CN104754290A - 一种网络视频监控装置 - Google Patents

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Inventor
孟黎歌
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Nanjing University of Science and Technology Changshu Research Institute Co Ltd
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Nanjing University of Science and Technology Changshu Research Institute Co Ltd
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Abstract

本发明属于数字媒体和通信网络技术领域，公开了一种网络视频监控装置，包括视频采集模块、视频压缩模块、网络控制器模块、外部传感器模块和逻辑控制模块；视频采集模块负责采集图像数据，将图像转换为更有利于传输的数字信号；视频压缩模块负责对视频采集模块传输过来的数据进行编码压缩，在不影响监控效果的前提下，减少传输数据量和服务器存储空间；网络控制模块将所有的视频压缩数据通过因特网发送给服务器，同时根据外部传感器感应的信号，控制视频采集模块和视频压缩模块是否工作。由网络设备统一以组播形式发送存储流和在线监控流，提高了网络设备利用率，降低了装置的成本。

Description

一种网络视频监控装置
技术领域
本发明属于数字媒体和通信网络技术领域，具体涉及一种智能启动的网络视频监控装置。
背景技术
网络视频监控，是指通过有线或者无线网络将视频信息以数字化的形式进行传输。现有网络视频监控系统中的视频采集设备，如网络摄像机、视频服务器或硬盘录像机等，对现场的视频进行实时采集，将该采集到的图像信号转化为数字信号后，通过以太网、光纤网传输至监控中心的服务器，用户端可以通过因特网或局域网络连接至该监控中心服务器，访问该视频采集设备所传输的实时图像。与传统的视频监控系统相比，网络视频监控系统更便于计算机进行视频信息的压缩、储存、分析、显示以及报警等自动化处理，实现远距离的监控。只要是网络可以到达的地方，就可以实现视频监控和记录。
随着数字媒体技术和网络技术的发展，产生了嵌入式网络视频监控系统，这种系统以计算机网络为基础，使系统资源分配趋于合理。其主要工作原理是：每一个视频监控单体根据外部传感器的状态，及时将外部图像信号转化为视频数字信号，视频数字信号由高效压缩芯片压缩，再以文件的方式通过网络传输到网络服务器。
基于嵌入式技术的网络数字监控系统，不需处理模拟视频信号的个人计算机，而是直接将视频传感器输出的视频信号压缩转换为数字信号，再通过网络传输给服务器，统一进行管理。具备视频编码处理、网络通信、自动控制等强大功能，每一个监控单体可单独安装，不同厂家设备可实现互连。
目前，现有网络视频监控系统一般采用固定码率，即网络视频监控系统的前端设备采用恒定码率将媒体流发送给网络视频监控系统的媒体录像装置，由该媒体录像装置对该媒体流进行录像处理，获取录像媒体数据，并将该录像媒体数据存储到磁盘阵列中。另外，现有网络视频监控系统经常会存储大量镜头的长时间的录像，而其中真正有记录价值的有人活动的录像只有几分钟。
发明内容
1、本发明的目的。
本发明技术方案的目的是提供一种网络视频监控装置，解决视频存储中存在的网络资源浪费以及传输效率低的问题，并具备以下几项功能。
（1）智能启动功能
当外部传感器感应到有人进入视频监控范围内或有人触碰本装置时，自动开启视频采集，实现智能启动监控。
（2）视频压缩功能
对于拍摄的图像可以按照一定的方式编码压缩，减少网络传输数据量和服务器存储空间，提高网络传输和存储性能。
（3）网络监控功能
各个监控点采集的视频图像都可以通过因特网传输到服务器中，由服务器对各个监控点进行统一管理。
（4）图像存储功能
已经采集的图像以一定的文件格式存储，便于播放、告警及其它使用。
2、本发明的技术方案。
为实现上述目的，本发明提供一种网络视频采集装置，包括视频采集模块、视频压缩模块、网络控制器模块、外部传感器模块和逻辑控制模块，其结构原理如图1所示。
（1）视频采集模块
视频采集模块负责采集图像数据，将图像转换为更有利于传输的数字信号。采用意法半导体公司的VV6501作为视频采集传感器，它能够输出640*480分辨率的视频数据，提供4/5线数据接口，能够实现与视频压缩模块的连接。
（2）视频压缩模块
视频压缩模块负责对视频采集模块传输过来的数据进行编码压缩，在不影响监控效果的前提下，减少传输数据量和服务器存储空间。采用意法半导体公司的STV0676作为视频压缩芯片，它具有三种工作模式，其中模式C可以是通过Digiport口将数据输出，经过一定的逻辑控制后可以和数据线相连。
（3）网络控制器模块
网络控制模块将所有的视频压缩数据通过因特网发送给服务器，同时根据外部传感器感应的信号，控制视频采集模块和视频压缩模块是否工作。对于网络控制器的选择要综合考虑CPU的性能、网络功能、软件开发环境、价格成本等因素。
（4）外部传感器模块
外部传感器模块选用红外传感器和加速度传感器，红外传感器通过红外的方式感应外部信号，加速度传感器通过测量加速度感应外力作用。当其中任一传感器感应到信号时，网络控制器就控制视频监控系统进行视频采集和视频压缩。
（5）逻辑控制模块
网络控制模块与视频压缩模块、外部传感器模块不能进行无缝连接，可以通过逻辑控制模块实现控制器与外部模块的逻辑控制和时序匹配。
每个监控点可以完成视频采集、视频压缩、网络传输功能。监控点在采集到视频数据后经过一系列的处理，以JPG文件的方式通过网络传输到网络监控服务器中；网络监控服务器在接收到JPG文件后，能够及时存储，并实现播放等功能，如图2所示。
3、本发明的有益效果。
在视频采集过程中，图像质量高，清晰可辨，数据接口简单。
不需要构建编码器与存储设备的传输通道，而是由网络设备统一以组播形式发送存储流和在线监控流，提高了网络设备利用率，降低了装置的成本。
附图说明
图1为装置的结构原理图。
图2为装置与服务器的连接示意图。
图3为视频采集模块VV6501电路图。
图4为视频压缩模块STV0676电路图。
图5为红外传感器BISS0001电路图。
图6为加速度传感器MXD2020电路图。
具体实施方式
为了清楚地介绍本发明的具体实施过程，对本发明做出以下具体描述。
实施例1
视频采集模块采用VV6501芯片，是意法半导体公司的CMOS彩色图像传感器，图像质量一般，但成本比较低的。它通过I2C接口以及视频数据接口与视频压缩模块连接，其电路图如图3所示。
其中，SCL、SDA为I2C接口，SD0~SD4为视频数据接口，SCLK为输入时钟信号。
实施例2
视频压缩模块采用STV0676芯片，是意法半导体公司的MJPEG压缩处理器，数据压缩比可调，实时传输速率较高。它通过I2C总线，时钟信号及5位数据线与VV6501连接，它的Digiport口、I2C信号等都接入到逻辑控制模块，在逻辑控制模块完成逻辑控制和时序匹配，其电路图如图4所示。
其中，STV0676左边通过I2C接口SDA、SCL以及视频数据接口SD0~SD4实现与视频采集模块VV6501连接；右边的I2C接口ESDA、ESCL接至CPLD逻辑控制模块中实现逻辑控制后再与网络控制器连接；STV0676对视频数据以JPEG方式压缩后，通过Digiport口输出，DP[7..0]为8位数据输出接口，DP[9]为数据有效信号，DP[8]为FIFO读时钟信号，若DP[9]为高有效，在DP[8]每一个上升沿时刻，DP[7..0]开始输出一帧数据。
实施例3
网络控制器采用DS80C400芯片，是DALLAS公司的网络微控制器，在内部ROM中提供了完整的、可被应用访问的TCP IPv4/6网络栈，网络栈支持最多32个并发的TCP连接，并且能够通过以太网MAC提供高达5Mbps的吞吐率。
实施例4
红外传感器采用BISS0001芯片，判断是否有人进入视频监控范围内，若检测到红外信号，表示有人靠近，发送中断请求给网络控制器，开启视频采集，实现智能监控, 其电路图如图5所示。
加速度传感器采用MXD2020芯片，判断是否有外力作用本装置，若检测到外力作用，表示有人触碰，发送中断请求给网络控制器，开启视频采集，实现智能监控，其电路图如图6所示。
上述实施例仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若千改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种网络视频监控装置，包括视频采集模块、视频压缩模块、网络控制器模块、外部传感器模块和逻辑控制模块；视频采集模块负责采集图像数据，将图像转换为更有利于传输的数字信号；视频压缩模块负责对视频采集模块传输过来的数据进行编码压缩，在不影响监控效果的前提下，减少传输数据量和服务器存储空间；网络控制模块将所有的视频压缩数据通过因特网发送给服务器，同时根据外部传感器感应的信号，控制视频采集模块和视频压缩模块是否工作。
2.根据权利要求1所述的网络视频监控装置，其特征在于：外部传感器模块选用红外传感器和加速度传感器，红外传感器通过红外的方式感应外部信号，加速度传感器通过测量加速度感应外力作用。
3.根据权利要求1所述的网络视频监控装置，其特征在于：辑控制模块实现控制器与外部模块的逻辑控制和时序匹配。
4.根据权利要求1所述的网络视频监控装置，其特征在于：视频采集模块采用VV6501芯片，通过I2C接口以及视频数据接口与视频压缩模块连接。
5.根据权利要求1或4所述的网络视频监控装置，其特征在于：视频压缩模块采用STV0676芯片，STV0676左边通过I2C接口SDA、SCL以及视频数据接口SD0~SD4实现与视频采集模块VV6501连接；右边的I2C接口ESDA、ESCL接至CPLD逻辑控制模块中实现逻辑控制后再与网络控制器连接；STV0676对视频数据以JPEG方式压缩后，通过Digiport口输出，DP[7..0]为8位数据输出接口，DP[9]为数据有效信号，DP[8]为FIFO读时钟信号，若DP[9]为高有效，在DP[8]每一个上升沿时刻，DP[7..0]开始输出一帧数据。
6.根据权利要求1所述的网络视频监控装置，其特征在于：网络控制器采用DS80C400芯片。
7.根据权利要求2所述的网络视频监控装置，其特征在于：红外传感器采用BISS0001芯片，判断是否有人进入视频监控范围内，若检测到红外信号，表示有人靠近，发送中断请求给网络控制器，开启视频采集，实现智能监控。
8.根据权利要求2所述的网络视频监控装置，其特征在于：加速度传感器采用MXD2020芯片，判断是否有外力作用本装置，若检测到外力作用，表示有人触碰，发送中断请求给网络控制器，开启视频采集，实现智能监控。
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