CN112217967A - 网络摄像机 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种网络摄像机，包括处理器、图像传感器、无线传输芯片、视频加密芯片，以及设置在处理器与无线传输芯片、视频加密芯片之间的功能切换电路，处理器具有至少三个GPIO接口和一个数据传输接口，处理器通过GPIO接口接收外界触发的切换电平信号时，向无线传输芯片发送第一电源使能信号以使无线传输芯片上电，以及向功能切换电路发送第一导通信号，使得数据传输接口由与视频加密芯片导通的状态切换至与无线传输芯片导通的状态。该技术方案中，通过一个数据传输接口可以选择性导通无线传输芯片或者视频加密芯片，降低了IPC设备的成本，提高了IPC设备的竞争力。

Description

网络摄像机

技术领域

本申请涉及电路技术领域，尤其涉及一种网络摄像机。

背景技术

在安防视频监控领域中，网络摄像机(IP camera，IPC)可以将监控到的影像通过网络传输至远端，且远端的浏览者只需要用标准的网络浏览器便可监视其影像。为了提高监控影像的传输速度和监控影像的安全，IPC的通信传输及影像加密技术非常关键。

现阶段，当前IPC设备中是基于通用串行总线(universal serial bus，USB)接口实现数据的传输。在一种方案中，IPC可以使用具有双USB接口的高配处理芯片分别对接IPC的无线传输芯片和视频加密芯片，以使得IPC同时具备无线传输功能和视频加密功能。另一种方案中，IPC在硬件电路上增加一个接口扩展电路(例如，USB_HUB电路)，将IPC中具有一路USB接口的处理芯片扩展成两路USB接口，从而使得IPC同时具备无线传输功能和视频加密功能。

然而，不管是具有双USB接口的高配处理芯片，还是增加的接口扩展电路，均增大了IPC的成本，致使IPC产品的价格昂贵，不利于IPC产品的推广，IPC产品的竞争力低。

发明内容

本申请提供一种网络摄像机，以克服现有同时具备无线传输功能和视频加密功能的IPC的价格昂贵，IPC产品的竞争力低的问题。

本申请提供的一种网络摄像机，包括：处理器、与所述处理器连接的图像传感器、无线传输芯片、视频加密芯片，以及设置在所述处理器与所述无线传输芯片、所述视频加密芯片之间的功能切换电路；

所述处理器具有至少三个通用输入输出GPIO接口和一个数据传输接口，所述处理器的第一GPIO接口用于接收外界触发的切换电平信号，所述处理器的第二GPIO接口与所述无线传输芯片连接，用于向所述无线传输芯片发送第一电源使能信号，以使所述无线传输芯片上电；

所述处理器的第三GPIO接口和所述数据传输接口均与所述功能切换电路连接，所述第三GPIO接口用于向所述功能切换电路发送第一导通信号，使得所述数据传输接口由与所述视频加密芯片导通的状态切换至与所述无线传输芯片导通的状态，以将从所述图像传感器获取到的视频数据传输至所述无线传输芯片。

本申请实施例提供了一种网络摄像机，通过包括处理器、与该处理器连接的图像传感器、无线传输芯片、视频加密芯片，以及设置在处理器与无线传输芯片、视频加密芯片之间的功能切换电路，由于处理器具有至少三个GPIO接口和一个数据传输接口，处理器的第一GPIO接口可以接收外界触发的切换电平信号，处理器的第二GPIO接口与无线传输芯片连接，可以向无线传输芯片发送第一电源使能信号，以使无线传输芯片上电，处理器的第三GPIO接口和数据传输接口均与功能切换电路连接，第三GPIO接口用于向功能切换电路发送第一导通信号，使得数据传输接口由与视频加密芯片导通的状态切换至与无线传输芯片导通的状态，以将从图像传感器获取到的视频数据传输至无线传输芯片。该技术方案中，IPC设备可以通过一个数据传输接口选择性导通无线传输芯片或者视频加密芯片，从而使得IPC设备在不采用具有双USB接口的高配处理芯片或者扩展电路时，能够同时具备无线传输功能和视频加密功能，也不用增加接口扩展电路，因而，降低了IPC设备的成本，提高了IPC设备的竞争力。

附图说明

图1为本申请实施例提供的网络摄像设备实施例的结构示意图；

图2为图1所示网络摄像设备中无线传输芯片的外围配置的结构示意图；

图3为图1所示网络摄像设备中视频加密芯片的外围配置的结构示意图；

图4为图1所示网络摄像设备中功能切换电路的外围配置的结构示意图；

图5为图1所示网络摄像设备中复位控制电路的外围配置的结构示意图；

图6为本申请实施例中涉及的第一电源控制电路的原理示意图；

图7为本申请实施例中涉及的第一静电防护电路的原理示意图；

图8为本申请实施例中涉及的第二静电防护电路的原理示意图；

图9为本申请实施例中涉及的第二电源控制电路的原理示意图；

图10为本申请实施例中涉及的功能切换电路的原理示意图；

图11为本申请实施例中涉及的复位控制电路的原理示意图；

图12为网络摄像设备的视频加密功能切换为无线传输功能的流程示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

网络摄像机(IP camera，IPC)是传统摄像机与网络视频技术相结合的新一代产品，摄像机传送来的视频信号数字化后由高效压缩芯片压缩，通过网络总线传送到Web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，授权用户还可以控制摄像机在云台镜头的动作或对系统配置进行操作。

本发明实施例提供的网络摄像机，可以应用于视频监控系统中。示例性的，网络摄像机和监控设备之间可以通过光纤连接，网络摄像机具有光纤接口，可以兼容多种速率模式的光模块，以提高网络摄像机的通用性。

现阶段，主流的IPC设备在满足基本的监控功能的前提下，通常会配置具有视频加密功能或者无线传输功能，以提高监控系统的视频传输速度和监控影像的安全，这两个功能在当前IPC设备中均是基于通用传输总线USB接口实现的。

目前，IPC设备中常用的处理器通常为数字信号处理(digital signalprocessing，DSP)芯片，但是该DSP芯片只有一个USB接口，不具备双USB接口，只能在视频加密功能和无线传输功能中二选一，然而，主流的IPC设备又需要同时具备视频加密功能和无线传输功能，并且根据实际使用场景进行切换的功能，为此，根据背景技术中的介绍可知，现有技术中通常采用具有双USB接口的高配处理芯片或增加接口扩展电路的方式来改进IPC设备，以使现有的IPC设备可以同时具备无线传输功能及影像视频加密功能。

然而，在现有方案中，不仅是具有双USB接口的高配处理芯片的IPC设备，还是增加了接口扩展电路的IPC设备，均增大了IPC设备的成本，均存在IPC设备的市场竞争力低的问题。

针对该问题，本申请实施例提供了一种网络摄像机，包括处理器、与处理器连接的图像传感器、无线传输芯片、视频加密芯片，以及设置在处理器与无线传输芯片、视频加密芯片之间的功能切换电路，由于处理器具有至少三个GPIO接口和一个数据传输接口，处理器的第一GPIO接口可以接收外界触发的切换电平信号，处理器的第二GPIO接口与无线传输芯片连接，可以向无线传输芯片发送第一电源使能信号，以使无线传输芯片上电，处理器的第三GPIO接口和数据传输接口均与功能切换电路连接，第三GPIO接口用于向功能切换电路发送第一导通信号，使得数据传输接口由与视频加密芯片导通的状态切换至与无线传输芯片导通的状态，以将从图像传感器获取到的视频数据传输至无线传输芯片。该技术方案中，利用处理器的多个GPIO接口输出控制信号，通过功能切换电路选择性导通无线传输芯片或者视频加密芯片，使得IPC设备在不采用具有双USB接口的高配处理芯片或者扩展电路时，能够同时具备无线传输功能和视频加密功能，降低了IPC设备的成本，提高了IPC设备的竞争力。

下面，通过具体实施例对本申请的技术方案进行详细说明。需要说明的是，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中不再赘述。

图1为本申请实施例提供的网络摄像设备实施例的结构示意图。如图1所示，该网络摄像设备可以包括：处理器11、与该处理器11连接的图像传感器12、无线传输芯片13、视频加密芯片14，以及设置在处理器11与无线传输芯片13、视频加密芯片14之间的功能切换电路15。

在本申请的实施例中，该处理器11具有至少三个通用型输入输出(general-purpose input/output，GPIO)接口(例如，第一GPIO接口1111至第三GPIO接口1113)和一个数据传输接口112。其中，GPIO接口既可以用于输入、输出或其他特殊功能，而且GPIO接口的功耗低，成本低、封装小，可扩展，是设备中常见的输入输出接口。该数据传输接口112为通用串行总线(universal serial bus，USB)接口。USB是一个外部总线标准，其支持设备的即插即用和热插拔功能，在数据传输方面使用广泛。

其中，如图1所示，该处理器11的第一GPIO接口1111用于接收外界触发的切换电平信号，处理器11的第二GPIO接口1112与无线传输芯片13连接，用于向无线传输芯片13发送第一电源使能信号，以使该无线传输芯片13上电。

该处理器11的第三GPIO接口1113和数据传输接口112均与功能切换电路15连接，该第三GPIO接口1113用于向功能切换电路15发送第一导通信号，使得该数据传输接口112由与视频加密芯片14导通的状态切换至与无线传输芯片13导通的状态，以将从图像传感器12获取到的视频数据传输至无线传输芯片13。

示例性的，在本实施例中，为了使得IPC设备同时具有无线传输功能以及视频加密功能，首先处理器11的多个GPIO接口可以分别与无线传输芯片13、视频加密芯片14、功能切换电路15等连接，通过GPIO接口接收外部的控制信号或者向外输出电源使能信号或导通信号，以使该处理器11可以根据该电源使能信号或导通信号选择性实现需要的功能。

示例性的，在本实施例中，处理器11可以根据从外界接收的控制信号确定该IPC设备要实现的功能。可选的，在本实施例中，由于IPC设备正常启动时，首先会默认启用IPC设备的视频加密功能，因而，当从外界获取到切换电平信号时，表示该IPC设备需要从当前时刻启用的视频加密功能切换至启用无线传输功能。

示例性的，在本申请的实施例中，在需要利用无线传输功能时，该处理器11可以通过第一GPIO接口1111接收外界触发的切换电平信号，并在接收到切换电平信号时，通过第二GPIO接口1112向无线传输芯片13发送第一电源使能信号，以使该无线传输芯片13上电，同时通过第三GPIO接口1113向该功能切换电路15发送第一导通信号，使得处理器11的数据传输接口112由原本与视频加密芯片14导通的状态切换至与无线传输芯片13导通的状态，从而使得IPC设备由具有视频加密功能切换至具有无线传输功能。

作为一种示例，当处理器11获取到切换电平信号时确定需要启用无线传输功能，因而，该处理器11需要控制无线传输芯片13使能，并且控制该功能切换电路15导通该处理器11的数据传输接口112与该无线传输芯片13之间的通路。

示例性的，处理器11通过第二GPIO接口1112(例如，GPIO 10_3)向无线传输芯片13发送第一电源使能信号，从而实现无线传输芯片13的上电，同时通过第三GPIO接口1113(例如，GPIO 2_2)向功能切换电路15发送第一导通信号，例如，该第一导通信号可以为高电平信号，以使该功能切换电路15用于在接收到第一导通信号时导通无线传输芯片13与处理器11之间的通路，从而实现该处理器11通过数据传输接口112与无线传输芯片13通信的目的。

示例性的，当无线传输芯片13与处理器11导通时，该处理器11通过数据传输接口112(例如，USB 2.0)向与无线传输芯片13传输从图像传感器12获取到的视频信号，以使该无线传输芯片13将接收到的视频信号传输或保存至其他的设备或模块，对于无线传输芯片13对于接收到的视频信号的具体操作，本申请实施例不对其进行限定，其可以根据实际需要确定。

在实际应用中，本实施例中的图像传感器12是一种将光学图像转换成电子信号的设备，其主要实现图像信号或视频信号的采集，并且将采集到的图像或视频通过预设接口(例如，移动行业处理器接口(mobile industry processor interface，MIPI)的方式传输到处理器。

本实施例中的处理器11主要负责图像或视频信号的处理、传送及各类从设备控制等。示例性的，该处理器11可以主要由G3平台最小系统构成。在本实施例中，处理器11可以基于其具有的USB接口，例如USB2.0接口输出的USB差分信号，并在根据实际应用场景，通过上述功能切换电路15中的控制开关选择性与无线传输芯片13或者视频加密芯片14通信。

在无线传输功能/视频加密功能的切换电路设计中，可以利用处理器11的GPIO口分别控制视频加密芯片14、无线传输芯片13和功能切换电路15中的控制开关的导通。

本申请实施例提供的网络摄像设备，处理器具有至少三个GPIO接口和一个数据传输接口，第一GPIO接口用于接收外界触发的切换电平信号，第二GPIO接口与无线传输芯片连接，用于向无线传输芯片发送第一电源使能信号，以使无线传输芯片上电，第三GPIO接口和数据传输接口均与功能切换电路连接，第三GPIO接口用于向功能切换电路发送第一导通信号，使得数据传输接口由与视频加密芯片导通的状态切换至与无线传输芯片导通的状态，以将从图像传感器获取到的视频数据传输至无线传输芯片，也即，本申请实施例在不采用具有双传输接口的高配处理芯片或者增加接口扩展电路的情况下，可以根据实际需要实现无线传输功能或者视频加密功能，降低了IPC设备的成本，提高了IPC设备的竞争力。

示例性的，在本申请的上述实施例中，处理器11的第一GPIO接口1111还用于接收外界触发的复位电平信号，该处理器11具有第四GPIO接口1114。

其中，处理器11的第四GPIO接口1114与视频加密芯片14连接，用于向视频加密芯片14发送第二电源使能信号，以使该视频加密芯片14上电。

相应的，上述第三GPIO接口1113用于向功能切换电路15发送第二导通信号，使得处理器11的数据传输接口112与视频加密芯片14导通，以将处理器11从图像传感器12获取到的视频数据传输至视频加密芯片14。

其中，第一导通信号为高电平信号，第二导通信号为低电平信号。

在本实施例中，当处理器11用于接收到复位电平信号时，可以确定需要启用视频加密功能，因而，该处理器11需要首先使能该视频加密芯片14，并且控制该功能切换电路15导通该处理器11与该视频加密芯片14之间的通路。

示例性的，处理器11通过第四GPIO接口1114(例如，GPIO 6_6)向视频加密芯片14发送第二电源使能信号，以使该视频加密芯片14上电；同时通过第三GPIO接口1113(例如，GPIO 2_2)向功能切换电路15发送第二导通信号，使得功能切换电路15基于接收到的第二导通信号时导通该视频加密芯片14与处理器11之间的通路，从而使得该处理器11可以通过数据传输接口112与视频加密芯片14通信。

类似的，当视频加密芯片14与处理器11导通时，该处理器11通过数据传输接口112(例如，USB 2.0)向与视频加密芯片14传输从图像传感器12获取到的视频信号，以使该视频加密芯片14可以通过视频加密算法等实现对监控视频信号的加密等操作。本申请实施例不对视频加密芯片14接收到的视频信号进行的具体操作进行限定，其可以根据实际需要确定。

在本申请的一种可能设计中，参照图1所示，该网络摄像设备还包括与处理器11连接的复位控制电路16。

其中，该复位控制电路16用于接收外界的切换指示或复位指示，产生切换电平信号或所述复位电平信号，并通过第一GPIO接口1111传输至处理器11。其中，该切换电平信号为高电平信号，复位电平信号为低电平信号。

可选的，在本实施例中，复位控制电路16可以实现与用户的交互，例如，获取用户的切换指示或复位指示。示例性的，该复位控制电路16可以包括复位按键，用户通过控制按压该复位按键的时间长短来发出切换指示或复位指示。

该复位控制电路16可以将该切换指示对应的切换信号或复位指示对应的复位信号通过该处理器11的第一GPIO接口1111(例如，GPIO 4_7)传输至处理器11，进而通过处理器11控制该IPC设备实现相应的功能。

值得说明的是，由于本方案通过复位按键实现功能切换，因而，本实施例中的无线传输功能的启用必须在视频加密功能开启的前提下执行。

值得说明的是，在现有的电子设备例如IPC设备中，复位控制电路16中的复位按键主要是实现设备重启，在本申请的实施例中，可以通过复用复位按键的功能，通过用户按压复位按键的时间以选择性切换无线传输功能和视频加密功能。也即，在本实施例中，复位控制电路既具有整机复位的作用，也具有无线传输功能和视频加密功能切换的功能。

示例性的，在上述实施例的基础上，图2为图1所示网络摄像设备中无线传输芯片的外围配置的结构示意图。本实施例主要基于无线传输芯片13的电源控制和外围电路等内容进行解释说明。如图2所示，在本实施例中，该网络摄像设备还包括与该无线传输芯片13串接的第一共模滤波器130。

其中，该第一共模滤波器130连接在上述功能切换电路15与处理器11的数据传输接口112之间。

具体的，在本申请的实施例中，为了提高该无线传输芯片13与处理器11之间数据传输的稳定性，保证通信质量，该无线传输芯片13与该处理器11之间连接第一共模滤波器130，该第一共模滤波器130的一端与上述无线传输芯片13连接，另一端通过与功能切换电路15连接，从而在处理器11通过功能切换电路15与无线传输芯片13通信时，滤除视频信号中的干扰信号。

示例性的，在本申请的一种可能设计中，如图2所示，该网络摄像机还可以包括：存储卡21。

其中，该存储卡21通过限流电阻器组22与无线传输芯片13连接，还通过第一滤波电容器组23接地。

在本申请的实施例中，该存储卡21与无线传输芯片13的接口之间串接该限流电阻器组22可以避免出现接口的瞬间电压过载对接口造成损害的问题。可选的，该限流电阻器组22中的多个电阻器可以分别连接在用于传输数据信号、时钟信号和复位信号的接口之间。

示例性的，该限流电阻器组22中的每个电阻器的阻值可以为22欧姆。在本申请的另一种可能设计中，每个电阻器的阻值还可以为其他的数值，其可以根据实际需求确定，此处不再赘述。

进一步的，该存储卡21还可以通过第一滤波电容器组23接地。具体的，存储卡21的信号传输接口(例如，数据信号接口、时钟信号接口、复位信号接口)可以分别连接滤波电容器后再接地，这样可以滤除传输信号中的高频干扰信号，提高传输信号的质量和提高传输稳定性。

示例性的，该第一滤波电容器组23中的每个电容器的容值可以为33pf。在本申请的另一实施例中，每个电容器的容值还可以为其他的数值，其可以根据实际需求确定，此处不再赘述。

可选的，在本实施例中，还可以设置两个与第一共模滤波器并联的预留电阻，该预留电阻可以在不使用第一共模滤波器时，起到转换的作用。

示例性的，如图2所示，在本实施例中，该网络摄像机还包括：与存储卡21连接的第一静电防护电路24。

其中，该第一静电防护电路24用于存储卡21的静电保护。

示例性的，如图2所示，该网络摄像机还包括：与无线传输芯片13连接的第二静电防护电路25。

该第二静电防护电路25用于无线传输芯片13的静电保护。

在实际应用中的IPC设备的生产和硬件开发调试过程中，可能存在经常工作人员插拔存储卡21和/或无线传输芯片13的操作，由于人体自身的动作或与其他物体的接触、分离、摩擦或感应等因素，均可以产生几千伏甚至上万伏的静电，其可能会造成IPC设备运行不稳定，甚至损坏的问题，为此，可以采取静电泄露、耗散、中和、增湿、屏蔽、接地等措施实现对IPC设备的静电保护。

示例性的，在本实施例中，通过为存储卡21连接第一静电防护电路24和/或为无线传输芯片13连接的第二静电防护电路25，利用该第一静电防护电路24实现对存储卡21的静电保护，利用该第二静电防护电路25实现对无线传输芯片13的静电保护，进而保证IPC设备的稳定正常工作。

可选的，在本申请的实施例中，该第一静电防护电路24和第二静电防护电路25均可以称为静电释放(electro-static discharge，ESD)防护电路，用于静电保护的器材可以统称为ESD，中文名称为静电阻抗器。

示例性的，如图2所示，在本申请的实施例中，该网络摄像机还可以包括：与该无线传输芯片13连接的第一电源控制电路26。该第一电源控制电路26用于为该无线传输芯片13提供正常工作所需的基准电压信号。

其中，该第一电源控制电路26包括：第一供电电源261、第一电源芯片262、电源滤波电路263、自举电路264和输出滤波电路265。

该第一供电电源261和自举电路264均与第一电源芯片262连接，该处理器11的第二GPIO接口1112通过电源滤波电路263与第一电源芯片262连接，相应的，该第一电源芯片262还通过输出滤波电路265与无线传输芯片13连接，并将输出的基准电压信号通过该输出滤波电路265供给无线传输芯片13。

在本实施例中，第一电源芯片262用于在该自举电路264的控制作用下，当接收到处理器11通过第二GPIO接口1112传输的第一电源使能信号时，输出无线传输芯片13的正常工作所需的基准电压信号。

可选的，在本申请的实施例中，处理器11可以通过第一电源控制电路26控制无线传输芯片13的电源使能。具体的，第一供电电源261为第一电源芯片262提供电能，该第一电源芯片262通过该电源滤波电路263与处理器11的第二GPIO接口1112连接，即处理器11通过该第二GPIO接口1112为第一电源芯片262提供第一电源使能信号，该自举电路264主要用于在第一供电电源261和接收到的第一电源使能信号的作用下，保证该第一电源芯片262可以输出无线传输芯片13的正常工作所需的基准电压信号。

示例性的，在本申请的实施例中，图3为图1所示网络摄像设备中视频加密芯片的外围配置的结构示意图。本实施例主要基于视频加密芯片14的外围电路和电源控制等内容对网络摄像设备进行解释说明。示例性的，如图3所示，该网络摄像设备还包括与该视频加密芯片14连接的指示灯142以及与该视频加密芯片14串接的第二共模滤波器141。

在本实施例中，该第二共模滤波器141通过上述功能切换电路15与处理器11的数据传输接口112连接。

示例性的，在本申请的实施例中，为了提高该视频加密芯片14与处理器11之间数据传输的稳定性，保证通信质量，该视频加密芯片14与处理器11通过第二共模滤波器141连接，该第二共模滤波器141的一端与上述视频加密芯片14连接，另一端与功能切换电路15连接。

可选的，在本实施例中，还可以设置两个与第二共模滤波器并联的预留电阻，该预留电阻可以在不使用第二共模滤波器时，起到转换的作用。

进一步的，为了能够及时判断视频加密芯片14是否正常工作，可以在视频加密芯片14的管脚上增加一个指示灯142，以指示该视频加密芯片14是否正常工作，当该视频加密芯片14故障时，能够起到提醒作用。

示例性的，视频加密芯片的引脚上、以及指示灯142与地之间可以连接限流电阻，起到限流的作用。

可选的，该视频加密芯片可以具有多个数据测试点，用于检测视频加密芯片的工作情况。

示例性的，如图3所示，在本申请的实施例中，该网络摄像机还可以包括：连接在处理器与该视频加密芯片14之间的第二电源控制电路27。该第二电源控制电路27用于为该视频加密芯片14提供正常工作所需的基准电压信号。

其中，该第二电源控制电路27包括：第二供电电源271和第二电源芯片272。

示例性的，如图3所示，该第二供电电源271和处理器11均与第二电源芯片272连接，该第二电源芯片272还与处理器11的第四GPIO接口1114连接，该第二电源芯片272用于在接收到该处理器11通过第四GPIO接口1114传输的第二电源使能信号时，输出该视频加密芯片14的正常工作所需的基准电压信号。

可选的，在本实施例中，该第二供电电源271为处理器11的供电电源，该第二电源芯片272为限流电源芯片。

在本实施例中，该第二电源控制电路27中的第二供电电源271可以采用限流电源开关设计，也即，该第二供电电源271可以复用处理器11的供电电源，但是为了降低功耗(例如，不使用视频加密功能时)，该第二电源芯片272可以采用限流电源芯片，利用处理器11的第四GPIO接口1114来控制第二电源芯片272使能。

具体的，在处理器11确定启用该网络摄像设备的视频加密功能时，处理器11通过第四GPIO接口1114向该第二电源芯片272传输第二电源使能信号，以使该第二电源芯片272在第二供电电源271和第二电源使能信号的作用下正常工作，进而输出视频加密芯片14的正常工作所需的基准电压信号，从而达到了降低功耗，减少能量损失的目的。

示例性的，在上述实施例的基础上，图4为图1所示网络摄像设备中功能切换电路的外围配置的结构示意图。本实施例主要基于功能切换电路15的组成和电源控制等内容对网络摄像设备进行解释说明。示例性的，如图4所示，该功能切换电路15可以包括：开关转换芯片151和滤波电容153。

示例性的，该功能切换电路15还包括用于为该开关转换芯片151供电的第三供电电源152。

其中，该开关转换芯片151分别与无线传输芯片13、视频加密芯片14和该处理器11和滤波电容153连接。滤波电容153用于滤波以保证开关转换芯片151的稳定工作。

如图4所示，在本实施例中，该开关转换芯片151用于在接收到第一导通信号时，导通该无线传输芯片13的数据传输接口与该数据传输接口112之间的通路，在接收到该第二导通信号时，导通视频加密芯片14的数据传输接口与数据传输接口112之间的通路。可选的，该第一导通信号为高电平信号，该第二导通信号为低电平信号。

示例性的，在本申请的实施例中，该开关转换芯片151能够根据从处理器11接收到的导通信号，选择性的导通无线传输芯片13或者视频加密芯片14，进而实现视频加密功能和无线传输功能的切换。

具体的，在本实施例中，在设计IPC设备时，通过设定开关转换芯片151在接收到不同导通信号时选择导通的模块。例如，开关转换芯片151在接收到第一导通信号(例如，高电平信号)时，使能与无线传输芯片13连通的管脚，在接收到第二导通信号(例如，低电平信号)时，使能与视频加密芯片14连通的管脚，从而达到无线传输功能与视频加密功能切换的目的。

值得说明的是，在本申请的实施例中，该功能切换电路15不仅能够实现视频加密功能和无线传输功能切换的目的，而且也可以避免由于无线传输芯片13和视频加密芯片14与处理器11在电路板上直连的断头线引发的辐射问题，有效的避免了直连走线太长带来的电磁干扰(electromagnetic interference，EMI)以及阻抗不匹配等问题。

示例性的，在上述实施例的基础上，图5为图1所示网络摄像设备中复位控制电路的外围配置的结构示意图。本实施例主要基于复位控制电路16的组成和电源控制等内容对网络摄像设备进行解释说明。示例性的，如图5所示，该复位控制电路16可以包括：复位按键162和复位滤波电路163。

在本实施例中，该复位控制电路16还包括：第四供电电源161。该第四供电电源161用于导通复位按键162、该复位滤波电路163以及处理器11所在的通路。

其中，该复位按键162用于接收外界的按压操作，该按压操作对应的按压信号流经该复位滤波电路163后通过第一GPIO接口1111传输至该处理器11，该复位滤波电路163可以防止电磁干扰，保证输入到处理器11的按压信号的稳定性。

相应的，处理器11具体用于根据按压信号对应的按压时长确定按压信号对应的电平信号，该电平信号为切换电平信号或复位电平信号。

在本申请的实施例中，该处理器11具体用于在该按压信号对应的按压时长大于预设的切换时间时，确定该按压信号对应的电平信号为切换电平信号，以及在该按压信号对应的按压时长小于或等于预设的切换时间时，确定该按压信号对应的电平信号为复位电平信号。

示例性的，工作人员可以通过控制按压复位按键162的按压时间来切换该IPC设备具有的无线传输功能或视频加密功能。具体的，在IPC设备的研发过程中，通过在该处理器11内部预设的切换时间，进而基于接收到的按压信号对应的按压时长与预设的切换时间的大小关系，以确定接收到的是切换指示或复位指示，其为后续实现功能切换提供了实现前提。

示例性的，上述预设的切换时间为6s。

在实际应用中，该IPC设备首次上电时默认配置为视频加密功能，也即，处理器11使能视频加密芯片14的第二电源芯片，输出第二导通信号(即，4G_PWREN低电平信号)，关断无线传输芯片13的第一电源芯片。

当客户使用的应用场景需要无线传输功能时，通过按压复位键超过6S，IPC设备重启，并输出切换信号(例如，4G_SECURE_EN高电平信号)，同时，处理器11的数据传输接口选择与无线传输芯片13进行通信，输出第一导通信号(例如，4G_PWREN高电平信号)，打开无线传输芯片13的电源，并输出SECURE_PWREN低电平信号，关断视频加密芯片14的电源。

当复位按键162接收到的按压操作的按压时间不超过6S时，IPC设备重启，仍然选择视频加密功能。

本申请实施例提供的网络摄像设备有效克服了由于低端平台无双数据传输接口造成的IPC设备不能兼备无线传输功能和视频加密功能的缺点，避免了使用高配主平台带来的成本问题，同时可基于原有的IPC主板结构进行改进，无需重新开发，有效的降低了开发周期和实现成本，是一种低成本的可行性方案。同时，本实施例中的功能切换电路有效的解决了由于USB差分信号直连走线太长引起的辐射问题，提高IPC设备的稳定性和产品竞争力。

示例性的，下面通过具体的电路原理图对上述图1至图5所示实施例中涉及的某些模块或电路的工作原理进行举例说明。在对各个模块进行介绍之前，首先介绍一下实际应用中涉及到的多个芯片。

示例性的，下述实施例以处理器为G3平台、无线传输芯片为4G的U8300C模块、存储卡为SIM卡进行解释说明。

示例性的，当本实施例中的处理器通过G3平台实现时，该G3平台的部分管脚配置如表1所示。表1为G3平台的部分管脚配置表。如表1所示，在本实施例中，以无线传输芯片为4G芯片块，GPIO接口为GPIO 4_7、GPIO10_3、GPIO 6_6、GPIO 2_2，数据传输接口为USB接口进行解释说明。

表1为G3平台的部分管脚配置表

值得说明的是，表1仅示例性的示出了G3平台的部分管脚，其还可以包括其他的管脚，而且对于不同的处理器芯片，不同的管脚可能具有不同的含义和用途，本申请实施例均不对其进行限定，其可以根据实际情况确定。

在本实施例中，当该无线传输芯片为4G芯片时，该无线传输芯片可以采用U8300C模块实现，该处理器可以采用DSP芯片实现，该存储卡可以为SIM卡。

其中，该U8300C模块可工作在-40℃～85℃，能够满足IPC设备的工作温度范围。该U8300C模块与DSP芯片通过USB 2.0接口通信。U8300C模块通过USIM接口与SIM卡通信等。

示例性的，该U8300C模块的部分管脚的电气连接情况如表2所示。表2为U8300C模块的部分管脚的使用说明。如表2所示，在本实施例中，U8300C模块可以实现与SIM卡、USB接口的电气连接。

表2为U8300C模块的部分管脚的使用说明

值得说明的是，表2仅示例性的示出U8300C模块的部分管脚，其还可以包括其他的管脚，而且对于不同无线传输芯片的传输芯片，不同的管脚可能具有不同的含义和用途，本申请实施例均不对其进行限定，其可以根据实际情况确定。

示例性的，在本申请的实施例中，视频加密芯片的部分管脚的电气连接情况如表3所示。表3为视频加密芯片的部分管脚的使用说明。如表3所示，在本实施例中，该视频加密芯片具有多个数据测试点，工作人员通过对数据测试点进行测试，可以确定出该视频加密芯片在数据传输方面是否存在问题。

表3为视频加密芯片的部分管脚的使用说明

管脚	管脚电气连接
		11、12、14、15、16	数据测试点
{25-27}	数据测试点
		30、44	参考电压
[32-34]	数据测试点
		38	5V电源输入
3、18、23、24、36、39、40、47	接地
		6、13、22、31、52、60	电源管脚3.3V

同理，表3仅示例性的示出视频加密芯片的部分管脚，其还可以包括其他的管脚，而且对于不同视频加密芯片的视频加密芯片，不同的管脚可能具有不同的含义和用途，本申请实施例均不对其进行限定，其可以根据实际情况确定。

示例性的，在本申请的实施例中，功能切换电路的开关转换芯片的部分管脚的电气连接情况如表4所示。表4为开关转换芯片的部分管脚的使用说明。如表4所示，在本实施例中，该开关转换芯片具有至少具有三个类型的数据通道。示例性的，该三个类型的数据通道分别为视频加密数据通道、无线传输数据通道和数据传输接口(USB)的数据通道。

表4为开关转换芯片的部分管脚的使用说明

管脚	电气连接
		C1	视频加密数据通道+
A1	视频加密数据通道-
		A4	4G数据通道+
C4	4G数据通道-
		B4	电源管脚接3.3V电源
B1	接地
		A2、C2	4G/视频加密切换信号
A3	平台USB数据通道-
		C3	平台USB数据通道+

值得说明的是，表4仅示例性的示出开关转换芯片的部分管脚，其还可以包括其他的管脚，而且对于不同的开关转换芯片，不同的管脚可能具有不同的含义和用途，本申请实施例均不对其进行限定，其可以根据实际情况确定。

示例性的，图6为本申请实施例中涉及的第一电源控制电路的原理示意图。如图6所示，在本实施例中，第一供电电源为12V，处理器可以通过向第一电源芯片(U4G1)发送第一电源使能信号(例如，TEMP_IN/4G_PWREN)来控制第一电源芯片的工作状态。可选的，当不使用4G模块时，通过向第一电源芯片(U4G1)发送低电平信号，切断4G模块的电源，以降低IPC设备的功耗。

参照图6所示，与第一供电电源均连接的电容C4G1-C4G3为输入电压的滤波电容，电阻R4G2和电容C4G4构成处理器输入第一电源使能信号(即，4G电源控制信号)的电源滤波电路(即，RC滤波电路)，该电源滤波电路可以避免电磁干扰信号导致电源管脚EN信号不稳定，影响第一电源芯片的开关的问题。

在本实施例中，电阻R4G7和电容C4G7构成上述的自举电路，其可以输出3.8V的4G电源，进一步，如图6所示，该第一电源控制电路还包括与该自举电路连接的电感L4G1，其用于保证该第一电源芯片的正常工作。

可选的，在本申请的实施例中，电阻R4G9和电阻R4G10为分流电阻，在实际应用中，根据公式

以及输出电压V_OUT＝3.3V，可以将电阻R4G9和电阻R4G10分别设置为45.3KΩ和12.1KΩ。

在本实施例中，当4G模块的信号不好时，该第一电源芯片的电流可达到2A左右，而选用的第一电源芯片可输出3A左右的电流，符合设计需求，因此，本申请中的上述电感L4G1选用5.5A通流的电感，从而可以满足本申请实施例的需求。

示例性的，图7为本申请实施例中涉及的第一静电防护电路的原理示意图。如图7所示，在本实施例中，该第一静电防护电路(U4G2)分别连接存储卡的数据信号管脚(SIM_D)、时钟信号管脚(SIM_CLK)、电源信号管脚(SIM_VPP)以及复位信号管脚(SIM_RE)，其还与连接4G模块的电源信号管脚(UIM_P)连接以及接地，从而避免了IPC设备在生产和硬件开发调试期间由于插拔SIM卡带来的静电问题。

示例性的，图8为本申请实施例中涉及的第二静电防护电路的原理示意图。如图8所示，在本实施例中，该第二静电防护电路(U98)分别连接处理器的数据传输接口(包括：USB_4G_DM和USB_4G_DP)、基准电源(5V)和地，从而避免了IPC设备在生产和硬件开发调试期间由于组装4G模块带来的静电问题。

示例性的，图9为本申请实施例中涉及的第二电源控制电路的原理示意图。如图9所示，在本实施例中，该第二供电电源为5V，处理器可以向第二电源芯片(UD25)发送第二电源使能信号(例如，S_PWREN)来控制第二电源芯片的工作状态。

可选的，该视频加密电源模块可以采用5V的限流开关电源设计，该5V电源可以复用处理器的5V电源，但为降低(当不使用视频加密芯片时)IPC设备的功耗，因此，采用5V的限流电源开关，利用处理器的GPIO管脚控制视频加密芯片的电源，从而达到降低功耗，减少能量损失的目的。

示例性的，在本实施例中，第二电源芯片可以采用RT9701限流电源芯片，其中，电容C14为输入滤波电容，电容CD4和电容C15为输出滤波电容。电阻RD8为处理器输出第二电源控制信号的下拉电阻。当IPC设备不使用视频加密功能时，通过处理器的第三GPIO接口输出低电平信号，关断限流电源芯片的开关，当处理器的第三GPIO接口输出高电平信号时，则开启限流电源芯片的开关。

示例性的，图10为本申请实施例中涉及的功能切换电路的原理示意图。如图10所示，该功能切换电路的第三供电电源为3.3V，该开关转换芯片的管脚分别连接处理器的数据传输接口(USB_DP、USB_DM)、视频加密芯片(S_DP、S_DM)和4G模块(USB_4G_DP、USB_4G_DM)。该开关转换芯片通过接收处理器发送的导通信号选择性导通视频加密芯片或4G模块。

示例性的，该开关转换芯片的管脚还可以接收处理器发送的切换信号4G_S_EN，从而实现视频加密功能和无线传输功能的切换。

示例性的，当IN1/IN2的接口信号为低电平信号(0)时，COM1/COM2与NC1/NC2导通，即实现视频加密功能，IN1/IN2的接口信号为高电平信号(1)时，COM1/COM2与NO1/NO2导通，切换为4G功能。

示例性的，在本实施例中，该开关转换芯片的电源管脚和接地管脚均与电容CA478连接，起到滤波作用。

示例性的，图11为本申请实施例中涉及的复位控制电路的原理示意图。如图11所示，该复位控制电路的第四供电电源为3.3V，该复位控制电路的复位按键用于接收用户的按压操作，并将按压信号(M_R)经过由电阻R380和电容CL5组成的复位滤波电路传输至处理器。

可选的，在本实施例中，该电阻R380和电容CL5组成的复位滤波电路可以防止电磁干扰，提高输入到处理器的电压信号的稳定性。电阻R381为上拉电阻，可以控制整个复位控制电路的电流大小。

在上述实施例的基础上，进一步的，图12为网络摄像设备的视频加密功能切换为无线传输功能的流程示意图。如图12所示，默认网络摄像设备上电时配置为视频加密功能。步骤1201、IPC设备启动；步骤1202、IPC设备默认配置为视频加密功能；步骤1203、复位按键触发；步骤1204：读取复位信息；步骤1205：判断复位按键的复位时间是否小于6s；若是，返回执行步骤1201；若否，执行步骤1206，步骤1206：设备重启且IPC设备配置为无线传输功能。

本申请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网络摄像设备、光纤和监控设备。

本申请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。

本申请中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系；在公式中，字符“/”，表示前后关联对象是一种“相除”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b，或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，a-b，a-c，b-c，或a-b-c，其中，a，b，c可以是单个，也可以是多个。

可以理解的是，在本申请的实施例中涉及的各种数字编号仅为描述方便进行的区分，并不用来限制本申请的实施例的范围。

可以理解的是，在本申请的实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请的实施例的实施过程构成任何限定。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种网络摄像机，其特征在于，包括：处理器、与所述处理器连接的图像传感器、无线传输芯片、视频加密芯片，以及设置在所述处理器与所述无线传输芯片、所述视频加密芯片之间的功能切换电路；

所述处理器具有至少三个通用输入输出GPIO接口和一个数据传输接口，所述处理器的第一GPIO接口用于接收外界触发的切换电平信号，所述处理器的第二GPIO接口与所述无线传输芯片连接，用于向所述无线传输芯片发送第一电源使能信号，以使所述无线传输芯片上电；

所述处理器的第三GPIO接口和所述数据传输接口均与所述功能切换电路连接，所述第三GPIO接口用于向所述功能切换电路发送第一导通信号，使得所述数据传输接口由与所述视频加密芯片导通的状态切换至与所述无线传输芯片导通的状态，以将从所述图像传感器获取到的视频数据传输至所述无线传输芯片。

2.根据权利要求1所述的网络摄像机，其特征在于，所述处理器的第一GPIO接口还用于接收外界触发的复位电平信号；

所述处理器具有第四GPIO接口，所述处理器的第四GPIO接口与所述视频加密芯片连接，用于向所述视频加密芯片发送第二电源使能信号，以使所述视频加密芯片上电；

相应的，所述第三GPIO接口用于向所述功能切换电路发送第二导通信号，使得所述处理器的所述数据传输接口与所述视频加密芯片导通，以将所述处理器从所述图像传感器获取到的视频数据传输至所述视频加密芯片；

其中，所述第一导通信号为高电平信号，所述第二导通信号为低电平信号。

3.根据权利要求2所述的网络摄像机，其特征在于，所述功能切换电路包括：开关转换芯片和滤波电容；

所述开关转换芯片分别与所述无线传输芯片、所述视频加密芯片、所述处理器和所述滤波电容连接；

所述开关转换芯片用于在接收到所述第一导通信号时，将所述数据传输接口由与所述视频加密芯片导通的状态切换至与所述无线传输芯片导通的状态，在接收到所述第二导通信号时，导通所述视频加密芯片与所述数据传输接口之间的通路。

4.根据权利要求2所述的网络摄像机，其特征在于，还包括：与所述处理器连接的复位控制电路；

所述复位控制电路用于接收外界的切换指示或复位指示，产生所述切换电平信号或所述复位电平信号，并通过所述第一GPIO接口传输至所述处理器；

其中，所述切换电平信号为高电平信号，所述复位电平信号为低电平信号。

5.根据权利要求4所述的网络摄像机，其特征在于，所述复位控制电路包括：复位按键和复位滤波电路；

所述复位按键用于接收外界的按压操作，所述按压操作对应的按压信号流经所述复位滤波电路后通过所述第一GPIO接口传输至所述处理器；

所述处理器具体用于根据所述按压信号对应的按压时长确定所述按压信号对应的电平信号，所述电平信号为切换电平信号或复位电平信号。

6.根据权利要求5所述的网络摄像机，其特征在于，所述处理器具体用于在所述按压时长大于预设的切换时间时，确定所述按压信号对应的电平信号为切换电平信号，以及在所述按压时长小于或等于预设的切换时间时，确定所述按压信号对应的电平信号为所述复位电平信号。

7.根据权利要求6所述的网络摄像机，其特征在于，所述预设的切换时间为6s。

8.根据权利要求1-7任一项所述的网络摄像机，其特征在于，还包括：连接在所述处理器与所述无线传输芯片之间的第一电源控制电路；

所述第一电源控制电路包括：第一供电电源、第一电源芯片、电源滤波电路、自举电路和输出滤波电路；

所述第一供电电源和所述自举电路均与所述第一电源芯片连接，所述处理器的所述第二GPIO接口通过所述电源滤波电路与所述第一电源芯片连接，所述第一电源芯片还通过所述输出滤波电路与所述无线传输芯片连接；

所述第一电源芯片用于在所述自举电路的控制作用下，在接收到所述处理器传输的所述第一电源使能信号时输出所述无线传输芯片正常工作所需的基准电压信号。

9.根据权利要求1-7任一项所述的网络摄像机，其特征在于，还包括：连接在所述处理器与所述视频加密芯片之间的第二电源控制电路；

所述第二电源控制电路包括：第二供电电源和第二电源芯片；

所述第二供电电源和所述处理器均与所述第二电源芯片连接，所述第二电源芯片用于在接收到所述处理器传输的第二电源使能信号时，输出所述视频加密芯片正常工作所需的基准电压信号。

10.根据权利要求9所述的网络摄像机，其特征在于，所述第二供电电源为所述处理器的供电电源，所述第二电源芯片为限流电源芯片。

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