CN102109895A - 图像服务器装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种图像服务器装置，用以提供数字化及连网功能至闭路电视摄像机。为了能更容易装设该图像服务器装置，该图像服务器装置包括网络连接器、接口电路、直流/直流电源转换器及输出电源连接器。该网络连接器用以传送第一数据信号、第二数据信号和直流电能；该接口电路包括多个变压器用以分离直流电能和数据信号及/或包括多个路径用以传送直流电能；该直流/直流电源转换器从该接口电路的多个变压器及/或多个路径接收直流电能以产生第一电压；该输出电源连接器用以提供第四电压给该闭路电视摄像机。

Description

图像服务器装置

技术领域

本发明是提供一种图像服务器装置，尤指一种从闭路电视摄像机接收图像信号以及提供电能给该闭路电视摄像机的图像服务器装置。

背景技术

闭路电视(closed-circuit television，CCTV)和广播电视的不同在于闭路电视摄像机仅在特定区域录摄图像信号。闭路电视被利用在银行、学校、甚至是政府部门用以防范犯罪，像是窃盗，并且可当作执法官员破案的辅助工具。闭路电视也可利用在工厂，因为工厂的环境可能不适合人员在现场监控，但是仍需监测是否有紧急事件。

当网络基础建设逐渐普及和上网设备的费用不断下降时，网络监控摄像机(internet protocol camera，IPCAM)渐渐流行成为传统闭路电视摄像机的潜在替代品。网络监控摄像机将数字图像(digital video)拍摄技术和数据网络技术结合用以提供网络监控摄像机的远程访问(remote access)功能和控制网络监控摄像机。网络监控摄像机可利用数字感应器捕捉图像信号，和利用网络收发机通过网络连接传送数字图像信号至其它网络装置，例如个人计算机或是监控基地台(monitoring station)。网络收发机也可接收控制信号以控制网络监控摄像机的左右转动(pan)、上下倾斜(tilt)与图像的缩放(zoom)。数字图像信号和控制信号可通过有线网络连接或是无线网络连接传送至其它网络装置，另外，数字图像信号和控制信号也可通过有线网络连接或是无线网络连接接收自其它网络装置。

虽然网络监控摄像机提供许多好处给用户，但运用传统闭路电视技术的安全监控摄像机已经存在。为了要提供网络监控摄像机技术的优点给现有的闭路电视系统，每一闭路电视摄像机可装设一图像服务器。图像服务器包括数字化的电路，用以从闭路电视摄像机接收模拟图像(analog video)信号，以及转换模拟图像信号成为数字图像信号。图像服务器也包括连网电路，用以经由网络连接提供该数字图像信号。因此，可通过网络连接至图像服务器观看传统闭路电视摄像机的图像信号。

请参照图1，图1是一图像服务器100的示意图。图像服务器100通过视频线连接至闭路电视摄像机110用以从闭路电视摄像机110接收模拟图像信号。另外，闭路电视摄像机110需要电源才能操作，因此通过电源线连接至电源插座120用以接收直流电源，例如12V。当装设图像服务器100时，电源插座120可能不是刚好就在闭路电视摄像机110附近，因此，必需花费时间寻找电源插座120，使得装设工作变得困难又不方便。此外，如果电源插座120距离闭路电视摄像机110有点远，则装设工作更是一个大问题，因为势必要增加电源线的长度才能连接闭路电视摄像机110到电源插座120。

发明内容

本发明的一个实施例提供一种图像服务器装置，用以从闭路电视摄像机接收图像信号以及提供电能给该闭路电视摄像机，该图像服务器装置包括网络连接器、接口电路、第一直流/直流电源转换器及输出电源连接器。该网络连接器包括第一线路对和第二线路对，该第一线路对用以传送第一数据信号和电能，该第二线路对用以传送第二数据信号和电能。该接口电路包括第一变压器和第二变压器，该第一变压器用以分离该第一线路对的直流电流和数据信号，该第二变压器用以分离该第二线路对的直流电流和数据信号。该第一变压器的中心抽头和该第二变压器的中心抽头形成电流电路。该第一直流/直流电源转换器有第一输入端电连接至该第一变压器的中心抽头、第二输入端电连接至该第二变压器的中心抽头及输出端用以输出第四电压。该输出电源连接器有输入端电连接至该第一直流/直流电源转换器的该输出端用以接收该第四电压，和输出端用以提供该第四电压给该闭路电视摄像机。

本发明的还一个实施例提供一种图像服务器装置用以从闭路电视摄像机接收图像信号以及提供电能给该闭路电视摄像机，该图像服务器装置包括网络连接器、接口电路、第一直流/直流电源转换器及输出电源连接器。该网络连接器包括第一线路对和第二线路对，该第一线路对用以传送第一数据信号，该第二线路对用以传送第二数据信号。该网络连接器包括第一闲置电路对和第二闲置电路对，用以传送电能。该接口电路电连接至该网络连接器用以结合该第一闲置线路对到在第一电压位阶传送直流电流的第一路径，以及用以结合该第二闲置线路对到在第二电压位阶传送直流电流的第二路径。该第一路径和该第二路径形成电流电路，然后利用在该第一电压位阶和该第二电压位阶之间的电压差形成该第一电压。该第一直流/直流电源转换器有第一输入端电连接至该第一路径和第二输入端电连接至该第二路径，该第一直流/直流电源转换器转换该第一电压至第四电压以及输出该第四电压。该输出电源连接器有第一输入端电连接至该第一直流/直流电源转换器的该输出端用以接收该第四电压，和输出端用以提供该第四电压给该闭路电视摄像机。

附图说明

图1是图像服务器连接至闭路电视摄像机的示意图。

图2是本发明的一个实施例说明图像服务器电连接至闭路电视摄像机的示意图。

图3是图2的图像服务器的第一实施例的示意图。

图4是图2的图像服务器的第二实施例的示意图。

其中，附图标记说明如下：

110、210            闭路电视摄像机

120                 电源插座

201                 电源连接器

100、200、300、400  图像服务器

310、410            图像服务器内部电路

320、420            输出电源连接器

330、430                           网络连接器

331、332、333、334、431、432、433、线路对

434

340、440                           第一直流/直流电源转换器

350、450                           过量电流保护电路

360、460                           以太网络供电界面

361A、362A、461A、462A             初级线圈

361B、362B、461B、462B             次级线圈

365、465                           第二直流/直流电源转换器

370、470                           模拟图像信号输入连接器

1、2、3、4、5、6、7、8             埠

具体实施方式

请参照图2，图2是为本发明的一个实施例的图像服务器200电连接至一闭路电视摄像机210的示意图。图像服务器200用以从摄像机(像是闭路电视摄像机210)接收图像信号以及供应电源给闭路电视摄像机。图像服务器200和闭路电视摄像机210可形成网络摄像机系统。图像服务器200经由视频线连接至闭路电视摄像机210，用以从闭路电视摄像机210接收图像信号。图像服务器200包括电源连接器201，用以提供电源(像是12V直流电源)给闭路电视摄像机210。闭路电视摄像机210经由电源连接器201和电源线(像是电力缆线)从图像服务器200接收电能。

请参照图3，图3是为本发明第一实施例的图像服务器300的示意图。图像服务器300可如图2所示的网络摄像机系统内的图像服务器200。图像服务器300可符合以太网络供电(Power over Ethernet，PoE)标准，例如IEEE802.3af-2003。图像服务器300包括图像服务器内部电路310、输出电源连接器320、网络连接器330、第一直流/直流电源转换器340、过量电流保护电路350、以太网络供电接口(interface)360以及模拟图像(analog video)信号输入连接器370。第一直流/直流电源转换器340是用以供应电源给闭路电视摄像机，像是闭路电视摄像机210。以太网络供电接口360可包括第二直流/直流电源转换器365，用以供应电源至图像服务器内部电路310。模拟图像信号输入连接器370电连接至图像服务器内部电路310和闭路电视摄像机。模拟图像信号输入连接器370可以是图像图型数组(Video Graphics Array，VGA)连接器，复合端子(composite video connector)，S-端子(Separate Video connector，S-Videoconnector)，或是色差端子(component video connector)。输出电源连接器320可如图2所示的电源连接器201。图像服务器内部电路310可包括图像服务器300的应用电路，像是模拟数字转换器(analog-to-digital converters)、图像编码电路及网络交换电路，其中模拟数字转换器是用以数字化来自闭路电视摄像机210的图像信号，图像编码电路是用以编码数字化后的图像信号，以及网络交换电路是用以传送编码后的图像信号至网络装置。网络连接器330可以是RJ-45连接器，其包括多个线路对331、332、333及334。线路对331是闲置的线路对，其对应到RJ-45连接器的第4埠和第5埠；线路对332是信号对，其对应到RJ-45连接器的第1埠和第2埠；线路对333是信号对，其对应到RJ-45连接器的第3埠和第6埠；线路对334是闲置的线路对，其对应到RJ-45连接器的第7埠和第8埠。线路对332是用来做为接收对，而线路对333是用来做为发射对。线路对332也可用来做为发射对，而线路对333也可用来做为接收对。以太网络供电界面360经由多个线路对331、332、333及334连接至网络连接器330。第一变压器包括初级线圈361A和次级线圈361B。第二变压器包括初级线圈362A和次级线圈362B。线路对332电连接至第一变压器的初级线圈361A，，以及线路对333电连接至第二变压器的初级线圈362A。第一变压器可由线路对332分离电能(如直流电流)和数据信号；第二变压器可由线路对333分离电能(如直流电流)和数据信号。初级线圈361A有第一端电连接至线路对332的第一线路，和第二端电连接至线路对332的第二线路。初级线圈362A有第一端电连接至线路对333的第一线路，和第二端电连接至线路对333的第二线路。以太网络供电接口360的第二直流/直流电源转换器365可接通初级线圈361A的中心抽头和初级线圈362A的中心抽头用以接收第一电压，例如48V。第一变压器的中心抽头和第二变压器的中心抽头形成电流电路，其中第一变压器的中心抽头形成第一电压位阶，第二变压器的中心抽头形成第二电压位阶。在第一电压位阶和第二电压位阶之间的电压差可用来形成第一电压，例如48V。

第二直流/直流电源转换器365有第一输入端电连接至初级线圈361A的中心分接头，和第二输入端电连接至初级线圈362A的中心分接头。然后，第二直流/直流电源转换器365转换第一电压至第二电压(12V)和第三电压(5V)给图像服务器内部电路310。除了从以太网络供电接口360接收第二电压和第三电压之外，图像服务器内部电路310也可传送数据至以太网络供电接口360的第二变压器，以及从以太网络供电接口360的第一变压器接收数据。

为了提供电源给闭路电视摄像机210，第一直流/直流转换器340的第一端接通第一变压器的初级线圈361A，第一直流/直流转换器340的第二端接通第二变压器的初级线圈362A用以接收第一电压。然后，第一直流/直流转换器340可转换第一电压至第四电压(12V)，以及由第一直流/直流转换器340的输出端输出第四电压。之后经由输出电源连接器320供应第四电压至闭路电视摄像机210。过量电流保护电路350电连接于第一直流/直流转换器340的输出端和输出电源连接器320的输入端之间用以保护闭路电视摄像机210免于受到第四电压过量电流的危害。值得注意的是，当第一直流/直流转换器340和第二直流/直流电源转换器365两者都被利用在图像服务器300时，第一直流/直流转换器340并非是必须的，以及第二直流/直流电源转换器365可直接经由过量电流保护电路350和输出电源连接器320供应电源给闭路电视摄像机210，此时第二直流/直流电源转换器365的第二电压用以供应电源给闭路电视摄像机210。然而，第一直流/直流转换器340和第二直流/直流电源转换器365两者都被利用在图像服务器300是较好的。因为如果直接经由第二直流/直流电源转换器365供应电源给闭路电视摄像机210可能会产生噪声(noise)至第二电压和第三电压，以及如果闭路电视摄像机210从第二直流/直流电源转换器365抽取太多电流，则流经图像服务器内部电路310的电流可能匮乏导致当机。如果经由第一直流/直流转换器340供应电源给闭路电视摄像机210，闭路电视摄像机210可在不影响图像服务器内部电路310正常运作的情况下抽取电能。

请参照图4，图4是为本发明第二实施例的图像服务器400的示意图。图像服务器400利用不同于图像服务器300的第二以太网络供电架构。其中第二以太网络供电架构不是用同一信号对送数据信号和电能信号，取而代之的是提供数据信号在两信号对，以及电能信号在两闲置线路对，将详述如下。图像服务器400可如图2所示的网络摄像机系统内的图像服务器200。图像服务器400可符合上述以太网络供电标准。图像服务器400包括图像服务器内部电路410、输出电源连接器420、网络连接器430、第一直流/直流电源转换器440、过量电流保护电路450、以太网络供电接口460、以及模拟图像信号输入连接器470。模拟图像信号输入连接器470电连接至图像服务器内部电路410和闭路电视摄像机。模拟图像信号输入连接器470可以是图像图型数组(Video Graphics Array，VGA)连接器，复合端子(composite videoconnector)，S-端子(Separate Video连接器，S-Video connector)，或是色差端子(component video connector)。输出电源连接器420可如图2所示的电源连接器201。图像服务器内部电路410可包括图像服务器400的应用电路，像是模拟数字转换器、图像编码电路及网络交换电路，模拟数字转换器是用以数字化来自闭路电视摄像机210的图像信号，图像编码电路是用以编码数字化后的图像信号，以及网络交换电路是用以传送编码后的图像信号至网络装置。网络连接器430可以是RJ-45连接器，其包括多个线路对431、432、433及434。线路对431是闲置的线路对，其对应到RJ-45连接器的第4埠和第5埠；线路对432是信号对，其对应到RJ-45连接器的第1埠和第2埠；线路对433是信号对，其对应到RJ-45连接器的第3埠和第6埠；线路对434是闲置的线路对，其对应到RJ-45连接器的第7埠和第8埠。线路对432是用来做为接收信号对，而线路对433是用来做为发射信号对。线路对432也可用来做为发射信号对，而线路对433也用来做为接收信号对。以太网络供电界面460经由多个线路对431、432、433及434连接至网络连接器430。以太网络供电接口460电连接至网络连接器430用以结合闲置线路对431至传送电能信号的第一路径，以及结合闲置线路对434至传送电能信号的第二路径。该第一路径和该第二路径形成电流电路。第一变压器包括初级线圈461A和次级线圈461B。第二变压器包括初级线圈462A和次级线圈462B。线路对432电连接至第一变压器的初级线圈461A，以及线路对433电连接至第二变压器的初级线圈462A。初级线圈461A有第一端电连接至线路对432的第一线路，和第二端电连接至线路对432的第二线路。初级线圈462A有第一端电连接至线路对433的第一线路，和第二端电连接至线路对433的第二线路。以太网络供电接口460的第二直流/直流电源转换器465可经由该第一路径和该第二路径从线路对431和线路对434接收第一电压，例如48V。该第一路径形成第一电压位阶，该第二路径形成第二电压位阶，在第一电压位阶和第二电压位阶之间的电压差可用来形成第一电压，例如48V。

第二直流/直流电源转换器465有第一输入端经由该第一路径电连接至线路对431，和第二输入端经由该第二路径电连接至线路对434。然后，第二直流/直流电源转换器465转换第一电压至第二电压(12V)和第三电压(5V)给图像服务器内部电路410。除了从以太网络供电接口460接收第二电压和第三电压之外，图像服务器内部电路410也可传送数据至以太网络供电接口460的第二变压器，以及从以太网络供电接口460的第一变压器接收数据。

为了提供电源给闭路电视摄像机210，第一直流/直流电源转换器440的第一输入端可从该第一路径接收第一电压，及第一直流/直流电源转换器440的第二输入端可从该第二路径接收第一电压。然后，第一直流/直流转换器440可转换第一电压至第四电压(12V)，以及由第一直流/直流转换器440的输出端输出第四电压。之后经由输出电源连接器420供应第四电压至闭路电视摄像机210。过量电流保护电路450电连接于第一直流/直流转换器440的输出端和输出电源连接器420的输入端之间用以保护闭路电视摄像机210免于受到第四电压过量电流的危害。值得注意的是，当第一直流/直流转换器440和第二直流/直流电源转换器465两者都被利用在图像服务器400时，第一直流/直流电源转换器440并非是必须的，以及第二直流/直流电源转换器465可直接经由过量电流保护电路450和输出电源连接器420供应电源给闭路电视摄像机210，此时第二直流/直流电源转换器465的第二电压用以供应电源给闭路电视摄像机210。然而，第一直流/直流转换器440和第二直流/直流电源转换器465两者都被利用在图像服务器400是较好的。因为如果直接经由第二直流/直流电源转换器465供应电源给闭路电视摄像机210可能会产生噪声至第二电压和第三电压，以及如果闭路电视摄像机210从第二直流/直流电源转换器465抽取太多电流，则流经图像服务器内部电路410的电流可能匮乏导致当机。如果经由第一直流/直流转换器440供应电源给闭路电视摄像机210，闭路电视摄像机210可在不影响图像服务器内部电路410正常运作的情况下抽取电能。

在本发明的第一实施例中，图像服务器300包括第一直流/直流转换器340和输出电源连接器320，是用以提供便利的电源给闭路电视摄像机210。在本发明的第二实施例中，图像服务器400包括第一直流/直流转换器440和输出电源连接器420，是用以提供便利的电源给闭路电视摄像机210。前述本发明的两实施例使得装设闭路电视摄像机较现有技术更便利以及更简化，另外可缩短用以连接闭路电视摄像机210到输出电源连接器320、420的电力缆线。本发明图像服务器300和图像服务器400采用不同的以太网络供电架构，提供使用者应用的灵活性。

以上所述仅为本发明的优选实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (16)

1.一种图像服务器装置，包括：

网络连接器，包括：

第一线路对，用以传输第一数据信号和电能；及

第二线路对，用以传输第二数据信号和电能；

接口电路，包括：

第一变压器，用以分离该第一线路对的直流电流和数据信号；及

第二变压器，用以分离该第二线路对的直流电流和数据信号；

该图像服务器装置的特征在于还包含：

第一直流/直流电源转换器，具有第一输入端电连接至该第一变压器的中

心抽头，第二输入端电连接至该第二变压器的中心抽头，和输出端用以输出第四电压；及

输出电源连接器，具有输入端电连接至该第一直流/直流电源转换器的该输出端用以接收该第四电压，和输出端用以提供该第四电压给该闭路电视摄像机。

2.如权利要求1所述的图像服务器装置，其特征在于，该图像服务器装置还包括：

图像服务器内部电路，用以数字化来自该闭路电视摄像机的图像信号，编码数字化后的该图像信号，和传送编码后的该图像信号至网络装置。

3.如权利要求2所述的图像服务器装置，其特征在于，该接口电路还包括：

第二直流/直流电源转换器，具有第一输入端电连接至该第一变压器的该中心抽头，第二输入端电连接至该第二变压器的该中心抽头，和一输出端用以输出第二电压和第三电压至该图像服务器内部电路以提供电能给该图像服务器内部电路。

4.如权利要求1所述的图像服务器装置，其特征在于，还包括：

过量电流保护电路，具有第一输入端电连接至该第一直流/直流电源转换器的该输出端，和输出端电连接至该输出电源连接器的该输入端用以保护该闭路电视摄像机免于受到该第四电压突发的过量电流的危害。

5.如权利要求1所述的图像服务器装置，其特征在于，该网络连接器是RJ-45连接器。

6.如权利要求1所述的图像服务器装置，其特征在于，该接口电路是以太网络供电接口电路。

7.如权利要求1所述的图像服务器装置，其特征在于，该第一变压器的初级线圈是电连接至该第一线路对，用以分离该第一电能信号和该第一数据信号。

8.如权利要求7所述的图像服务器装置，其特征在于，该第一直流/直流电源转换器的该第一输入端是电连接至该第一变压器的该初级线圈的该中心抽头。

9.如权利要求1所述的图像服务器装置，其特征在于，该第二变压器的初级线圈是电连接至该第二线路对，用以分离该第二电能信号和该第二数据信号。

10.如权利要求9所述的图像服务器装置，其特征在于，该第一直流/直流电源转换器的该第二输入端是电连接至该第二变压器的该初级线圈的该中心抽头。

11.一种图像服务器装置，包括：

网络连接器，包括：

第一线路对，用以传送第一数据信号；

第二线路对，用以传送第二数据信号；

第一闲置电路对，用以传输电能；及

第二闲置电路对，用以传输电能；

接口电路，电连接至该网络连接器，用以结合该第一闲置线路对到在第一电压位阶传输直流电流的第一路径，以及用以结合该第二闲置线路对到在第二电压位阶传输直流电流的第二路径；

该图像服务器装置的特征在于还包含：

第一直流/直流电源转换器，具有第一输入端电连接至该第一路径，第二输入端电连接至该第二路径，和一输出端用以输出一第四电压，其中该第一直流/直流电源转换器转换该第一路径和该第二路径之间的电压位阶至该第四电压；及

输出电源连接器，具有第一输入端电连接至该第一直流/直流电源转换器的该输出端用以接收该第四电压，和输出端用以提供该第四电压给该闭路电视摄像机。

12.如权利要求11所述的图像服务器装置，其特征在于，该图像服务器装置还包括：

图像服务器内部电路，用以数字化来自该闭路电视摄像机的图像信号，编码数字化后的该图像信号，和传送编码后的该图像信号至网络装置。

13.如权利要求12所述的图像服务器装置，其特征在于，该接口电路包括：

第二直流/直流电源转换器，具有第一输入端电连接至该第一路径，第二输入端电连接至该第二路径，和输出端用以输出第二电压和第三电压至该图像服务器内部电路以提供电能给该图像服务器内部电路。

14.如权利要求11所述的图像服务器装置，其特征在于，还包括：

过量电流保护电路，具有第一输入端电连接至该第一直流/直流电源转换器的该输出端，和输出端电连接至该输出电源连接器的该输入端用以保护该闭路电视摄像机免于受到该第四电压突发的过量电流的危害。

15.如权利要求11所述的图像服务器装置，其特征在于，该网络连接器是RJ-45连接器。

16.如权利要求11所述的图像服务器装置，其特征在于，该接口电路是以太网络供电接口电路。

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