一種遠(yuǎn)程視頻圖像傳輸系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及圖像傳輸技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種遠(yuǎn)程視頻圖像傳輸系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]一種遠(yuǎn)程視頻圖像傳輸系統(tǒng)在信息技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用極為普遍，專利文獻(xiàn)W099/23833AI公開了一種新型的遠(yuǎn)程視頻圖像傳輸系統(tǒng)，用于在數(shù)字視頻網(wǎng)以及數(shù)字視頻和數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中保持時序同步，使得能夠通過通信信道向終端用戶傳輸諸如互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)、普通老式電話業(yè)務(wù)(POTS)的數(shù)字視頻內(nèi)容、雙向數(shù)據(jù)服務(wù)。信道通常是在電話公司中心站與用戶房屋之間延伸的銅線對，但是可以是支持壓縮數(shù)字視頻、雙向數(shù)據(jù)，諸如互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)和POTS通信的任何任何通信媒質(zhì)，事實(shí)上可以是無線連接。數(shù)字視頻和數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)利用總線或廣播底板，由包含在中心站內(nèi)的電路形成。廣播底板使得每個終端用戶可以獲得多個視頻節(jié)目數(shù)據(jù)，并允許多個終端用戶獲得多個視頻節(jié)目內(nèi)容，而不需要把整個節(jié)目內(nèi)容傳輸給每個用戶。數(shù)字視頻和數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)利用新型結(jié)構(gòu)使得數(shù)字視頻信號時序同步，以便確保所接收的數(shù)字視頻節(jié)目質(zhì)量高，并符合MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)。
[0003]專利文獻(xiàn)W02004/077832AI公開了一種視頻接收裝置、一種視頻發(fā)送裝置、及一種遠(yuǎn)程視頻圖像傳輸系統(tǒng)，其即使在由于網(wǎng)絡(luò)中的接收終端移動而造成的頻帶大幅度變化的情況下也能夠?qū)崿F(xiàn)無縫視頻傳輸，其中所述網(wǎng)絡(luò)包括其傳輸頻帶是可變的無線電網(wǎng)絡(luò)。在該系統(tǒng)中，當(dāng)該視頻接收裝置移動時，該視頻發(fā)送裝置最大限度地降低分層編碼數(shù)據(jù)(hierarchicalencodingdata)的基層頻帶。當(dāng)該基層的頻帶以這種方式被降低時，最低擴(kuò)展層的頻帶被增加以抑制由于降低基層對另一終端的接收圖像質(zhì)量所帶來的影響，或者最低擴(kuò)展層被分割為多個小部分以增加頻帶變化期間頻帶的可調(diào)性。
[0004]但是在現(xiàn)有技術(shù)的傳輸系統(tǒng)中大多不集成有遠(yuǎn)程信號采集器，而且現(xiàn)有的用于一種遠(yuǎn)程視頻圖像傳輸系統(tǒng)中的信號采集器多數(shù)體積過大，成像不夠清晰等諸多的不足與缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于:解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足與缺陷，提供一種新型的一種遠(yuǎn)程視頻圖像傳輸系統(tǒng)，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)合理，可靠性高，能夠提供清晰的全方位的監(jiān)控視頻信息。具體技術(shù)方案如下:
[0006]一種遠(yuǎn)程視頻圖像傳輸系統(tǒng)，包括:無線自組網(wǎng)、每個自組網(wǎng)包括若干節(jié)點(diǎn)、每個節(jié)點(diǎn)設(shè)置有信號采集器、所述信號采集器采集到的視頻數(shù)據(jù)通過有線和/或無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)接脩舳?；其特征在?所述信號采集器依次包括:焦距為fl的雙凸透鏡，焦距為f2的凸透鏡，用于承接圖像的圖像傳感芯片，其中fl/f2比值在-0.2到-0.8之間，設(shè)由所述雙凸透鏡和凸透鏡組合的成像系統(tǒng)的焦距為f，則fl/f的比值在1.25-2.5范圍內(nèi)取值。
[0007]所述雙凸透鏡和所述凸透鏡的至少一個表面為球面。
[0008]還包括網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控模塊，其包含依次連接的若干網(wǎng)關(guān)、信息采集終端、服務(wù)器與用戶端。
【附圖說明】
[0009]圖1是本發(fā)明的一種遠(yuǎn)程視頻圖像傳輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；
[0010]圖2本發(fā)明的信號采集器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖3是本發(fā)明視頻監(jiān)控系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)分族示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
[0013]如圖1所示，本發(fā)明所述一種遠(yuǎn)程視頻圖像傳輸系統(tǒng)，設(shè)置有若干無線自組網(wǎng)100來對應(yīng)監(jiān)控不同的環(huán)境區(qū)域；每個無線自組網(wǎng)100通過網(wǎng)關(guān)200定期發(fā)送數(shù)據(jù)至信息采集終端300，由信息采集終端300匯總并上傳本區(qū)域的監(jiān)測數(shù)據(jù)至服務(wù)器400存儲；用戶可通過用戶端500訪問服務(wù)器400，查詢所有區(qū)域的實(shí)時或歷史環(huán)境數(shù)據(jù)。
[0014]配合參見圖1，每個無線自組網(wǎng)100包含的若干節(jié)點(diǎn)110，是整個一種遠(yuǎn)程視頻圖像傳輸系統(tǒng)最基礎(chǔ)的環(huán)節(jié)。以下介紹所述無線自組網(wǎng)100的節(jié)點(diǎn)110硬件:
[0015]每個節(jié)點(diǎn)110設(shè)置有用于環(huán)境參數(shù)采集的信號采集器，以及無線通信模塊，其通過數(shù)字式、模數(shù)轉(zhuǎn)換式、開關(guān)量式等各種接口與所述信號采集器連接。
[0016]所述無線通信模塊是通用化設(shè)計，僅需要更換傳感器不同的所述信號采集器。
[0017]所述無線通信模塊30設(shè)置有射頻傳輸模塊及功率放大模塊，既能將本節(jié)點(diǎn)110中
[0018]信號采集器采集的環(huán)境數(shù)據(jù)直接發(fā)送給網(wǎng)關(guān)200，還能作為路由器，中繼其他節(jié)點(diǎn)110的傳輸數(shù)據(jù)，以此構(gòu)成含該若干節(jié)點(diǎn)110的所述無線自組網(wǎng)100結(jié)構(gòu)。
[0019]優(yōu)選TI公司的CC2430型片上系統(tǒng)射頻傳輸芯片及CC2591型功率放大芯片來實(shí)現(xiàn)，使無線通信模塊30工作在2.4GHz的通信頻率下，保證通訊的質(zhì)量和安全。在空曠區(qū)域，點(diǎn)對點(diǎn)的有效傳輸距離可以達(dá)到800米。
[0020]為了更適用于野外布置，還配備含3w?5w太陽能電池和2000mAh鋰電池的電源模塊，與所述信號采集器和無線通信模塊分別連接并供電。
[0021]以下介紹所述無線自組網(wǎng)100的節(jié)點(diǎn)110軟件:
[0022]與上述節(jié)點(diǎn)110的硬件相匹配，開發(fā)了基于TinyOS操作系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)110底層軟件中，適應(yīng)環(huán)境監(jiān)控需求的應(yīng)用程序及路由協(xié)議，對節(jié)點(diǎn)110的數(shù)據(jù)采集、通訊路由和能源分配進(jìn)行管理，控制采集的數(shù)據(jù)在節(jié)點(diǎn)I1之間、節(jié)點(diǎn)110與網(wǎng)關(guān)200之間的傳輸。
[0023]基于TinyOS系統(tǒng)的組件化架構(gòu)，本發(fā)明將每個節(jié)點(diǎn)110的傳感器等硬件資源，分別映射成一個或多個易于操作的硬件抽象組件；其作為系統(tǒng)最底層的組件，直接對硬件資源進(jìn)行操作，但向上層組件屏蔽了具體硬件，僅提供相應(yīng)的接口方便上層組件調(diào)用，因而，使整個系統(tǒng)具有良好的可移植性。
[0024]多個功能相對應(yīng)的下層組件可連接形成上一層更大的組件。上層組件與下層組件之間設(shè)置雙向的接口，上層組件以命令(co_and)形式調(diào)用下層組件，而下層組件通過事件(event)形式向上層組件進(jìn)行反饋。
[0025]最上層的組件是用戶編寫的高層軟件組件，其通過配置文件連接并調(diào)用組件庫中多個下層組件，實(shí)現(xiàn)整個節(jié)點(diǎn)110中如路由建立、數(shù)據(jù)傳輸?shù)雀鞣N應(yīng)用程序的功能。
[0026]所述高層軟件組件與所述硬件抽象組件之間還連接有合成硬件組件，其作為接口轉(zhuǎn)換或用于不同數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)高于硬件抽象組件的功能，例如，在所述無線通信模塊中設(shè)置有用于“位”與“字節(jié)”轉(zhuǎn)換的合成硬件組件，其將數(shù)據(jù)以字節(jié)為單位與上層組件交互，以位為單位與下層組件進(jìn)行交互。
[0027]由于環(huán)境監(jiān)控的節(jié)點(diǎn)110眾多、覆蓋范圍廣，而每個節(jié)點(diǎn)110的能量有限，其能量消耗又與頻率和傳送距離都是正相關(guān)的。因此，如何合理地使用無線自組網(wǎng)100中各個節(jié)點(diǎn)110的有限能量，使得整個網(wǎng)絡(luò)保持連通性的時間更長，成為衡量該網(wǎng)絡(luò)中路由性能的一個重要指標(biāo)。而若某些節(jié)點(diǎn)110因為能量耗盡而停止工作時，所述無線自組網(wǎng)100的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)會發(fā)生改變，節(jié)點(diǎn)110的路由設(shè)置需要能夠適應(yīng)這種動態(tài)變化。
[0028]針對上述環(huán)境監(jiān)控的特點(diǎn)與通信需求，所述無線自組網(wǎng)100的網(wǎng)絡(luò)層，需要能根據(jù)每個節(jié)點(diǎn)110獲得的局部信息，來決策并優(yōu)化全局行為，而進(jìn)行路由生成與路由選擇。另夕卜，由于節(jié)點(diǎn)110間存在冗余信息，路由協(xié)議的設(shè)計通常需要兼顧數(shù)據(jù)融合功能，在傳輸路徑的中間節(jié)點(diǎn)110上，對轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)融合，減少傳送的信息量，從而節(jié)約能耗。
[0029]如圖3所示，以下介紹本發(fā)明中，基于層次化設(shè)計的兩種路由機(jī)制。
[0030]其中，基于分簇的層次性路由，設(shè)置有周期性的簇建立階段和穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸階段，穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸階段要遠(yuǎn)大于分簇建立階段以減小分簇帶來的能量開銷。
[0031]在分簇建立階段，相鄰的若干節(jié)點(diǎn)110之間動態(tài)地自動形成簇120，其中每個節(jié)點(diǎn)110等概率地隨機(jī)稱為簇首121。在數(shù)據(jù)傳輸階段，簇120內(nèi)其他節(jié)點(diǎn)110把數(shù)據(jù)發(fā)送給簇首121，由簇首121進(jìn)行數(shù)據(jù)融合并把結(jié)果發(fā)送給匯聚點(diǎn)，所述匯聚點(diǎn)可以是網(wǎng)關(guān)200或其他簇120中用于中繼的節(jié)點(diǎn)110。
[0032]由于簇首121需要完成數(shù)據(jù)融合、與匯聚點(diǎn)通信等工作，簇首121的能量消耗非常高，各節(jié)點(diǎn)110需要等概率地?fù)?dān)任簇首121，使網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點(diǎn)110