CN112019705B

CN112019705B - 摄像机和视频监控系统

Info

Publication number: CN112019705B
Application number: CN201910449128.9A
Authority: CN
Inventors: 谷利飞
Original assignee: Hangzhou Hikvision Digital Technology Co Ltd
Current assignee: Hangzhou Hikvision Digital Technology Co Ltd
Priority date: 2019-05-28
Filing date: 2019-05-28
Publication date: 2021-11-16
Anticipated expiration: 2039-05-28
Also published as: CN112019705A

Abstract

本发明提供一种摄像机和视频监控系统，该摄像机包括：处理器芯片，与所述处理器芯片连接的网络交换芯片；其中，所述网络交换芯片具有至少一个与光模块连接的数据接口；所述处理器芯片，用于执行：根据所述网络交换芯片获取的所述光模块的接入信号，确定所述网络交换芯片与所述光模块是否成功通信；若所述网络交换芯片与所述光模块通信失败，则向所述网络交换芯片输出模式配置指示信息；所述网络交换芯片，用于根据所述模式配置指示信息将所述网络交换芯片的数据接口的速率模式配置为与插入的光模块对应的速率模式。本发明实施例的摄像机兼容多种速率模式的光模块，提高了摄像机的通用性。

Description

摄像机和视频监控系统

技术领域

本发明涉及视频监控技术领域，尤其涉及一种摄像机和视频监控系统。

背景技术

目前在安防视频监控领域中，为了满足图像质量以及传输距离的要求，带光纤接口的网络摄像机得到了越来越广泛的应用，其中光纤接口指的是网络摄像机的光模块与光纤连接的接口。

相关技术中，通常需要根据插入摄像机的光模块器件的速率选择对应的摄像机，例如若光模块器件支持百兆速率模式，则对应的摄像机需要支持百兆速率模式，若光模块器件支持千兆速率模式，则对应的摄像机需要支持千兆速率模式，即摄像机通常仅支持一种光纤速率模式，而光模块一般支持热插拔操作，因此为了满足用户的多样化需求，提高摄像机的通用性，对于本领域技术人员来说，亟需实现一种同时支持多种速率模式的带光纤接口的摄像机。

发明内容

本发明提供一种摄像机和视频监控系统，以提高摄像机的通用性。

第一方面，本发明提供一种摄像机，包括：

处理器芯片，与所述处理器芯片连接的网络交换芯片；

其中，所述网络交换芯片具有至少一个与光模块连接的数据接口；

所述处理器芯片，用于执行：

根据所述网络交换芯片获取的所述光模块的接入信号，确定所述网络交换芯片与所述光模块是否成功通信；

若所述网络交换芯片与所述光模块通信失败，则向所述网络交换芯片输出模式配置指示信息；

所述网络交换芯片，用于根据所述模式配置指示信息将所述网络交换芯片的数据接口的速率模式配置为与插入的光模块对应的速率模式

在一种可能的实现方式中，摄像机还包括：

模式配置电路；

其中，所述模式配置电路的输入端与所述处理器芯片的配置输出端口连接，所述模式配置电路的输出端与所述网络交换芯片的配置输入端口连接；

所述模式配置电路，用于根据所述处理器芯片输出的所述模式配置指示信息，向所述网络交换芯片输出第一电平信号，所述第一电平信号用于指示所述网络交换芯片将所述数据接口的速率模式配置为与所述插入的光模块对应的速率模式。

在一种可能的实现方式中，所述模式配置电路，包括：

第一三极管、第二三极管、第一电阻、第二电阻；

其中，所述第一三极管的第一端与处理器芯片的配置输出端口连接，所述第一三极管的第二端接地，所述第一三极管的第三端分别与电源和所述第二三极管的第一端连接；

所述第二三极管的第二端接地，所述第二三极管的第三端连接所述第一电阻的第一端，所述第一电阻的第一端还与所述第二电阻的第一端连接，所述第一电阻的第二端连接电源，所述第二电阻的第二端连接所述网络交换芯片的配置输入端口。

在一种可能的实现方式中，所述处理器芯片的复位配置管脚与所述网络交换芯片的复位管脚连接。

在一种可能的实现方式中，所述处理器芯片，具体用于：

若所述网络交换芯片与所述光模块通信失败，则向所述网络交换芯片输出第二电平信号；所述第二电平信号包括所述模式配置指示信息；

所述模式配置电路，用于根据所述第二电平信号输出所述第一电平信号；

所述网络交换芯片，具体用于：

根据所述第一电平信号以及所述网络交换芯片的复位管脚的复位信号，将所述速率模式配置为与所述光模块对应的速率模式。

在一种可能的实现方式中，所述处理器芯片，具体用于：

若所述网络交换芯片与所述光模块在预设时长内未成功通信，则确定所述摄像机与所述光模块通信失败。

在一种可能的实现方式中，若所述网络交换芯片的数据接口默认的速率模式为第一速率模式，则若所述网络交换芯片与所述光模块通信失败，所述网络交换芯片，具体用于：

根据所述模式配置指示信息将输出端口的速率模式从第一速率模式切换为第二速率模式。

在一种可能的实现方式中，若所述第一速率模式包括百兆速率模式，相应的所述第二速率模式包括千兆速率模式；若所述第一速率模式包括千兆速率模式，相应的所述第二速率模式包括百兆速率模式。

在一种可能的实现方式中，所述网络交换芯片包括至少两个数据接口，对应的所述处理器芯片包括至少两个配置输出端口，至少两个所述数据接口分别与所述配置输出端口一一对应。

在一种可能的实现方式中，摄像机还包括：

分别与所述处理器芯片连接的图像传感器、存储器和时钟模块；

其中，所述图像传感器用于采集图像信号；

所述存储器，用于存储程序指令或数据；

所述时钟模块用于给所述处理器芯片提供基准时钟源。

在一种可能的实现方式中，所述处理器芯片的数据输出端口与所述网络交换芯片的数据输入端口通过简化的吉比特媒体独立RGMII接口、吉比特媒体独立GMII接口或媒体独立MII接口连接。

在一种可能的实现方式中，所述网络交换芯片与所述光模块连接的数据接口为串行器/解串器SERDES接口。

第二方面，本发明提供一种视频监控系统，包括：

如第一方面中任一项所述的摄像机、光纤和监控设备；

其中，所述监控设备通过所述光纤与所述摄像机连接。

本发明实施例提供的摄像机和视频监控系统，摄像机包括：处理器芯片，与所述处理器芯片连接的网络交换芯片；其中，所述网络交换芯片具有至少一个与光模块连接的数据接口；所述处理器芯片，用于执行：根据所述网络交换芯片获取的所述光模块的接入信号，确定所述网络交换芯片与所述光模块是否成功通信；若所述网络交换芯片与所述光模块通信失败，则向所述网络交换芯片输出模式配置指示信息；所述网络交换芯片，用于根据所述模式配置指示信息将所述网络交换芯片的数据接口的速率模式配置为与插入的光模块对应的速率模式，可以适应不同速率模式的光模块，通用性较强。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1为本发明一实施例提供的系统示意图；

图2是本发明提供的摄像机一实施例的结构示意图；

图3是本发明提供的摄像机另一实施例的结构示意图；

图4是本发明提供的一实施例的网络交换芯片示意图；

图5是本发明提供的一实施例的处理器芯片和网络交换芯片的交互示意图；

图6是本发明提供的一实施例的模式配置电路结构示意图；

图7是本发明提供的一实施例的流程图。

通过上述附图，已示出本公开明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本公开构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本公开的概念。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

本发明的说明书和权利要求书及所述附图中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

首先对本发明所涉及的名词和应用场景进行介绍：

数据接口：是用来连接光纤线缆的物理接口，其原理是使用光从光密介质进入光疏介质从而发生了全反射。光纤是一种常用的光传输介质。

摄像机是把光学图像信号转换成电信号，以便于存储、处理或传输。

本发明实施例的摄像机可以包括IP摄像机：IP摄像机即网络摄像机，在普通摄像机基础上增加网络编码模块。

本发明实施例提供的摄像机，可以应用于视频监控系统中，如图1所示，摄像机和监控设备(监控设备例如包括硬盘录像机)之间可以通过光纤连接，摄像机具有光纤接口，通过该光纤接口与监控设备连接，摄像机可以兼容多种速率模式的光模块，以提高摄像机的通用性。

本发明实施例的摄像机，通过处理器芯片和网络交换芯片之间的配合，使得在插入光模块之后，将网络交换芯片的速率模式配置为与光模块对应的速率模式，从而实现网络交换芯片与光模块之间的正常通信，摄像机通过光纤将采集的图像信号发送给监控设备，可以满足用户对高图像质量以及远距离传输的要求。

下面以具体的实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。

图2是本发明提供的摄像机一实施例的结构示意图。如图2所示，本实施例提供的摄像机，包括：

处理器芯片，与所述处理器芯片连接的网络交换芯片；

所述处理器芯片，用于执行：

所述网络交换芯片，用于根据所述模式配置指示信息将所述网络交换芯片的数据接口的速率模式配置为与插入的光模块对应的速率模式。

具体的，本发明实施例的摄像机可以兼容至少两种速率模式的光模块，该摄像机具有至少一个数据接口，该数据接口用于与插入的光模块连接，光模块通过光纤与监控设备连接。

待插入的光模块，例如包括：千兆速率光模块和百兆速率光模块。

本发明实施例的摄像机还可以兼容其他速率的光模块，本发明对此并不限定。

如图3所示，摄像机还可以包括图像传感器，用于采集图像信息传给处理器芯片，处理器芯片例如为系统级芯片(System on Chip，简称SOC)。SOC经过图像算法处理和编码后传给网络交换芯片(Switch芯片)，同时SOC根据网络连接情况，对网络交换芯片的数据接口的速率模式进行配置，如发送模式配置指示信息给网络交换芯片。网络交换芯片根据模式配置指示信息将该网络交换芯片的数据接口的速率模式配置为与插入的光模块对应的速率模式，从而实现与光模块的正常通信，可以兼容多种速率模式的光模块。后续网络交换芯片可以将接收到的图像数据进行转换后传送给光模块进行远距离传输，光模块将网络交换芯片发送的数据信号转化为光信号，并通过光纤发送给接收端。接收端再把光信号转换成电信号。本发明实施例的光模块可以采用小型封装可插拔(Small Form-factorPluggable，简称SFP)光模块，光模块通过SFP座子插入到摄像机的数据接口中，可实现光模块的热插拔操作。

需要说明的是，处理器芯片的图像采集和编码部分不限定为某一特定图像处理单元类型，包含但不限于DSP、FPGA、SOC等。

其中，上述图像传感器可以利用光电器件的光电转换功能，将感光面上的光像转换为与光像成相应比例关系的电信号。

图3中的存储器例如可以包括双倍速率同步动态随机存储器(Double Data Rate，简称DDR)和闪存Flash模块，配合SOC使用，可以存储SOC的程序指令或其他数据。时钟模块为时钟源，用于给SOC提供基准时钟源。

本发明实施例中的网络交换芯片，指可以包含端口物理层PHY、串行器/解串器(SERializer DESerializer，简称SERDES)、支持吉比特媒体独立(Gigabit MediaIndependent Interface，简称GMII)GMII/简化的吉比特媒体独立(Reduced GigabitMedia Independent Interface，简称RGMII)/媒体独立(Media Independent Interface，简称MII)的网络交换芯片。网络交换芯片可以通过GMII/RGMII/MII与处理器芯片连接，并将接收到的数据通过SERDES接口传输给光模块。

进一步的，所述处理器芯片，具体用于：

具体的，处理器芯片监测网络交换芯片与插入的光模块之间是否成功建立通信，若在预设时长内未成功通信，则确定该摄像机与光模块通信失败，预设时长可以根据实际情况设置，例如为5秒。

本实施例的摄像机包括：处理器芯片，与所述处理器芯片连接的网络交换芯片；其中，所述网络交换芯片具有至少一个与光模块连接的数据接口；所述处理器芯片，用于执行：根据所述网络交换芯片获取的所述光模块的接入信号，确定所述网络交换芯片与所述光模块是否成功通信；若所述网络交换芯片与所述光模块通信失败，则向所述网络交换芯片输出模式配置指示信息；所述网络交换芯片，用于根据所述模式配置指示信息将所述网络交换芯片的数据接口的速率模式配置为与插入的光模块对应的速率模式，可以适应不同速率模式的光模块，通用性较强。

在上述实施例的基础上，进一步的，如图4所示，网络交换芯片包括至少两个数据接口，对应的所述处理器芯片包括至少两个配置输出端口，至少两个所述数据接口分别与所述配置输出端口一一对应。

具体的，以图4为例，图4中网络交换芯片包括两个数据接口，PO_S和P1_S，两个数据接口可以分别与光模块连接，光模块可以包括多种速率模式的光模块，两个数据接口对应的速率模式均可以通过上述方案进行配置。进一步的两个配置输出端口均可以连接模式配置电路。

上述具体实施方式中，摄像机可以插入多个光模块，适应多种场景的需求，能够满足不同用户的需求。

进一步的，如图5所示，还包括：

模式配置电路；

具体的，如图5所示，以在数据接口PO_S插入光模块为例进行说明，数据接口PO_S对应的网络交换芯片的配置输入端口为PO_SMODE，其中，数据接口P1_S对应的网络交换芯片的配置输入端口为P1_SMODE。

处理器芯片的配置输出端口为S_MODE_0。

本发明实施例中可以通过处理器芯片向模式配置电路发出模式配置指示信息，例如可以通过发出第二电平信号指示网络交换芯片的数据接口的速率模式。例如在PO_SMODE检测到低电平信号，即第一电平信号为低电平时，且复位信号处于上升沿时，设置对应的数据接口PO_S为第一速率模式；在PO_SMODE检测到高电平信号，即第一电平信号为高电平时，且复位信号处于上升沿时，设置对应的数据接口PO_S为第二速率模式。其中，第一速率模式可以为百兆速率模式或千兆速率模式，对应的第二速率模式为千兆速率模式或百兆速率模式，即第一速率模式和第二速率模式为不同的速率模式。

进一步的，如图6所示，模式配置电路，可以包括：

第一三极管Q1、第二三极管Q2、第一电阻R1、第二电阻R2；

其中，所述第一三极管Q1的第一端1与处理器芯片的配置输出端口连接，所述第一三极管Q1的第二端2接地，所述第一三极管Q1的第三端分别与电源和所述第二三极管Q2的第一端1连接；

所述第二三极管Q2的第二端2接地，所述第二三极管Q2的第三端3连接所述第一电阻R1的第一端，所述第一电阻R1的第一端还与所述第二电阻R2的第一端连接，所述第一电阻R1的第二端连接电源，所述第二电阻R2的第二端连接所述网络交换芯片的配置输入端口。

其中，如图5所示，所述处理器芯片的复位配置管脚(PHY_RSTN)与所述网络交换芯片的复位管脚连接。

其中，所述处理器芯片，具体用于：

所述网络交换芯片，具体用于：

具体的，处理器芯片可以通过S_MODE_0管脚拉高或拉低网络交换芯片的P0_SMODE引脚，从而进行高低电平配置。

处理器芯片通过复位配置管脚PHY_RSTN管脚对网络交换芯片进行复位操作。

当网络交换芯片复位管脚RESET复位且处于上升沿时，若配置P0_SMODE为低电平，则设置数据接口P0_S为第一速率模式(例如为百兆速率模式)。

当网络交换芯片的复位管脚RESET复位且处于上升沿时，若配置P0_SMODE为高电平，则设置数据接口P0_S为第二速率模式(例如为千兆速率模式)。

如图6所示，当S_MODE_0管脚输出低电平信号时，第一三级管Q1关断，第二三极管Q2导通，P0_SMODE引脚拉到地端，因此P0_SMODE引脚检测到低电平，设置数据接口P0_S为第一速率模式。

当S_MODE_0管脚输出高电平信号时，第一三级管Q1导通，第二三极管Q2关断，P0_SMODE引脚通过第一电阻R1和第二电阻R2接到电源，从而使得P0_SMODE引脚检测到高电平，设置数据接口P0_S为第二速率模式。

进一步的，图6中的模式配置电路还可实现处理器芯片和网络交换芯片之间不同电平标准的转换。

若处理器芯片输出的是1.8V的电平信号，则通过第一电阻R1和第二电阻R2使得网络交换芯片的P0_SMODE引脚检测到电源为3.3V的电平信号。

其中，图6中在电源和第一三极管Q1之间还可设有第三电阻R3，可以控制第二三极管的导通。第一三极管Q1的第一端还可以通过第四电阻R4连接处理器芯片的配置输出端口。

上述具体实施方式中，通过模式配置电路，较为简便的实现了对网络交换芯片的数据接口的速率模式的配置，可以适应不同速率模式的光模块，通用性较强。

在上述实施例的基础上，进一步的，以下以网络交换芯片的数据接口支持两种速率模式进行说明。

若所述网络交换芯片的数据接口默认的速率模式为第一速率模式，则若所述网络交换芯片与所述光模块通信失败，所述网络交换芯片，具体用于：

其中，若所述第一速率模式包括百兆速率模式，相应的所述第二速率模式包括千兆速率模式；若所述第一速率模式包括千兆速率模式，相应的所述第二速率模式包括百兆速率模式。

具体的，以下以模式配置电路配置速率模式为例进行说明：在网络交换芯片复位时，即当网络交换芯片复位管脚RESET处于上升沿且PO_SMODE检测到低电平信号，即第一电平信号为低电平时，保持数据接口PO_S为第一速率模式不变；当芯片复位管脚RESET处于上升沿,且PO_SMODE检测到高电平信号，即第一电平信号为高电平时，将对应的数据接口PO_S的速率模式从第一速率模式切换为第二速率模式。

在上述实施例的基础上，进一步的，如图7所示，默认设置摄像机的速率模式为千兆速率模式。步骤701、SOC实时监测RGMII口的网络数据信息；步骤702、对插入摄像机的光模块进行信号协商并进行通信。其中RGMII口为处理器芯片和网络交换芯片之间的接口。步骤703、5s后判断是否通信成功；若通信成功，则执行步骤704、确认插入的为千兆光模块，步骤705、固定按照千兆速率模式进行通信，即固定摄像机的速率模式为千兆速率模式，按照千兆速率模式与光模块进行通信；若通信失败，则执行步骤706、判定插入摄像机的是百兆光模块，步骤707、设置为百兆速率模式进行通信，即将摄像机的速率模式从千兆速率模式切换为百兆速率模式，按照百兆速率模式与光模块进行通信。

本发明实施例中还可以提供一种视频监控系统，包括如前述任一实施例的摄像机、光纤和监控设备。

进一步的，监控设备可以包括硬盘录像机。

本实施例的视频监控系统，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本发明旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求书指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求书来限制。

Claims

1.一种摄像机，其特征在于，包括：

处理器芯片，与所述处理器芯片连接的网络交换芯片；

所述处理器芯片，用于执行：

2.根据权利要求1所述的摄像机，其特征在于，还包括：

模式配置电路；

3.根据权利要求2所述的摄像机，其特征在于，所述模式配置电路，包括：

第一三极管、第二三极管、第一电阻、第二电阻；

4.根据权利要求2或3所述的摄像机，其特征在于，

所述处理器芯片的复位配置管脚与所述网络交换芯片的复位管脚连接。

5.根据权利要求4所述的摄像机，其特征在于，所述处理器芯片，具体用于：

所述网络交换芯片，具体用于：

6.根据权利要求1-3任一项所述的摄像机，其特征在于，所述处理器芯片，具体用于：

7.根据权利要求1-3任一项所述的摄像机，其特征在于，若所述网络交换芯片的数据接口默认的速率模式为第一速率模式，则若所述网络交换芯片与所述光模块通信失败，所述网络交换芯片，具体用于：

8.根据权利要求7所述的摄像机，其特征在于，若所述第一速率模式包括百兆速率模式，相应的所述第二速率模式包括千兆速率模式；若所述第一速率模式包括千兆速率模式，相应的所述第二速率模式包括百兆速率模式。

9.根据权利要求1-3任一项所述的摄像机，其特征在于，

所述网络交换芯片包括至少两个数据接口，对应的所述处理器芯片包括至少两个配置输出端口，至少两个所述数据接口分别与所述配置输出端口一一对应。

10.根据权利要求1-3任一项所述的摄像机，其特征在于，还包括：

其中，所述图像传感器用于采集图像信号；

所述存储器，用于存储程序指令或数据；

所述时钟模块用于给所述处理器芯片提供基准时钟源。

11.根据权利要求1-3任一项所述的摄像机，其特征在于，所述处理器芯片的数据输出端口与所述网络交换芯片的数据输入端口通过简化的吉比特媒体独立RGMII接口、吉比特媒体独立GMII接口或媒体独立MII接口连接。

12.根据权利要求1-3任一项所述的摄像机，其特征在于，所述网络交换芯片与所述光模块连接的数据接口为串行器/解串器SERDES接口。

13.一种视频监控系统，其特征在于，包括：

如权利要求1-12任一项所述的摄像机、光纤和监控设备；

其中，所述监控设备通过所述光纤与所述摄像机连接。