一种基于安卓系统的智能分布式视频采集系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及基于安卓系统的智能分布式视频采集系统，通过采用套接字通信系统，多媒体服务，嵌入式驱动程序和设备，进程间通信和安卓系统提供的全球定位服务和地图服务，利用GPU对H.264数据的高效处理以及ffmpeg对H.264格式的处理完成了远程地，分布式地采集视频，较好的满足了实际需求，提供了足够的灵活性和可扩展性。本发明设计良好，操作简单，获得了较好的灵活性和方便性，大大降低了传统的视频采集系统的成本。同时，可以应用到许多复杂的环境中，相比传统的视频采集系统造价更低，功能更全，可扩展性更好。
【专利说明】一种基于安卓系统的智能分布式视频采集系统
【技术领域】
[0001] 本发明涉及视频采集领域，更具体地说，涉及一种基于安卓系统的智能分布式视 频采集系统
【背景技术】
[0002] 视频采集系统是日常生产和生活中常用的系统，用途广泛，需求量较大。传统的视 频监视收集系统大多是基于机器人工程，技术复杂，涉及到一些专门的技术和器件，比如人 体红外传感器，摄像头，电脑，超声波传感器，温度传感器，人工智能等。通常在传统的视频 监控系统中，由一台机器完成所有的操作，它具有较高的技术复杂性的缺点，且价格昂贵。 如果有人使用传统的视频采集系统在一个较大区域内进行远程控制的视频采集，效率会比 较低，甚至难以开展视频采集，所以一个由多台设备分布式地，协同地进行视频采集的系统 是必要的。传统的视频采集系统通过线缆或者光纤将视频传送到控制中心，造价昂贵，维护 繁琐，应用范围受限，技术相对落后，缺乏灵活性。
[0003] 针对上述问题，分布式的远程视频监控模式已经逐渐取代集中式本地监控模式， 可以更加方便和全面地确保人民群众的生命和生命财产安全，尤其是在自然灾难，商业系 统，银行，公安，军事和其他应用场景中。
[0004] 但目前的监视器和视频系统通常是固定的，不能在运动过程中拍摄视频和图像信 息；有部分视频监控系统虽然也可以在移动中进行视频采集，但是这类系统造价昂贵，维护 麻烦，缺乏灵活性和可扩展性，这些局限性导致这些系统的应用范围受到较大限制。在许多 当代的应用场景，比如，地质勘探和信息采集，地震现场搜索，高风险区域的搜索，地下空间 探索和不规则区域的视频采集，等等复杂的领域，这些都需要在移动过程中进行视频采集 和图像采集。传统的视频监控系统，通过电缆或光纤视频信号传输到监控指挥中心，但由于 电缆具有局限性，不利于系统的构建和功能的扩张，更不用说对移动车载设备的网络连接 支持。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种提高视频的采集范围和灵活 性，缩短视频采集时间的基于安卓系统的智能分布式视频采集系统。
[0006] 本发明的技术方案如下：
[0007] -种基于安卓系统的智能分布式视频采集系统，基于安卓系统与谷歌地图，包括 一台主控设备、至少一台移动视频采集设备，主控设备通过安卓系统的全球定位服务绘制 视频采集的区域范围，并将区域范围分割为与移动视频采集设备数量相等的若干视频采集 分区，得到每个分区的3D坐标信息；移动视频采集设备将接收到的3D坐标信息转换为本地 谷歌地图信息，确定各个移动视频采集设备所属的视频采集分区；主控设备控制移动视频 采集设备进行视频采集；在主控设备上对移动视频采集设备进行集中控制；
[0008] 作为优选，基于谷歌地图的路径生成策略，通过移动视频采集设备的起始坐标与 目标坐标，得到移动视频采集设备的行进路线。
[0009] 作为优选，将移动视频采集设备的控制装置的驱动程序添加到安卓系统内核层， 移动视频采集设备接收主控设备的控制信号，移动视频采集设备的控制程序调用I/O通道 进行管理的函数给控制装置发送控制命令，实现对移动视频采集设备的控制。
[0010] 作为优选，视频采集格式为H. 264,将ffmpeg软件库移植入安卓平台，实现H. 264 的软编码与软解码。
[0011] 作为优选，主控设备监听指定的网络端口，等待移动视频采集设备发起网络连接 并处理网络连接，接收、缓存网络数据，并处理接收的视频数据；移动视频采集设备发起网 络连接，发送视频数据，并接收主控设备的控制信息。
[0012] 作为优选，主控设备使用单个线程来监视的指定的网络端口，发送、接收网络消息 和数据，并使用一个线程池来处理视频数据，接收网络消息和处理网络消息的处理过程分 离。
[0013] 作为优选，主控设备与移动视频采集设备都采用消息队列，所有在消息队列中的 项目为动态创建的，项目的数据所占用的内存在需要时才被分配的；允许消息队列中的元 素根据优先级进行排队，队列中的元素进入消息队列时，允许插入任何位置，允许从任何位 置被取出；所有消息队列为并发的访问机制，允许多线程同时访问消息队列。
[0014] 作为优选，主控设备通过图形界面进行操作。
[0015] 本发明的有益效果如下：
[0016] 本发明通过结合使用全球定位技术，网络通信技术，多线程多进程技术和视频技 术进行视频采集，较之传统的不能进行全球定位，不能分布式地采集视频的系统具有更大 的优势，本发明利用分布式的思想将待采集视频的区域进行分割，并将分割的各个子区域 利用全球定位技术换算得到其精度和维度范围，对每个子范围使用一台基于安卓系统的移 动视频采集设备进行视频采集，在视频采集过程中，每台移动视频采集设备和主控设备通 过网络进行通信、传输视频信息和控制信息，以到达实时控制视频采集和动态调整采集范 围和策略的目的。其次，在视频采集过程中，主控设备还可以根据实时视频对重点画面进行 锁定和照相，提供更加丰富的功能。
[0017] 本发明适用于火灾，爆破，地震等诸多领域具有潜在的危险，减少了灾害对人体的 伤害，提高现场的搜索能力，具有非常广泛的应用场景，较好的科学研究价值和市场前景。
【具体实施方式】
[0018] 以下结合实施例对本发明进行进一步的详细说明。
[0019] 本发明所述的基于安卓系统的智能分布式视频采集系统主要涉及到以下几部分。
[0020] 一、谷歌全球定位系统
[0021] 谷歌地图提供了一个精准，高效的全球定位系统，全球定位和跟踪可在3G网络中 实现，极大地方便了相关应用软件的开发，大大降低了设备的成本。相关关键接口和类如表 一、表二所不：
[0022] 表一安卓的GPS接口
[0023]
【权利要求】
1. 一种基于安卓系统的智能分布式视频采集系统，基于安卓系统与谷歌地图，其特征 在于，包括一台主控设备、至少一台移动视频采集设备，主控设备通过安卓系统的全球定位 服务绘制视频采集的区域范围，并将区域范围分割为与移动视频采集设备数量相等的若干 视频采集分区，得到每个分区的3D坐标信息；移动视频采集设备将接收到的3D坐标信息转 换为本地谷歌地图信息，确定各个移动视频采集设备所属的视频采集分区；主控设备控制 移动视频采集设备进行视频采集；在主控设备上对移动视频采集设备进行集中控制。
2. 根据权利要求1所述的基于安卓系统的智能分布式视频采集系统，其特征在于，基 于谷歌地图的路径生成策略，通过移动视频采集设备的起始坐标与目标坐标，得到移动视 频采集设备的行进路线。
3. 根据权利要求1所述的基于安卓系统的智能分布式视频采集系统，其特征在于，将 移动视频采集设备的控制装置的驱动程序添加到安卓系统内核层，移动视频采集设备接收 主控设备的控制信号，移动视频采集设备的控制程序调用I/O通道进行管理的函数给控制 装置发送控制命令，实现对移动视频采集设备的控制。
4. 根据权利要求1所述的基于安卓系统的智能分布式视频采集系统，其特征在于，视 频采集格式为H. 264,将ffmpeg软件库移植入安卓平台，实现H. 264的软编码与软解码。
5. 根据权利要求1所述的基于安卓系统的智能分布式视频采集系统，其特征在于，主 控设备监听指定的网络端口，等待移动视频采集设备发起网络连接并处理网络连接，接收、 缓存网络数据，并处理接收的视频数据；移动视频采集设备发起网络连接，发送视频数据， 并接收主控设备的控制信息。
6. 根据权利要求5所述的基于安卓系统的智能分布式视频采集系统，其特征在于，主 控设备使用单个线程来监视的指定的网络端口，发送、接收网络消息和数据，并使用一个线 程池来处理视频数据，接收网络消息和处理网络消息的处理过程分离。
7. 根据权利要求5所述的基于安卓系统的智能分布式视频采集系统，其特征在于，主 控设备与移动视频采集设备都采用消息队列，所有在消息队列中的项目为动态创建的，项 目的数据所占用的内存在需要时才被分配的；允许消息队列中的元素根据优先级进行排 队，队列中的元素进入消息队列时，允许插入任何位置，允许从任何位置被取出；所有消息 队列为并发的访问机制，允许多线程同时访问消息队列。
8. 根据权利要求1所述的基于安卓系统的智能分布式视频采集系统，其特征在于，主 控设备通过图形界面进行操作。
【文档编号】H04N7/18GK104104913SQ201410333369
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年7月14日 优先权日:2014年7月14日
【发明者】王成, 梁智聪, 赖雄鸣, 王田, 郑黎晓, 洪欣, 谢维波 申请人:华侨大学