CN101951499A - 网络摄像机 - Google Patents

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Abstract

本发明是基于内部数字接口的网络摄像机，其特征是CCD电荷耦合元件图像传感器模组的数字信号输出端与多媒体应用处理器的信号输入端对应相接，多媒体应用处理器的第一信号输入/输出端与音频编解码器的信号输出/输入端对应相接，多媒体应用处理器的第二信号输入/输出端与网络控制器的信号输出/输入端对应相接，多媒体应用处理器的第三信号输入/输出端与报警控制器的信号输出/输入端对应相接，优点：直接采用CCD传感器模组的数字接口，避免了普通网络摄像机设计中模拟视频与数字视频转换时的信号损失。图像能达到D1(720×576)格式的分辨率，图像都能在网络上传输。能同时将视频信号，音频信号，报警控制信号通过网络进行传输。

Description

网络摄像机
技术领域
本发明涉及的是一种全数字、兼有音频输出和报警控制输出的网络摄像机。属于网络技术领域。
背景技术
视频监控系统以其直观、方便、信息内容丰富而广泛应用于许多场合。目前市场上存有的产品有模拟视频监控和网络视频监控。传统的模拟视频监控技术发展已经非常成熟，性能稳定，多以模拟摄像头采集模拟视频信号，然后通过同轴电缆传输到监控中心，由于信号在传输过程中不可避免地受到各种干扰以及信号的衰减，长距离传输存在一定的困难，采用双绞线和模拟光纤传输解决了长距离传输问题，但增加了系统的成本。另外由于模拟信号传输通常采用基带方式进行，使得摄像机和监控终端的结构只能采用一对一的形式。使得整个系统的拓扑结构变得复杂，增加了综合布线的成本，如果需要对摄像机进行控制，还需外加控制线路。随着计算机网络技术的迅速发展，互联网已经十分普及。视频监控系统正向网络化、数字化和智能化的方向发展，其中，网络摄像机(IPCAM)将是网络数字视频监控的重要组件。它集成了视频采集、图像处理、视频压缩等功能，利用网络技术，可以将影响和声音传至世界任何地方，且远端的浏览者无需使用任何专业软件，只要标准的网络浏览器就可同步监控前端的影像与声音，实现远程控制。通过管理软件，还可实现网上多点监看，本地录像，回放等功能，且监控点数可任意扩充。
现阶段市场上的网络数字视频监控摄像机一般由镜头、图像传感器、声音传感器、A/D模数转换器、网络服务器(嵌入式芯片)、外部报警、控制接口等部分组成。所述网络摄像机内置的嵌入式芯片采用嵌入式实时操作系统。所述镜头传送来的视频信号经A/D模数转换器数字化后由高效压缩芯片压缩，通过网络传送到服务器。网络上用户可以直接用浏览器观看Web服务器上的摄像机图像。可以看到现有技术网络摄像机的前端需要有A/D模数转换芯片对传感器输出的模拟图像进行数字化转换，A/D模数的转换会就会使输出图像的质量变差，而且增加A/D模数转换芯片就存在了设备的成本高、系统变复杂等问题。
发明内容
本发明的目的就是提供一种网络摄像机，可以直接读取图像传感器的数字信号，与网络服务器之间直接进行数字通信，以减少图像信号的损失。
本发明的技术解决方案：其特征是CCD电荷耦合元件图像传感器模组的信号输出端与多媒体应用处理器的信号输入端对应相接，多媒体应用处理器的第一信号输入/输出端与音频编解码器的信号输出/输入端对应相接，多媒体应用处理器的第二信号输入/输出端与网络控制器的信号输出/输入端对应相接，多媒体应用处理器的第三信号输入/输出端与报警控制器的信号输出/输入端对应相接，
本发明的优点：与现有技术相比具体表现在，
(1)网络摄像机传送的H.264压缩数字视频编解码标准格式的视频流，图像能达到D1(720×576)格式的分辨率，所有的图像都能在网络上传输。
(2)采用CCD电荷耦合元件图像传感器作为图像信号采集器件，并采集传感器的数字信号直接输入至多媒体应用处理器。
(3)能同时将视频信号，音频信号，报警控制信号通过网络进行传输。
附图说明
附图1是网络摄像机的结构框图。
具体实施方式
对照附图1，其结构是CCD电荷耦合元件图像传感器模组1的信号输出端与多媒体应用处理器2的信号输入端对应相接，多媒体应用处理器2的第一信号输入/输出端与音频编解码器3的信号输出/输入端对应相接，多媒体应用处理器2的第二信号输入/输出端与网络控制器4的信号输出/输入端对应相接，多媒体应用处理器2的第三信号输入/输出端与报警控制器5的信号输出/输入端对应相接。
CCD电荷耦合元件图像传感器模组1内含光学系统，接收光学系统信号，输出符合ITU-REC656国际电信协会视频标准的数字视频信号，CCD电荷耦合元件图像传感器模组1通过FPC排线与多媒体应用处理器相接，利用多媒体应用处理器作为视频编码芯片对采集到的图像数据进行H.264压缩数字视频编解码标准格式的压缩，然后将数据传输至网络控制器，通过网络控制器，将图像数据传送到监控中心；同时多媒体应用处理器接报警控制器，以及接音频编解码器3，将现场采集到的报警信号和音频信号通过网络传送到中心。
根据要求，可以输出最高D1(720×576)格式分辨率H.264编码的图像，或者根据网络流量，调整数字图像的输出码率，自动适应网络状况。CCD电荷耦合元件图像传感器模组由ICX409CCD图像传感器、CXA2096CCD前端放大器和CXD3172CCD视频信号处理器芯片组成图像输出电路，ICX409CCD图像传感器和CXA2096CCD前端放大器组成光学信号输出电路，给CXD3172CCD视频信号处理器提供原始视频信号，CXD3172CCD视频信号处理器的P8～P15引脚输出YUV亮度色度分离颜色编码方法的数字视频信号；DCK数字时钟输出引脚输出数字图像时钟信号；这组信号送到多媒体应用处理器。
多媒体应用处理器采用i.mx27多媒体应用处理器，该电路接收符合ITU-REC656国际电信协会视频标准的YUV亮度色度分离颜色编码方法的数字视频信号以及图像时钟信号，并将每帧图像实时压缩成H.264数据，形成H.264压缩数字视频编解码标准格式数据流，并将它打包成TCP传输控制协议数据包，接收报警控制器输入的报警信号以及音频编解码芯片输入的数字音频信号，经过打包后，同视频数据流一并通过MII介质无关接口，送往网络控制器。
音频编解码器采用WM8974单声道音频编解码芯片，该电路将分别连接麦克风和扬声器，将麦克风上采集到音频信号编码成数字信号传送至多媒体应用处理器，将多媒体应用处理器接收到数字信号解码为音频信号输出至扬声器，WM8974单声道音频编解码芯片将连到i.mx27多媒体应用处理器的SSI同步串行接口，在imx27的控制下实现双向语音通信。
网络控制器采用RTL820110/100M以太网物理层交换芯片，该电路将多媒体应用处理器通过MII介质无关接口送来的TCP传输控制协议数据包转换成脉冲电流信号，并通过变压器，将信号传输到网络上去，由石英晶体、二只电容组成振荡电路，提供网络接口电路的工作时钟。
报警控制器采用SP3485RS-485收发器和MAX3232RS-232收发器，该电路接收外部报警器件的报警信号，根据报警器件的采用的传输方式分别通过485传输或232传输，接收到的报警信号传送到多媒体应用处理器，并通过网络将信号传至监控中心。
CCD电荷耦合元件图像传感器模组，用于获取视频数据；多媒体应用处理器，用于对包括音频数据和视频数据在内的数据进行处理并通过网络与外部设备进行通信；音频编码解码器，用于对现场的语音信号进行编码并通过网络进行传送同时解码网络传送回的语音信号，完成语音通信；网络控制器，用于将多媒体应用处理器通过有线方式与网络连接；报警控制器，用于接收现场的报警控制信号并通过网络进行传输。
网络摄像机是基于内部数字接口的。

Claims (6)

1.网络摄像机，其特征是CCD电荷耦合元件图像传感器模组的信号输出端与多媒体应用处理器的信号输入端对应相接，多媒体应用处理器的第一信号输入/输出端与音频编解码器的信号输出/输入端对应相接，多媒体应用处理器的第二信号输入/输出端与网络控制器的信号输出/输入端对应相接，多媒体应用处理器的第三信号输入/输出端与报警控制器的信号输出/输入端对应相接，
2.根据权利要求1所述的网络摄像机，其特征是CCD电荷耦合元件图像传感器模组输出的数字视频信号，通过FPC排线与多媒体应用处理器相接，利用多媒体应用处理器作为视频编码芯片对采集到的图像数据进行H.264压缩数字视频编解码标准格式的压缩，然后将数据传输至网络控制器，通过网络控制器，将图像数据传送到监控中心；同时多媒体应用处理器接报警控制器以及接音频编解码器，将现场采集到的报警信号和音频信号通过网络传送到中心。
3.根据权利要求2所述的网络摄像机，其特征是CCD电荷耦合元件图像传感器模组包括ICX409CCD图像传感器、CXA2096CCD前端放大器和CXD3172CCD视频信号处理器芯片，其中ICX409CCD图像传感器和CXA2096CCD前端放大器和图像输出电路组成光学信号输出电路，给CXD3172CCD视频信号处理器提供原始视频信号，CXD3172CCD视频信号处理器的P8～P15引脚输出YUV亮度色度分离颜色编码方法的数字视频信号；DCK数字时钟输出引脚输出数字图像时钟信号。
4.根据权利要求1所述的网络摄像机，其特征是多媒体应用处理器采用i.mx27多媒体应用处理器，该电路接收符合ITU-REC656国际电信协会视频标准的YUV亮度色度分离颜色编码方法的数字视频信号以及图像时钟信号，并将每帧图像实时压缩成H.264数据，形成H.264压缩数字视频编解码标准格式数据流，并将它打包成TCP传输控制协议数据包，接收报警控制器输入的报警信号以及音频编解码芯片输入的数字音频信号，经过打包后，同视频数据流一并通过MII介质无关接口，送往网络控制器。
5.根据权利要求1或2所述的网络摄像机，其特征是网络控制器采用RTL820110/100M以太网物理层交换芯片，将多媒体应用处理器通过MII介质无关接口送来的TCP传输控制协议数据包转换成脉冲电流信号，并通过变压器，将信号传输到网络上去，由石英晶体、二只电容组成振荡电路，提供网络接口电路的工作时钟。
6.根据权利要求1或2所述的网络摄像机，其特征是报警控制器采用SP3485RS-485收发器和MAX3232RS-232收发器，接收外部报警器件的报警信号，根据报警器件的采用的传输方式分别通过RS-485方式传输或RS-232方式传输，接收到的报警信号传送到多媒体应用处理器，并通过网络将信号传至监控中心。
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