基于智能手机的执法记录系统及执法记录数据回传方法与流程

本发明涉及执法记录技术领域，包括一种基于智能手机的执法记录系统及执法记录数据回传方法。

背景技术：

在国内大力提倡秉公执法、透明执法的大背景下，法律界人士包括广大群众迫切希望执法者能提供执法过程中公正执法的证据，同时，执法部门也希望配备记录执法过程的工具，以便能够证明执法者的执法过程确实严格按照规定行使职权，于是，执法记录仪应运而生。

目前执法部门所配备的执法记录仪(如申请号为CN201010124016.5的中国专利)几乎全部为专用设备，配备有彩色LED显示屏、各种功能按钮、必要的数据传输接口及固定在制服上的夹具等。在功能上，这类执法记录仪能实现高清晰度或标准清晰度录像、拍照；能实现现场录音、对讲；能在弱光环境下实现红外摄像；所采集的音视频信号通过专用网络信道回传到执法部门的服务器中，这类执法记录仪必须经过入网认证方能采购、入网并使用。采用这类执法记录仪作为执法现场取证记录工具虽然性能稳定，可靠性高，但存在如下问题：首先是终端设备价格高，在执法部门经费预算有限的情况下，每个执法小组或者每个执法人员均配备一台终端设备在短时间内难以实现。其次，这类执法记录仪适宜于在计划好的、有组织的执法过程中使用，在处置突发或偶然事件的执法过程中，执法人员并不一定随身携带了专用的执法记录仪，而在这种场合就失去了记录现场情况的工具。

随着电子、通讯技术的发展，智能手机的功能日臻完善，同时4G网络的商用化及图像压缩技术的进步使得公用的无线网络带宽足以支撑包括音视频在内的多媒体信号的上行、下行传输，目前以智能手机作为移动终端的视频采集、回传系统也已有成熟的应用，如中国专利CN201010545948.7所实现的系统中，首先采用移动终端中的摄像模块对场景进行摄像，然后用流编码模块对采集到的视频信号进行压缩编码，继而用存储模块缓存流媒体文件，再用推送控制模块按照一定的规则调取存储模块中缓存的流媒体文件，最后通过通讯模块将流媒体文件推送至流媒体服务器并广播发布。这类以智能手机为移动终端的视频采集、回传系统在运营商提供的公用网络状况比较好的情况下音视频回传的质量还是比较高，但由于网络覆盖的原因，尽管大多数地区的覆盖效果比较好，但部分区域的信号收发状况还难以令人满意或者根本无法实现音视频等多媒体信息的可靠回传，对于执法记录这种对可靠性要求相对较高的应用场合，需要有更完善的解决方案提高系统的可靠性。

技术实现要素：

为了解决以上方法中存在的问题，本发明提供了一种基于智能手机的执法记录系统及执法记录数据回传方法，以提高智能手机执法记录仪所采集的音视频数据回传可靠性。

本发明技术方案提供一种基于智能手机的执法记录系统，包括智能手机实现的执法记录仪和配置于执法站点的服务器端，

所述执法记录仪包括以下模块，

音视频信号采集模块，用于进行音视频信号取证采集；

音视频信号压缩模块，用于对所采集的音视频信号进行编码压缩处理；

存储模块，用于在音视频信号发送至执法站点前对压缩后的音视频信号提供缓存；

智能照明控制模块，用于进行取证时的照明调节，包括对补光照明LED灯或红外夜视LED照明灯的控制；

通讯模块，用于将音视频信号发送至执法站点的服务器端；

所述服务器端包括以下模块，

智能手机认证模块，用于对执法记录仪实现配对，只有经过匹配的执法记录仪才能将现场采集到的音视频信号回传给服务器端；

解压缩及视频格式自适应处理模块，用于对从信道传输过来的信号进行解压缩处理，并还原出执法记录仪侧的视频格式；

通讯模块，用于实现服务器端同时与多个执法记录仪之间的双向通讯；

存储模块，用于对每次回传的执法记录信息打包成文件进行压缩存储，并按照执法时间和执法终端编号归类备查。

而且，所述红外夜视LED照明灯内置在手机中。

而且，所述对补光照明LED灯或红外夜视LED照明灯的控制，实现方式为，

根据预设的补光阈值L₁、红外阈值L₂，当实际光通量L_g<L₂时，开启智能手机内嵌的夜视红外LED灯进行拍摄操作；当实际光通量L₂≤L_g<L₁开启智能手机内嵌的补光灯；当L_g≥L₁时夜视红外LED等及补光灯均不开启。

本发明还相应提供一种采用上述基于智能手机的执法记录系统实现的执法记录数据回传方法，在智能手机只有一个通讯信道的情况下，通过测试通讯信道传输状况评估，判断采用间隔拍照和录音记录现场执法情况，或者是采用摄像和录音记录现场执法情况；在智能手机有两个通讯信道的情况下，根据两个信道的信号场强情况确定保存照片和音频文件，或利用质量较好的信道回传音视频文件，或同时利用两个信道回传音视频文件。

而且，执法站点的服务器端向执法记录仪反馈是否正常接收到现场的音视频信息，支持现场执法人员根据反馈信息随时检查智能手机的设置及在运营商处的储值情况，保证获取更全面的现场执法记录信息。

而且，所述在智能手机只有一个通讯信道的情况下，通过测试通讯信道传输状况评估，判断采用间隔拍照和录音记录现场执法情况，或者是采用摄像和录音记录现场执法情况，实现方式如下，

信号场强小于某一预设阈值时，将间隔拍摄的现场照片和音频文件保存于智能手机的存储器内，信号场强大于等于该预设阈值时，将现场拍摄的视频和音频文件回传至执法站点的服务器。

而且，所述在智能手机有两个通讯信道的情况下，根据两个信道的信号场强情况确定保存照片和音频文件，或利用质量较好的信道回传音视频文件，或同时利用两个信道回传音视频文件，实现方式如下，

设智能手机有两个通讯信道分别记为信道1和信道2，根据预设的场强阈值T，

当S₁<T and S₂<T，间隔拍照并存储于智能手机中；

当S₁≥T and S₂<T，利用信道1拍摄视频并回传；

当S₁<T and S₂≥T，利用信道2拍摄视频并回传；

当S₁≥T and S₂≥T，利用信号强度值大的信道回传，或同时利用两个信道回传音视频

文件；

其中，S₁、S₂分别为信道1和信道2的信号场强。

而且，当回传音视频文件时，通过检测实际信道的传输状况，决定回传视频文件的格式和分辨率。

本发明提供一种基于智能手机的执法记录系统及执法记录数据回传方法，利用几乎每个执法人员都会随身携带的智能手机作为执法记录仪，该执法记录仪可以利用运营商提供的公网将现场采集到的执法取证信息实时回传到区域内的执法站点，执法站点中配备有服务器，用以实时监看现场执法过程、存储并随时调用已录制的执法过程音视频文件。

为了提高采用智能手机作为执法记录仪时采集到的音视频等多媒体信号回传至执法站点的可靠性，本发明通过智能手机在服务器端的注册、自适应选择网络信道、根据信道状况自适应选择视频格式、网络条件不良时本地自动保存关键信息、服务器端是否正常接收到了智能手机端音视频信息的反馈通知等方法，提出了一种提高多媒体信息回传可靠性的技术方案。

本发明的应用，解决了在资金预算紧张的情况下现场执法人员执法取证工具缺乏的问题，并通过一系列技术手段，有效保证了现场取证音视频信息的质量及传输的可靠性。

附图说明

图1为本发明实施例的系统原理图；

图2为本发明实施例的智能手机执法记录仪工作流程图；

图3为本发明实施例的执法站点服务器工作流程图。

具体实施方式

下面通过附图结合实施例，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

本发明提供一种基于智能手机的执法记录系统，包括由智能手机实现的执法记录仪和配置于执法站点的服务器端。

如附图1所示，实施例的智能手机包含有音视频信号采集模块、音视频信号压缩模块、智能照明控制模块、存储模块以及通讯模块；服务器端包含智能手机认证模块、解压缩及视频格式自适应处理模块、通讯模块及存储模块。

在智能手机端(执法记录仪)，具体实现如下：

音视频信号采集模块，用于进行音视频信号取证采集，可利用内嵌于智能手机内部的CMOS图像传感器、麦克风作为信号采集基本元件，具体实施时，本领域技术人员可以设置手机端程序，在程序的控制下，取证录像、录音开始后自动将摄像亮度、色饱和度等参数按照场景照明情况调节到适宜的参数，并将录音音量调节到最大值。

音视频信号压缩模块，用于对所采集的音视频信号进行编码压缩处理，压缩过程中将兼顾音视频质量和传输信道能提供的带宽情况实现自适应处理，在信道条件好的情况下，降低压缩率，保证更高的图像质量；在信道条件不好的情况下，采用较高的压缩率，降低传输信号所需要占用的带宽。

存储模块，用于在音视频信号发送至执法站点前对压缩后的音视频信号提供缓存，在信道质量无法实现音视频信号实时回传的情况下，将按照一定规则取舍后拍摄的现场取证照片保存于智能手机的存储介质中。

智能照明控制模块，用于进行取证时的照明调节，可利用LED补光灯、内置式红外夜视LED照明灯等，能按照测光结果自动开启/关闭补光灯，或者在夜间执法时自动开启红外夜视LED照明灯。具体实施时，一般手机都具有LED灯，用做补光灯，可由手机制造厂家定制内置式红外夜视LED照明灯。

通讯模块，用于将音视频信号发送至执法站点的服务器端，可利用普通智能手机内嵌的WIFI模块、3G/4G通讯模块，具体实施时可以采用软件方式实现通讯控制，可根据可用的回传信道质量自适应选择所采用的回传信道，或者同时利用两个信道回传一路高清晰度音视频信号；通讯模块还能够将实时监测的回传信道质量状况通知音视频信号压缩模块，用以决定动态图像的压缩参数，用以保证按照不同的信道状况传输不同的视频格式。

在服务器端，具体实现如下：

智能手机认证模块，用于对具有执法功能的移动终端实现配对，只有经过匹配的智能终端才能作为执法记录仪将现场采集到的音视频信号回传给执法站的服务器，以确定现场执法点信息来源并保证系统信息安全。

解压缩及视频格式自适应处理模块，用于对从信道传输过来的信号进行解压缩处理，并能按照所传输的视频文件头采用不同的参数对图像数据进行解压以还原出移动终端侧的视频格式。

通讯模块，用于保证服务器同时与多个执法记录仪(智能手机终端)实现通讯，服务器和智能手机之间的通讯是双向的。

存储模块，用于对每次回传的执法记录信息打包成文件进行压缩存储，并按照执法时间和执法终端编号归类备查。

服务器端可外设多画面监视器，可以按照执法站监控人员的指令接收服务器传送过来的视频信号，单画面或多画面显示各执法点回传的视频信号，音频信号可选择其中任何一路视频的信号播出。

基于以上系统，本发明通过测试通讯信道传输状况评估采用间隔拍照、录音记录现场执法情况的策略，或者是采用摄像、录音记录现场执法情况的策略，并在双卡双待智能手机作为执法终端设备的情况下，能优选信道传输现场执法信息，或同时利用两个信道传输一路高质量视频信号；

如图2所示，本发明实施例为增强系统回传音视频信息可靠性在智能手机端实施的方法如下：

步骤1，初始化：在系统初始化过程中，完成麦克风的音量调整，并将亮度、白平衡的参数设置成中间值等；

步骤2，利用智能手机的镜头进行测光，判断是否需要补光或开启红外照明，是则开启补光或红外照明然后进入步骤3，否则直接进入步骤3；

本发明进一步提出如果测光后判断出执法场景照明情况不佳，则根据预设的补光阈值L₁、红外阈值L₂进行具体的照明调节。当内嵌于智能手机中的测光传感器检测到的现场光照度低于阈值L₁时，对执法现场进行照相、摄像过程中将开启补光照明LED灯；低于阈值L₂时，对执法现场进行照相、及摄像过程中将开启夜视红外照明LED。即当实际光通量L_g<L₂时，开启智能手机内嵌的夜视红外LED灯进行拍摄操作；当实际光通量L₂≤L_g<L₁开启智能手机内嵌的补光灯；当L_g≥L₁时夜视红外LED等及补光灯均不开启。具体实施时，本领域技术人员可以自行预设L₁和L₂的取值。

实施例中，补光阈值L₁＝5，红外阈值L₂＝3，按照补光阈值L₁：L_g≤5lux时开启智能手机内嵌的补光灯，按照红外阈值L₂：L_g<3lux时开启智能手机内嵌的夜视红外LED灯进行拍摄操作。

步骤3，进行通讯信道状况的检测，根据测算信道状态判断信道是否支持视频实时回传，

若否则不进行视频实时回传，只进行拍摄现场照片并录音，存储图片及声音文件，然后判断是否执法结束，若是则结束，否则在间隔一段时间后返回继续拍摄；

若是则与服务器试通讯，可以测试回传信道状况，自适应选择回传信道，自适应选择视频格式，然后进入步骤4；

进一步地，考虑到除了一般手机支持一个信道，还有双卡双待手机支持两个信道。通过检测实际信道的传输状况，在智能手机只有一个通讯信道的情况下，采用间隔拍照、录音记录现场执法情况的策略，或者是采用摄像、录音记录现场执法情况的策略，如信号场强小于某一预设阈值时，将间隔拍摄的现场照片和音频文件保存于智能手机的存储器内，如信号场强大于等于该预设阈值时，将现场拍摄的视频和音频文件回传至执法站点的服务器；在智能手机为双卡双待手机(有两个通讯信道)的情况下，将根据两个信道的信号场强情况自适应确定保存照片和音频文件，或利用其中质量较好的信道回传音视频文件，或同时利用两个信道回传一路高分辨率的音视频文件。

进一步地，当回传音视频文件时，可通过检测实际信道的传输状况，决定回传视频文件的格式和分辨率。

实施例中，针对双卡双待手机的处理如下：

如果所有信道都不能支持实时数据回传，则进行间隔拍摄。实施例利用智能手机的拍照、录音功能将现场照片及录音资料保存于智能手机的存储介质中，间隔拍照的初值在初始化时设置为T_g＝10s，现场录音在整个执法过程中是连续的，文件存储是自动将音频文件和多幅照片的文件名相关联；

如果有两个信道支持实时数据回传，智能手机则按照信道的实际通讯状况自适应地选择最好的信道实现数据回传，并可根据信道的实际质量自适应确定回传视频的格式及分辨率，在两个信道都可实现回传的情况下，也可同时利用两个信道实现同一个高分辨率视频文件的回传。例如利用一个信道传送缓存后的前一部分数据，用另一信道传送缓存后的后一部分数据。

设智能手机有两个通讯信道分别记为信道1和信道2，根据预设的场强阈值T，

当S₁<T and S₂<T，间隔拍照并存储于智能手机中；

当S₁≥T and S₂<T，利用信道1拍摄视频并回传；

当S₁<T and S₂≥T，利用信道2拍摄视频并回传；

当S₁≥T and S₂≥T，利用信号强度值大的信道回传，或同时利用两个信道回传音视

频文件；

其中，S₁、S₂分别为信道1和信道2的信号场强。

具体实施时，本领域技术人员可根据具体网络情况设定场强阈值T的取值。

实施例中，场强阈值T设为80dbm，具体地：

当S₁<-80dbm and S₂<-80dbm：间隔拍照并存储于智能手机中；

当S₁≥-80dbm and S₂<-80dbm：利用信道1拍摄视频并回传；

当S₁<-80dbm and S₂≥-80dbm：利用信道1拍摄视频并回传；

当S₁≥-80dbm and S₂≥-80dbm：利用信号强度值大的信道回传，或将一路高分辨率

的视频图像通过两个信道回传。

S₁、S₂分别为信道1和信道2的信号场强。

步骤4，判断是否执法点有变化，若是则返回步骤2，若否则进入步骤5；

可利用智能手机内嵌的GPS模块读取执法点的经、纬度信息，如用W₂代表新地点的经度值，W₁代表旧地点的经度值；H₂代表新地点的纬度值，H₁代表旧地点的纬度值，则按照下列公式判断执法点是否有变化：

D＝[(W₂-W₁)²+(H₂-H₁)²]^1/2

根据预设的距离阈值和D进行比较判断。实施例中D＝5。如D≥5米，说明执法点发生变化，则重新进行测光、测试信道并选择最佳信道及视频格式等一系列操作；如D≤5米，说明执法点没有发生变化，则进入步骤5。

步骤5，实时录制执法现场的音视频信息并压缩回传，同时不断监测服务器端是否能正常接收到音视频信息并反馈，如服务器端反馈正常，则返回步骤4，循环录制现场的音视频信息并回传，直至录制结束；如在录制过程中一旦不能正常接收服务器端反馈的接收正常信号，则中止录制过程，结束程序并提示现场执法人员检查手机的设置情况及在运营商处的储值情况，问题解决后继续录制或直接换用其它执法用智能手机继续现场取证过程。

执法站点的服务器可以向智能手机执法记录仪反馈是否正常接收到现场的音视频信息，现场执法人员可根据此反馈信息随时检查智能手机的设置及在运营商处的储值情况，最大限度地保证获取更全面的现场执法记录信息。优选地，服务器端设置间隔一段预设时间(例如30秒)判断接收的信息是否完整，如不完整则向手机终端进行反馈。

参见图3，服务器执行以下流程：

步骤1，初始化，如果已经开机可以省略此步骤；

步骤2，首先检查是否有智能手机的回传数据请求，是则进入步骤3，否则重复步骤2；

步骤3，核查该请求信息是否来自于已注册的手机(或其他终端)，如果核实正确，进入步骤4，否则返回步骤2；

步骤4，接收来自于该智能手机回传的音视频数据，将压缩的数据保存于服务器的存储介质中，并按照智能手机端对数据进行编码的格式(H.265或H.264等)相应进行解压缩处理并在多画面监视器上显示。

步骤5，判断是否已收满预设容量的信息，是则向终端发送接收正常信息，否则判断是否需要退出系统，是则结束流程，否则返回步骤4继续接收；

实施例中，容量预设为5Mbyte，服务器端每收到5Mbyte的音视频数据，则通过通讯模块向智能终端发送一条“接收正常”反馈信息，以确保系统信息流畅通。

该技术主要应用于需要现场执法取证的领域，如公安、城管、海关稽查、文化稽查、小区保安等领域。也可应用于公司员工出差时将技术调试等现场音视频数据回传公司做深入技术分析等应用场景等。

需要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的。因此本发明包括并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本发明保护的范围。