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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 可定位便攜式影視直播系統(tǒng)
- 來(lái)源：
- 第十一屆“挑戰(zhàn)杯”國(guó)賽作品
- 小類：
- 數(shù)理
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡(jiǎn)介：
- 本產(chǎn)品以普通攝像機(jī)、數(shù)碼相機(jī)為傳感器，以無(wú)線網(wǎng)（3G/EDGE/CDMA/ GPRS）為傳輸媒介，以一體化的視頻、音頻和定位信息為傳輸對(duì)象，以GIS和電子地圖為終端應(yīng)用系統(tǒng)，構(gòu)筑面向公眾的地理信息服務(wù)、應(yīng)急救援、移動(dòng)監(jiān)控等地基空間信息獲取、分析和可視化平臺(tái)（可定位便攜式影視直播系統(tǒng)）。
- 詳細(xì)介紹：
- 隨著無(wú)線通信技術(shù)的日益發(fā)展，傳輸帶寬不斷提高，通信終端的實(shí)時(shí)信息處理能力飛速增強(qiáng)，無(wú)線多媒體應(yīng)用日漸成為業(yè)內(nèi)關(guān)注的焦點(diǎn)，人們更希望在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)能夠方便、快捷、靈活地獲取多媒體信息。與此同時(shí)，各式各樣的基于位置業(yè)務(wù)的應(yīng)用不斷推出，GPS定位信息已廣泛應(yīng)用在生產(chǎn)生活的各個(gè)領(lǐng)域。針對(duì)現(xiàn)有無(wú)線視頻產(chǎn)品有視頻無(wú)音頻，或者有視音頻無(wú)GPS定位信息的不足，本產(chǎn)品提出了一套普及型、可定位影視直播系統(tǒng)方案。 空間定位信息與視頻信息的融合，所產(chǎn)生的新型流媒體即可定位流媒體，在獲取視、音頻信息的同時(shí)，也能獲取其空間定位信息。使得用戶既可了解現(xiàn)場(chǎng)的情況，也可知道事件發(fā)生的地點(diǎn)，為各行業(yè)以及政府部門分析決策提供完善的解決方案及優(yōu)質(zhì)的信息服務(wù)。 本產(chǎn)品可廣泛應(yīng)用于應(yīng)急搶險(xiǎn)、防汛指揮、水庫(kù)安全、森林防火、政府移動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)辦公、施工現(xiàn)場(chǎng)視頻監(jiān)控管理、移動(dòng)車輛監(jiān)控、110聯(lián)動(dòng)工程、移動(dòng)偵查、公共場(chǎng)所防盜、交通實(shí)景導(dǎo)航、實(shí)景旅游、電力線路巡查等
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 設(shè)計(jì)目的：GIS、GPS、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等的應(yīng)用，使人們享受到了基于位置服務(wù)所帶來(lái)的諸多便利。Google Earth等的出現(xiàn)提升了公眾對(duì)地理信息的需求，“民眾來(lái)源”、“志愿者地理信息”等概念的提出則激發(fā)了公眾的參與意識(shí)，而各類突發(fā)事件的應(yīng)急救援更突顯了基于位置服務(wù)的重要性。構(gòu)筑空間傳感器網(wǎng)絡(luò)、地基傳感器網(wǎng)絡(luò)等平臺(tái)已成為對(duì)地觀測(cè)、空間信息科學(xué)等領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)之一。 基本思路：本產(chǎn)品以普通攝像機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、GPS接收機(jī)為傳感器，將視音頻與GPS定位信息采用ASF流媒體文件格式進(jìn)行實(shí)時(shí)融合，通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳輸。用戶不僅能實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程觀看到現(xiàn)場(chǎng)情況、而且能獲取拍攝的位置信息，實(shí)現(xiàn)視音頻和位置的聯(lián)動(dòng)，并進(jìn)一步通過(guò)定位信息和視頻中所包含的結(jié)構(gòu)化場(chǎng)景信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)視頻圖像景物的幾何量測(cè)和目標(biāo)定位。構(gòu)筑面向公眾的地理信息服務(wù)、應(yīng)急救援、移動(dòng)監(jiān)控等地基空間信息獲取、分析和可視化平臺(tái)。作品的設(shè)計(jì)與開發(fā)以大眾化、社會(huì)化為指導(dǎo)思想，以實(shí)用性、系統(tǒng)性和便捷性為原則，強(qiáng)調(diào)多學(xué)科融合和集成創(chuàng)新。 創(chuàng)新點(diǎn)：可定位流媒體、多信息融合的視頻圖像幾何量測(cè)和定位。 技術(shù)關(guān)鍵:可定位流媒體實(shí)時(shí)同步編碼技術(shù)、單幀視頻幾何量測(cè)和對(duì)象定位。 主要技術(shù)指標(biāo):1）視頻編碼：壓縮格式：ASF，分辨率：CIF/QCIF/QVGA/VGA/SVGA，幀率：CIF幀率1-25幀/秒可調(diào)。2）音頻：壓縮格式：MP3，單聲道。3）網(wǎng)絡(luò)傳輸：支持GPRS/CDMA/EDGE/3G等，自適應(yīng)碼率調(diào)整。4）量測(cè)精度：2分米，定位精度≤1m
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 本產(chǎn)品與國(guó)內(nèi)外同類產(chǎn)品相比，其優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： 1）音視頻與GPS定位信息嚴(yán)格同步。本作品毋需兩套設(shè)備，直接將音視頻信息與GPS定位信息在采集終端實(shí)時(shí)進(jìn)行融合并通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送，且音視頻及GPS定位信息三者嚴(yán)格同步，而這種嚴(yán)格同步為后期對(duì)視頻圖像中對(duì)象的幾何量測(cè)與定位的前提條件。 2）音視頻及GPS一體化無(wú)線傳輸。本作品無(wú)需專業(yè)軟件，即能使GPS信息和音視頻信息進(jìn)行實(shí)時(shí)融合并能通過(guò)大眾化無(wú)線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行可定位視頻傳輸，且三者信息融為一體，直接生成可定位視頻文件，方便后期對(duì)存檔視頻進(jìn)行檢索、調(diào)閱。 3）視頻圖像中對(duì)象的幾何量測(cè)與定位。本作品則采用單幀視頻圖像解析技術(shù)，對(duì)含有同步定位信息的視頻中的空間對(duì)象進(jìn)行幾何量測(cè)與定位，為應(yīng)急指揮、司法鑒定等應(yīng)用提供決策支持。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 擬在8月中旬邀請(qǐng)專業(yè)鑒定部門、專家進(jìn)行本作品的鑒定工作。
作品所處階段
- 有成品，處應(yīng)用推廣階段。已被中科院資源與環(huán)境研究所，北京華建項(xiàng)目管理公司，東方衛(wèi)報(bào)社等試用并訂購(gòu)。
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 我方可根據(jù)用戶需求有償提供軟件及相關(guān)技術(shù)支持，也可雙方合力共同開拓市場(chǎng)。
作品可展示的形式
- （1）實(shí)物、產(chǎn)品 ；（2）現(xiàn)場(chǎng)演示；（3）圖片；（4）錄像
使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 使用說(shuō)明:本作品可采集視音頻及GPS定位信息形成可定位流媒體。通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳輸，客戶端可播放視音頻，同時(shí)在地圖上顯示采集地的位置。還可通過(guò)語(yǔ)音與采集者實(shí)時(shí)交流，并進(jìn)行單幀影像的幾何量測(cè)。 技術(shù)特點(diǎn):視頻具有定位信息、便攜式、適應(yīng)多種網(wǎng)絡(luò)傳輸、遠(yuǎn)距無(wú)線自組織網(wǎng)中繼信息傳輸、多工作模式、全程語(yǔ)音交流、單幀視頻的幾何量測(cè)和定位。 適應(yīng)范圍:應(yīng)急救援，公安消防，交通監(jiān)控，建筑監(jiān)理，數(shù)字城管，虛擬旅游，實(shí)景導(dǎo)航，移動(dòng)辦公等。 市場(chǎng)應(yīng)用前景:本作品有望與視頻傳輸設(shè)備、衛(wèi)星通訊設(shè)備、遠(yuǎn)程控制設(shè)備、手機(jī)等有機(jī)整合，以GIS為終端應(yīng)用界面，可作為快速反應(yīng)、應(yīng)急處理、動(dòng)態(tài)管理和科學(xué)決策的智能監(jiān)控系統(tǒng)。 經(jīng)濟(jì)效益:本作品實(shí)現(xiàn)了面向公眾的定位視頻直播，將促進(jìn)虛擬旅游、GPS導(dǎo)航等技術(shù)的發(fā)展。采集器使GIS的數(shù)據(jù)獲取手段更加多樣化和普適化，有望構(gòu)筑空間信息公眾傳感器網(wǎng)絡(luò)。本作品若能在視頻監(jiān)控、應(yīng)急救援、旅游等領(lǐng)域應(yīng)用，其經(jīng)濟(jì)效益相當(dāng)可觀。
同類課題研究水平概述
- 隨著GIS技術(shù)發(fā)展進(jìn)程的社會(huì)化，基于位置服務(wù)越來(lái)越受到人們的青睞，人們渴望在獲取現(xiàn)場(chǎng)音視頻情況的同時(shí)也能獲取GPS定位信息。由此，催生了GPS信息與視頻信息的融合。國(guó)內(nèi)外在空間定位信息與視音頻信息融合研究方面，目前主要有三種方案：（1）將GPS信號(hào)存儲(chǔ)和疊加在視頻信號(hào)上的方法。采用電路控制方式將GPS定位信息直接疊加到視頻圖像上，此方案生成的視頻文件后期無(wú)法獲取視頻幀所對(duì)應(yīng)的GPS定位信息。（2）將空間定位信息存放在視頻文件的音頻信道中。采用此方案進(jìn)行可定位視頻采集，必須采用昂貴的專業(yè)設(shè)備實(shí)時(shí)將空間位置、方位等定位信息進(jìn)行音頻調(diào)制，并存儲(chǔ)在視頻數(shù)據(jù)的一個(gè)聲道中，而且需要使用專用的軟件包進(jìn)行后期處理，才能解調(diào)存儲(chǔ)在音頻信道中的空間信息，不但專業(yè)性強(qiáng)、操作復(fù)雜，而且視頻文件損失了音頻信息。（3）利用車載采集設(shè)備進(jìn)行視頻信息與空間定位信息的同時(shí)采集，后期以時(shí)間信息為紐帶，實(shí)現(xiàn)空間定位信息與視音頻信息的關(guān)聯(lián)。這種方案較之第一、二種方案雖實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，但是需要外部索引文件建立視頻、音頻與空間定位信息之間時(shí)域約束關(guān)系，而且分開存儲(chǔ)視頻和空間信息也不利于存檔數(shù)據(jù)檢索、調(diào)閱和實(shí)時(shí)傳輸。 然而，人類的需求是隨社會(huì)的進(jìn)步而不斷變化的，人們不再滿足于獲取視頻及定位信息，更希望能在視頻數(shù)據(jù)上進(jìn)行量測(cè)等深層次的分析。常規(guī)圖像量測(cè)主要采用基于測(cè)量型相機(jī)獲取的立體像對(duì)，然而視頻圖像大多由普通相機(jī)拍攝，且焦距可能不斷變化，這使得常規(guī)的技術(shù)無(wú)法直接應(yīng)用，因此基于普通單視圖的幾何量測(cè)成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。當(dāng)前研究主要集中在基于結(jié)構(gòu)化場(chǎng)景的幾何量測(cè)和攝像機(jī)標(biāo)定兩個(gè)方面，場(chǎng)景中的平行、垂直、共面等幾何信息是構(gòu)建圖像的幾何解析關(guān)系的主要線索，其中以滅點(diǎn)滅線理論應(yīng)用最為廣泛。前者基于這些解析關(guān)系及已知的部分度量信息可對(duì)場(chǎng)景進(jìn)行幾何距離、面積、體積等量測(cè)，但此類方法無(wú)法對(duì)空間中任意兩點(diǎn)進(jìn)行量測(cè)；后者對(duì)攝像機(jī)進(jìn)行標(biāo)定，獲得空間點(diǎn)和圖像點(diǎn)之間的幾何關(guān)系，可計(jì)算場(chǎng)景中任意兩點(diǎn)的距離。但由于沒(méi)有攝像機(jī)的位置信息，二者均無(wú)法對(duì)視頻場(chǎng)景中空間對(duì)象進(jìn)行定位。 因此，研發(fā)集視頻、音頻和定位信息于一體的可定位流媒體，并在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)支持下進(jìn)行信息傳輸，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)基于影像的量測(cè)和分析，有助于視頻監(jiān)控技術(shù)、GIS和LBS技術(shù)的發(fā)展，有著廣闊的應(yīng)用前景和巨大的應(yīng)用市場(chǎng)。
