基本信息
- 项目名称：
- 可定位便携式影视直播系统
- 来源：
- 第十一届“挑战杯”国赛作品
- 小类：
- 数理
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 本产品以普通摄像机、数码相机为传感器，以无线网（3G/EDGE/CDMA/ GPRS）为传输媒介，以一体化的视频、音频和定位信息为传输对象，以GIS和电子地图为终端应用系统，构筑面向公众的地理信息服务、应急救援、移动监控等地基空间信息获取、分析和可视化平台（可定位便携式影视直播系统）。
- 详细介绍：
- 随着无线通信技术的日益发展，传输带宽不断提高，通信终端的实时信息处理能力飞速增强，无线多媒体应用日渐成为业内关注的焦点，人们更希望在任何时间、任何地点能够方便、快捷、灵活地获取多媒体信息。与此同时，各式各样的基于位置业务的应用不断推出，GPS定位信息已广泛应用在生产生活的各个领域。针对现有无线视频产品有视频无音频，或者有视音频无GPS定位信息的不足，本产品提出了一套普及型、可定位影视直播系统方案。 空间定位信息与视频信息的融合，所产生的新型流媒体即可定位流媒体，在获取视、音频信息的同时，也能获取其空间定位信息。使得用户既可了解现场的情况，也可知道事件发生的地点，为各行业以及政府部门分析决策提供完善的解决方案及优质的信息服务。 本产品可广泛应用于应急抢险、防汛指挥、水库安全、森林防火、政府移动现场办公、施工现场视频监控管理、移动车辆监控、110联动工程、移动侦查、公共场所防盗、交通实景导航、实景旅游、电力线路巡查等
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 设计目的：GIS、GPS、网络技术等的应用，使人们享受到了基于位置服务所带来的诸多便利。Google Earth等的出现提升了公众对地理信息的需求，“民众来源”、“志愿者地理信息”等概念的提出则激发了公众的参与意识，而各类突发事件的应急救援更突显了基于位置服务的重要性。构筑空间传感器网络、地基传感器网络等平台已成为对地观测、空间信息科学等领域的发展趋势之一。 基本思路：本产品以普通摄像机、数码相机、GPS接收机为传感器，将视音频与GPS定位信息采用ASF流媒体文件格式进行实时融合，通过无线网络实时传输。用户不仅能实时远程观看到现场情况、而且能获取拍摄的位置信息，实现视音频和位置的联动，并进一步通过定位信息和视频中所包含的结构化场景信息，实现对视频图像景物的几何量测和目标定位。构筑面向公众的地理信息服务、应急救援、移动监控等地基空间信息获取、分析和可视化平台。作品的设计与开发以大众化、社会化为指导思想，以实用性、系统性和便捷性为原则，强调多学科融合和集成创新。 创新点：可定位流媒体、多信息融合的视频图像几何量测和定位。 技术关键:可定位流媒体实时同步编码技术、单帧视频几何量测和对象定位。 主要技术指标:1）视频编码：压缩格式：ASF，分辨率：CIF/QCIF/QVGA/VGA/SVGA，帧率：CIF帧率1-25帧/秒可调。2）音频：压缩格式：MP3，单声道。3）网络传输：支持GPRS/CDMA/EDGE/3G等，自适应码率调整。4）量测精度：2分米，定位精度≤1m
科学性、先进性
- 本产品与国内外同类产品相比，其优势主要体现在以下几个方面： 1）音视频与GPS定位信息严格同步。本作品毋需两套设备，直接将音视频信息与GPS定位信息在采集终端实时进行融合并通过无线网络发送，且音视频及GPS定位信息三者严格同步，而这种严格同步为后期对视频图像中对象的几何量测与定位的前提条件。 2）音视频及GPS一体化无线传输。本作品无需专业软件，即能使GPS信息和音视频信息进行实时融合并能通过大众化无线网络进行可定位视频传输，且三者信息融为一体，直接生成可定位视频文件，方便后期对存档视频进行检索、调阅。 3）视频图像中对象的几何量测与定位。本作品则采用单帧视频图像解析技术，对含有同步定位信息的视频中的空间对象进行几何量测与定位，为应急指挥、司法鉴定等应用提供决策支持。
获奖情况及鉴定结果
- 拟在8月中旬邀请专业鉴定部门、专家进行本作品的鉴定工作。
作品所处阶段
- 有成品，处应用推广阶段。已被中科院资源与环境研究所，北京华建项目管理公司，东方卫报社等试用并订购。
技术转让方式
- 我方可根据用户需求有偿提供软件及相关技术支持，也可双方合力共同开拓市场。
作品可展示的形式
- （1）实物、产品 ；（2）现场演示；（3）图片；（4）录像
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 使用说明:本作品可采集视音频及GPS定位信息形成可定位流媒体。通过无线网络实时传输，客户端可播放视音频，同时在地图上显示采集地的位置。还可通过语音与采集者实时交流，并进行单帧影像的几何量测。 技术特点:视频具有定位信息、便携式、适应多种网络传输、远距无线自组织网中继信息传输、多工作模式、全程语音交流、单帧视频的几何量测和定位。 适应范围:应急救援，公安消防，交通监控，建筑监理，数字城管，虚拟旅游，实景导航，移动办公等。 市场应用前景:本作品有望与视频传输设备、卫星通讯设备、远程控制设备、手机等有机整合，以GIS为终端应用界面，可作为快速反应、应急处理、动态管理和科学决策的智能监控系统。 经济效益:本作品实现了面向公众的定位视频直播，将促进虚拟旅游、GPS导航等技术的发展。采集器使GIS的数据获取手段更加多样化和普适化，有望构筑空间信息公众传感器网络。本作品若能在视频监控、应急救援、旅游等领域应用，其经济效益相当可观。
同类课题研究水平概述
- 随着GIS技术发展进程的社会化，基于位置服务越来越受到人们的青睐，人们渴望在获取现场音视频情况的同时也能获取GPS定位信息。由此，催生了GPS信息与视频信息的融合。国内外在空间定位信息与视音频信息融合研究方面，目前主要有三种方案：（1）将GPS信号存储和叠加在视频信号上的方法。采用电路控制方式将GPS定位信息直接叠加到视频图像上，此方案生成的视频文件后期无法获取视频帧所对应的GPS定位信息。（2）将空间定位信息存放在视频文件的音频信道中。采用此方案进行可定位视频采集，必须采用昂贵的专业设备实时将空间位置、方位等定位信息进行音频调制，并存储在视频数据的一个声道中，而且需要使用专用的软件包进行后期处理，才能解调存储在音频信道中的空间信息，不但专业性强、操作复杂，而且视频文件损失了音频信息。（3）利用车载采集设备进行视频信息与空间定位信息的同时采集，后期以时间信息为纽带，实现空间定位信息与视音频信息的关联。这种方案较之第一、二种方案虽实现简单，但是需要外部索引文件建立视频、音频与空间定位信息之间时域约束关系，而且分开存储视频和空间信息也不利于存档数据检索、调阅和实时传输。 然而，人类的需求是随社会的进步而不断变化的，人们不再满足于获取视频及定位信息，更希望能在视频数据上进行量测等深层次的分析。常规图像量测主要采用基于测量型相机获取的立体像对，然而视频图像大多由普通相机拍摄，且焦距可能不断变化，这使得常规的技术无法直接应用，因此基于普通单视图的几何量测成为人们关注的焦点。当前研究主要集中在基于结构化场景的几何量测和摄像机标定两个方面，场景中的平行、垂直、共面等几何信息是构建图像的几何解析关系的主要线索，其中以灭点灭线理论应用最为广泛。前者基于这些解析关系及已知的部分度量信息可对场景进行几何距离、面积、体积等量测，但此类方法无法对空间中任意两点进行量测；后者对摄像机进行标定，获得空间点和图像点之间的几何关系，可计算场景中任意两点的距离。但由于没有摄像机的位置信息，二者均无法对视频场景中空间对象进行定位。 因此，研发集视频、音频和定位信息于一体的可定位流媒体，并在无线网络支持下进行信息传输，进而实现基于影像的量测和分析，有助于视频监控技术、GIS和LBS技术的发展，有着广阔的应用前景和巨大的应用市场。
