CN103561202B - 一种具有bpc自动校时功能的摄像机及自动校时方法 - Google Patents

Abstract

本发明适用于摄像机技术领域，提供一种具有BPC自动校时功能的摄像机及自动校时方法。所述摄像机包括内置天线，用于接收电波钟BPC长波低频时码信号；BPC接收模块，用于接收来自于所述内置天线的BPC长波低频时码信号，并经处理后输出含有时间编码信息的脉冲信号；微处理器，用于接收所述脉冲信号，并从中解码出时间信息；时钟芯片，用于接收所述微处理器输出的时间信息，并将根据所述时间信息修正本地时钟，将修正后的本地时钟作为摄像机系统时钟。本发明通过在摄像机内设置内置天线以及BPC接收模块，实现了摄像机自动校时功能，解决了普通摄像机时钟精度偏差较大，人工校时费时费力的问题。

Description

一种具有BPC自动校时功能的摄像机及自动校时方法

技术领域

本发明属于摄像机技术领域，尤其涉及一种具有BPC自动校时功能的摄像机及自动校时方法。

背景技术

现有技术中，HD-SDI（High Definition-Serial Digital Interface，高清数字分量接口）高速球型摄像机都有内置时钟芯片，用于为设备提供时间显示功能，为视频浏览及录像提供时间参考信息。但现有技术中，因HD-SDI高速球型摄像机产品都属单向视频数据输出，因此系统时钟的校时只能靠人工调整后由内部时钟芯片计时处理，无法实现自动时间校准，由于人工校时存在时延等缘故，无法实现与标准时间的精确同步。另外，由于时钟芯片都会存在计时累积误差，在运行一段时间后，误差时间会逐渐变大而不得不再次人工校时，这样会带来额外的系统维护成本。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种具有BPC自动校时功能的摄像机及自动校时方法，旨在解决现有摄像机的人工校时方法无法与标准时间实时同步、增加额外的系统维护成本的技术问题。

一方面，所述具有BPC自动校时功能的摄像机包括：

内置天线，用于接收电波钟BPC长波低频时码信号；

BPC接收模块，用于接收来自于所述内置天线的BPC长波低频时码信号，并经处理后输出含有时间编码信息的脉冲信号；

微处理器，用于接收所述脉冲信号，并从中解码出时间信息；

时钟芯片，用于接收所述微处理器输出的时间信息，并将根据所述时间信息修正本地时钟，将修正后的本地时钟作为摄像机系统时钟。

其特点是，所述BPC接收模块包括：信号接收单元，用于接收BPC长波低频时码信号；信号处理单元，用于对所述BPC长波低频时码信号进行信号放大、解调、信号比较处理后，输出含有时间编码的脉冲信号。

所述微处理器包括：信息解码单元，用于在有效接收时间周期内，接收第一个有效时间编码的脉冲信号，解码得到第一时间信息，然后接收第二个有效时间编码的脉冲信号，解码得到第二时间信息；

时间判断单元，用于判断所述第二时间信息和第一时间信息的差值是否小于或等于预设时间；

控制处理单元，用于当所述时间判断单元判断是时，将所述第二时间信息作为有效的时间信息发送给时钟芯片，并关闭脉冲信号接收功能，延迟一段时间后再开启，以及当所述时间判断单元判断否时，判定所述第二时间信息为无效时间信息，重新计时接收脉冲信号。

进一步，所述信息解码单元在解码脉冲信号之前，对所述脉冲信号进行编码校检，排除误码。

所述预设时间为10分钟。

附图说明

另一方面，所述摄像机自动校时方法包括下述步骤：

内置天线接收电波钟BPC长波低频时码信号；

BPC接收模块接收来自于所述内置天线的BPC长波低频时码信号，并经处理后输出含有时间编码信息的脉冲信号；

微处理器接收所述脉冲信号，并从中解码出时间信息；

具体实施方式

时钟芯片接收所述微处理器输出的时间信息，并将根据所述时间信息修正本地时钟，将修正后的本地时钟作为摄像机系统时钟。

进一步，所述BPC接收模块接收来自于所述内置天线的BPC长波低频时码信号，并经处理后输出含有时间编码信息的脉冲信号步骤，具体包括：

接收BPC长波低频时码信号；

对所述BPC长波低频时码信号进行信号放大、解调、信号比较处理后，输出含有时间编码的脉冲信号。

所述微处理器接收所述脉冲信号，并从中解码出时间信息步骤，具体包括：

在有效接收时间周期内，接收第一个有效时间编码的脉冲信号，解码得到第一时间信息，然后接收第二个有效时间编码的脉冲信号，解码得到第二时间信息；

判断所述第二时间信息和第一时间信息的差值是否小于或等于预设时间；

若成立，将所述第二时间信息作为有效的时间信息发送给时钟芯片，并关闭脉冲信号接收功能，延迟一段时间后再开启；

否则，判定所述第二时间信息为无效时间信息，重新计时接收脉冲信号。

在进行解码脉冲信号之前，对所述脉冲信号还进行编码校检，排除误码步骤。

所述预设时间为10分钟。

本发明的有益效果是：本发明提供的摄像机是一款具有BPC电波自动校时的摄像机，通过在摄像机内设置内置天线以及BPC接收模块，所述BPC接收模块可以接收BPC长波低频时码信号，微处理器然后从BPC接收模块输出的脉冲信号中解析出时间信息，时钟芯片根据所述时间信息修正本地时钟，这样即可达到自动校时目的，可为监控视频提供高精度标准时间信息，误差小于0.1ms，以满足视频监控网店设备时间一致性的要求，而且由于摄像机能够自动校时，无需人工干预，降低了摄像机系统维护成本。

图1是本发明第一实施例提供的具有BPC自动校时功能的摄像机的结构图；

图2是图1中微处理器的一种优选结构方框图；

图3是本发明第二实施例提供的摄像机自动校时方法的流程图；

图4是图3中步骤S303的一种优选流程图。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

当前市场上非网络的高速球型摄像机，其时间系统一般由产品内部的时钟芯片来计时，时间精度有限，且校时一般为手动设置，不同设备间时间很难做到时间同步。在很多视频监控应用领域，比如公安、轨道交通、机场、口岸安检等，对于视频监控系统中设备时间的精准性要求较高，目前的监控摄像机无法做到准确时间同步，而且人工校时费时费力。

河南省商丘市的BPC电波发射塔2007年7月落成，位于商丘郊区(北纬34.457度，东经115.837度)，信号覆盖直径约2000Km，可覆盖我国大部分区域，为实现BPC电波校时提供了基准时间信号源。有鉴于此，本发明为解决上述问题，通过在摄像机内设置内置天线以及BPC接收模块，以实现摄像机自动校时功能，可满足对于视频监控网点实时性及时间同步要求较高之监控业务需求。为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

实施例一：

图1示出了本发明实施例提供的具有BPC自动校时功能的摄像机的结构，为了便于说明仅示出了与本发明实施例相关的部分。

如图1所示，本实施例提供的具有BPC自动校时功能的摄像机包括内置天线1、BPC接收模块2、微处理器3、时钟芯片4，其中所述内置天线1用于接收电波钟BPC长波低频时码信号；所述BPC接收模块2用于接收来自于所述内置天线的BPC长波低频时码信号，并经处理后输出含有时间编码信息的脉冲信号；所述微处理器3用于接收所述脉冲信号，并从中解码出时间信息；所述 时钟芯片4用于接收所述微处理器输出的时间信息，并将根据所述时间信息修正本地时钟，将修正后的本地时钟作为摄像机系统时钟。

本实施例中，所述内置天线1为68.5KHz天线，以接收来自于BPC电波发射塔的BPC长波低频时码信号，所述内置天线1接收到的BPC长波低频时码信号为调制信号，所述BPC接收模块2与所述内置天线1连接，将接收到的BPC长波低频时码信号经解调处理后输出含有时间编码信息的脉冲信号，然后所述微处理器3BPC编码规范对应解码所述脉冲时钟得到时间信息，所述时间信息包括年、月、日、时、分、秒、星期等。具体实现时，BPC接收模块2包括信号接收单元，用于接收BPC长波低频时码信号；信号处理单元，用于对所述BPC长波低频时码信号进行信号放大、解调、信号比较处理后，输出含有时间编码的脉冲信号，由于BPC接收模块是一种标准模块，信号解调都有固定了协议基础，这里再不赘述。微处理器3解码出时间信息之后，将所述时间信息通过指定的通信端口校准摄像机时钟芯片4的当前时钟，时钟芯片4根据所述时间信息修正本地时钟，将修正后的本地时钟作为摄像机系统时钟，具体的，微处理器3解码出时间信息后，通过修改所述时钟芯片4的时钟参数而达到校准系统时钟的目的。

为了明确微处理器的结构，作为一种具体优选实施方式，如图2所示，所述微处理器3包括：

信息解码单元31，用于在有效接收时间周期内，接收第一个有效时间编码的脉冲信号，解码得到第一时间信息，然后接收第二个有效时间编码的脉冲信号，解码得到第二时间信息；

时间判断单元32，用于判断所述第二时间信息和第一时间信息的差值是否小于或等于预设时间；

控制处理单元33，用于当所述时间判断单元32判断是时，将所述第二时间信息作为有效的时间信息发送给时钟芯片，并控制微处理器开启脉冲信号接收功能，延迟一段时间后再开启，以及当所述时间判断单元判断否时，判定所 述第二时间信息为无效时间信息，控制微处理器重新计时接收脉冲信号。

首先微处理器3设定一个完整的有效接收时间周期，可以设定为1-10分钟，在所述有效接收时间周期内微处理器3才接收脉冲信号，通过计时，在有效接收时间周期内，信息解码单元31接收第一个有效时间编码的脉冲信号，解码得到第一时间信息BPC TIME1，并缓存，然后接收第二个有效时间编码的脉冲信号，解码得到第二时间信息BPC TIME2，并计算BPC TIME2与BPC TIME1的时间差值，时间判断单元32判断所述时间差值是否小于或等于预设时间，通常所述预设时间为10分钟，由于有效接收时间周期设定为1-10分钟，因此显然当所述时间差值大于10分钟，说明所述第一时间信息和第二时间信息有误，因此控制处理单元33可以认定BPC TIME2无效，重新计时有效接收时间周期，信息解码单元31重新接收并解码出第一时间信息和第二时间信息；当所述时间差值小于或等于10分钟时，控制处理单元33认定BPC TIME2有效，关闭脉冲信号接收功能，延迟一段时间后再开启，比如1小时，实现了每隔一段时间摄像机系统进行自动校时。优选的，为了降低解码错误概率，所述信息解码单元在解码脉冲信号之前，对所述脉冲信号进行编码校检，以排除误码。

经过测试，本实施例提供的摄像机自动校时精度误差在±0.1ms秒范围内，接收灵敏度≤60μV/m。

实施例二：

图3示出了本发明实施例提供的一种摄像机自动校时方法的流程，为了便于说明仅示出了与本发明实施例相关的部分。

本实施例提供的摄像机自动校时方法包括下述步骤：

步骤S301、内置天线接收电波钟BPC长波低频时码信号；

步骤S302、BPC接收模块接收来自于所述内置天线的BPC长波低频时码信号，并经处理后输出含有时间编码信息的脉冲信号；

步骤S303、微处理器接收所述脉冲信号，并从中解码出时间信息；

步骤S304、时钟芯片接收所述微处理器输出的时间信息，并将根据所述时间信息修正本地时钟，将修正后的本地时钟作为摄像机系统时钟。

在步骤S302中，BPC接收模块接收来自于所述内置天线的BPC长波低频时码信号，然后对所述BPC长波低频时码信号进行信号放大、解调、信号比较处理后，输出含有时间编码的脉冲信号。

作为一种具体优选实施方式，如图4所示，所述步骤S303具体包括：

步骤S401、在有效接收时间周期内，接收第一个有效时间编码的脉冲信号，解码得到第一时间信息，然后接收第二个有效时间编码的脉冲信号，解码得到第二时间信息。

先微处理器设定一个完整的有效接收时间周期，可以设定为1-10分钟，在所述有效接收时间周期内微处理器才接收脉冲信号，通过计时，在有效接收时间周期内，微处理器接收第一个有效时间编码的脉冲信号，解码得到第一时间信息BPC TIME1，并缓存，然后接收第二个有效时间编码的脉冲信号，解码得到第二时间信息BPC TIME2，并计算BPC TIME2与BPC TIME1的时间差值。优选的，为了降低解码错误概率，在解码脉冲信号之前，对所述脉冲信号进行编码校检，以排除误码。

步骤S402、判断所述第二时间信息和第一时间信息的差值是否小于或等于预设时间。

步骤S403、若成立，将所述第二时间信息作为有效的时间信息发送给时钟芯片，并关闭脉冲信号接收功能，延迟一段时间后再开启；

步骤S404、否则，判定所述第二时间信息为无效时间信息，重新计时接收脉冲信号。

当所述时间差值大于所述预设时间，通常所述预设时间为10分钟，由于有效接收时间周期设定为1-10分钟，因此显然当所述时间差值大于10分钟，说明所述第一时间信息和第二时间信息有误，此时可认定BPC TIME2无效，重新计时有效接收时间周期，当所述时间差值小于或等于10分钟时，此时可认定 BPC TIME2有效，关闭脉冲信号接收功能，延迟一段时间后再开启，比如1小时，实现了每隔一段时间摄像机系统进行自动校时。

综上。本实施例提供的摄像机根据BPC电波自动校时，特别针对于HD-SDI高速球型摄像机，可以解决一般HD-SDI摄像机系统时钟偏差问题，满足HD-SDI信号极低的信号延时特性(≤5ms)，能使采用该产品组成的视频监控网点采集到的视频数据具有完全一致的精准时间信息，在高速公路、平安城市、轨道交通等行业有着特定的应用优势，例如：高速视频测速、公共安全事件分析等。

本领域普通技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以在存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，如ROM/RAM、磁盘、光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种具有BPC自动校时功能的摄像机，所述摄像机包括：

内置天线，用于接收电波钟BPC长波低频时码信号；

BPC接收模块，用于接收来自于所述内置天线的BPC长波低频时码信号，并经处理后输出含有时间编码信息的脉冲信号；

微处理器，用于接收所述脉冲信号，并从中解码出时间信息；

时钟芯片，用于接收所述微处理器输出的时间信息，并将根据所述时间信息修正本地时钟，将修正后的本地时钟作为摄像机系统时钟；

其特征在于，所述BPC接收模块包括：

信号接收单元，用于接收BPC长波低频时码信号；信号处理单元，用于对所述BPC长波低频时码信号进行信号放大、解调、信号比较处理后，输出含有时间编码的脉冲信号；

所述微处理器包括：信息解码单元，用于在有效接收时间周期内，接收第一个有效时间编码的脉冲信号，解码得到第一时间信息，然后接收第二个有效时间编码的脉冲信号，解码得到第二时间信息；

时间判断单元，用于判断所述第二时间信息和第一时间信息的差值是否小于或等于预设时间；

控制处理单元，用于当所述时间判断单元判断是时，将所述第二时间信息作为有效的时间信息发送给时钟芯片，并关闭脉冲信号接收功能，延迟一段时 间后再开启，以及当所述时间判断单元判断否时，判定所述第二时间信息为无效时间信息，重新计时接收脉冲信号。

2.如权利要求1所述具有BPC自动校时功能的摄像机，其特征在于，所述信息解码单元在解码脉冲信号之前，对所述脉冲信号进行编码校检，排除误码。

3.如权利要求1所述具有BPC自动校时功能的摄像机，其特征在于，所述预设时间为10分钟。

4.一种摄像机自动校时方法，其特征在于，所述方法包括：

内置天线接收电波钟BPC长波低频时码信号；

BPC接收模块接收来自于所述内置天线的BPC长波低频时码信号，并经处理后输出含有时间编码信息的脉冲信号；

微处理器接收所述脉冲信号，并从中解码出时间信息；

时钟芯片接收所述微处理器输出的时间信息，并将根据所述时间信息修正本地时钟，将修正后的本地时钟作为摄像机系统时钟；

所述BPC接收模块接收来自于所述内置天线的BPC长波低频时码信号，并经处理后输出含有时间编码信息的脉冲信号步骤，具体包括：

接收BPC长波低频时码信号；

对所述BPC长波低频时码信号进行信号放大、解调、信号比较处理后，输出含有时间编码的脉冲信号；

所述微处理器接收所述脉冲信号，并从中解码出时间信息步骤，具体包括：

在有效接收时间周期内，接收第一个有效时间编码的脉冲信号，解码得到第一时间信息，然后接收第二个有效时间编码的脉冲信号，解码得到第二时间信息；

判断所述第二时间信息和第一时间信息的差值是否小于或等于预设时间；

若成立，将所述第二时间信息作为有效的时间信息发送给时钟芯片，并关闭脉冲信号接收功能，延迟一段时间后再开启；

否则，判定所述第二时间信息为无效时间信息，重新计时接收脉冲信号。

5.如权利要求4所述摄像机自动校时方法，其特征在于，在进行解码脉冲信号之前，对所述脉冲信号还进行编码校检，排除误码步骤。

6.如权利要求4所述摄像机自动校时方法，其特征在于，所述预设时间为10分钟。