CN101778206A - 双镜头视频会议摄像机及其图像处理方法 - Google Patents

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宋庆恒
刘勃
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Wuhan Century ICT Industry Co Ltd
Huazhong University of Science and Technology
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Wuhan Century ICT Industry Co Ltd
Huazhong University of Science and Technology
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Abstract

本发明涉及一种用于网络视频会议系统中的双镜头视频会议摄像机及其图像处理方法。该双镜头视频会议摄像机，其电路由主处理模块、协处理模块、图象采集模块、网络通信模块、存储模块、系统时钟模块和电源模块组成；图像采集模块经过协处理模块和模数转换模块接入主处理模块，主处理模块同时连接网络通信模块、存储模块、系统时钟模块和系统电源模块；所述图像采集模块中包括有一个长焦摄像头和一个广角摄像头。本发明可使视频会议系统终端同时显示长焦摄像图像和广角摄像图像，并且与传统视频会议系统相比，不增加视频会议终端的视频信号处理难度，不增加对网络带宽要求。

Description

双镜头视频会议摄像机及其图像处理方法
技术领域
本发明涉及一种用于网络视频会议系统中的双镜头视频会议摄像机及其图像处理方法。
背景技术
视频会议系统是支持声音、视频以及数据通信的多媒体通信系统，它包括视频会议终端，视频会议MCU(Multipoint Control Unit，多点控制单元)以及采集视频信号的摄像机，其中摄像机是视频会议系统的重要组件。
目前市场上的视频会议摄像机都只有一个镜头，如果这个镜头对准发言人的时候，就看不到该会场的其他人的视频，而将镜头拉远的时候又看不到发言人的细节视频，虽然提供了变焦，云台控制等功能，但是在使用时如果要同时达到前述功能就需购买两台摄像机，并且增加了视频会议终端的复杂程度，终端需发送两路视频信号到多点控制单元，或者先在本地合成后再发送到多点控制单元，增加了视频会议终端视频信号处理的难度，对网络带宽有了更高的要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种可使系统终端同时显示长焦摄像图像和广角摄像图像，并且与传统视频会议系统相比，不增加视频会议终端的视频信号处理难度，不增加对网络带宽要求的双镜头视频会议摄像机及其图像处理方法。
本发明的双镜头视频会议摄像机，其电路由主处理模块、协处理模块、图象采集模块、网络通信模块、存储模块、系统时钟模块和电源模块组成；图像采集模块经过协处理模块和模数转换模块接入主处理模块，主处理模块同时连接网络通信模块、存储模块、系统时钟模块和系统电源模块；所述图像采集模块中包括有一个长焦摄像头和一个广角摄像头。
本发明基于上述双镜头视频会议摄像机的图像处理方法包括以下步骤：
(a)图象采集模块将两个摄像头的输出模拟视频信号发送到协处理模块，同时协处理模块产生图象采集模块的各类同步时序信号，对图象进行预处理；
(b)将协处理模块输出视频信号进行模数转换，形成两路符合CCIR601标准的YUV数字视频信号；
(c)将两路YUV数字视频信号输入主处理模块根据配置进行处理并将两路视频进行视频叠加为一路视频；
(d)将主处理器的输出视频信号进行输出；可通过数模转换后从BNC接口输出模拟视频信号，也可通过网络接口输出数字视频信号；
(e)根据输出视频信号通过网络发送控制信号调节焦距云台，显示位置及显示象素。
本发明采用一个长焦镜头图象采集器和一个广角镜头采集器进行原始图象采集，其中长焦镜头图象采集器可调焦、可云台控制，用于采集小范围高精度视频图象，广角镜头可采集大范围的视频图象；本发明以大规模DSP作为主控核心，其可编程性提高了系统的可裁减性，降低了系统开发成本，同时运用DSP强大的运算能力，实现两幅视频图象的叠加等功能；本摄像机同时具有完善的视频输出接口，可直接提供现场安装监视接口的图象输出；网络接口支持TCP/IP协议，提供网络信号传输通道，可通过网络进行设置和控制功能。采用本发明的摄像机及图像处理方法，可将视频会议终端的发言人视频图象和会场图象通过本摄像机进行采集并视频叠加成一副图象，可通过网络设置发言人视频图象显示位置，显示象素，可以与传统视频会议系统的多点控制单元、视频会议终端及网络设施直接对接，降低了系统成本和网络带宽压力，提升了系统的使用价值。
附图说明
图1是本发明摄像机的结构原理图；
图2是本发明实施例的模数转换电路图；
图3是本发明实施例的网络通信模块结构示意图；
图4是本发明实施例的存储模块结构示意图；
图5为本发明实施例的存储模块的具体电路；
图6为本发明实施例的视频叠加示意图。
具体实施方式
参照图1，本发明的双镜头视频会议摄像机包含图象采集模块、主处理模块、协处理模块、图象采集模块、网络通信模块、存储模块、系统时钟模块和电源模块，图像采集模块包括一个长焦摄像头和一个广角摄像头。本发明实施例采用高速数字信号处理器TMS320DM642作为主处理模块的核心处理芯片，拥有专用的视频外设接口，支持各种视频数据码流的接收，拥有高达600MHZ的核心CPU处理时钟频率，能够实时处理各种任务，拥有强大的存储接口方便地与各种同步或者异步的存储器连接。
实施例中，模数转换模块采用芯片SAA7113用于将模拟视频信号转换成YUV数字信号，芯片SAA7113有双通道模拟处理电路，包括信号源选择、抗混叠滤波器、ADC、自动增益控制、失重发生电路、数字多协议解码器(PAL BGHI，PALM，PALN，NTSCM和NTSCN)、亮度/对比度/饱和度控制电路和颜色空间矩阵等。它具有四个模拟信号入口，能够将PAL和NTSC信号转化成与CCIR-601兼容的颜色成分。该芯片可由12C总线控制。SAA7113电路可输入PAL制式或NTSL制式的全电视复合视频信号或者两路S-VIDEO信号(亮度Y(t)、色度C(t)分离)或者两路全电视复合视频信号和一路S-VIDEO信号，视频信号接在SAA7113的VI11、VI12、VI21、VI22输入引脚。SAA7113输出为符合CCIR601标准的YUV4:2:2(8位)数字视频信号，通过VP00～VP07输出至DM642视频输入接口。本实施例只有两路视频，只需使用SAA7113芯片的两路视频接口即可。具体电路见图2
实施例中，实现网络数据传输或控制过程，以主处理模块为核心控制，通过网络通信模块实现。DM642集成了以太网控制器，包括以太网介质访问控制器(EMAC)和物理层管理数据输入输出(MDIO)。EMAC控制DSP和物理层芯片之间的数据流，而MDIO控制PHY的配置并且监视其状态。PHY采用Intel公司的LXT971A，支持100BASE-TX和100BASE-T两种模式，并提供MII接口方便和EMAC连接。可以通过以太网实现视频数据输出和进行网络配置、远程控制等。图3为网络通信模块实结构示意图。
存储模块片选由CEO完成，选用1片16MB大小的SDRAM进行位扩展后，最大寻址空间为16MB，行地址选通为A[3:10]，列地址选通为A[3:14]，块选择(bankselect)为A[15:16]，故使用DM642地址线A[3:16]。结构示意图见图4，具体电路见图5。
图6为本发明的输出视频示意图，其中1为长焦镜头图象，主要拍摄本地发言人的图象，2为广角镜头图象，主要拍摄本地会场图象，图象1的显示位置和显示象素可以通过网络控制进行调整。

Claims (4)

1.一种双镜头视频会议摄像机，其特征是：其电路由主处理模块、协处理模块、图象采集模块、网络通信模块、存储模块、系统时钟模块和电源模块组成；图像采集模块经过协处理模块和模数转换模块接入主处理模块，主处理模块同时连接网络通信模块、存储模块、系统时钟模块和系统电源模块；所述图像采集模块中包括有一个长焦摄像头和一个广角摄像头。
2.一种基于权利要求1所述双镜头视频会议摄像机的图像处理方法，其特征是：包括以下步骤，
(a)图象采集模块将两个摄像头的输出模拟视频信号发送到协处理模块，同时协处理模块产生图象采集模块的各类同步时序信号，对图象进行预处理：
(b)将协处理模块输出视频信号进行模数转换，形成两路数字视频信号；
(c)将两路YUV数字视频信号输入主处理模块根据配置进行处理并将两路视频进行视频叠加为一路视频；
(d)将主处理器的输出视频信号进行输出；
(e)根据输出视频信号通过网络发送控制信号调节焦距云台，显示位置及显示象素。
3.根据权利要求2所述的图像处理方法，其特征是：步骤(d)中，主处理器的输出视频信号通过数模转换后从BNC接口输出模拟视频信号。
4.根据权利要求2所述的图像处理方法，其特征是：步骤(d)中，主处理器的输出视频信号通过网络接口输出数字视频信号。
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CN101969541A (zh) * 2010-10-28 2011-02-09 上海杰图软件技术有限公司 全景视频通讯系统和方法
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PB01 Publication
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
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