄像头与车载移动基站之间是否满足预设通信连接条件，适应性将摄像头连接至车载移动基站或卫星，利用5g网络或卫星网络将来自摄像头的视频数据传输到数据中心，其利用5g网络和卫星网络结合的双通道数据传输方式，对视频数据进行无线传输，其借助支持5g网络的车载移动基站对视频数据进行高效的传输，以及借助通信卫星实现对视频数据的全覆盖传输，克服了在偏远区域设置车载移动基站后仍无法有效增大无线信号覆盖范围的缺陷，保证数据的持续稳定传输和提高数据传输的效率和可靠性。

46、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

47、下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。