CN1431783A - 一种可视化家居安防系统和进行实时监控、传输的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种可视化家居安防系统和进行实时监控、传输的方法。目的是采用无线通信方式互联的子母机系统，能实时检测到运动物体，并自动对运动目标进行拍摄。可视化家居安防系统由一个母机M和若干个子机Z构成，子机Z主要用于视频信号的获取，母机M主要用于通过通信网络将信号发送到服务器。在子机中数字视频信号经静止或活动图像编码算法处理、加密算法处理和视频运动目标检测算法处理后，再进行图像压缩并发送到母机M；母机将接收到的经压缩的视音频信号经解密、解压缩和视频编码后直接显示输出或存储；或传输到家居安防系统的服务器，再传送到MMS手机、电子信箱或手持设备上。本发明能对多个场所进行实时图像监控和传输。

Description

一种可视化家居安防系统和进行实时监控、传输的方法
技术领域
本发明涉及一种可视化家居安防系统和进行实时监控、传输的方法。该系统能对多个场所进行实时图像拍摄、对出现的异常情景自动进行数字图像拍摄并报警，并可及时传送到MMS手机、电子信箱或手持设备上。
背景技术
目前国内住宅小区内的保安系统大多采用开关信号告警装置，如红外传感器，微波探头等，一旦发生情况，报警装置进行自动拨号报警或人工拨号报警，当保安人员或警务人员接到报警信号后，在不了解现场情况的条件下就必须立即赶到报警点，这对事件的妥善处理带来了不利因素。保安或警务人员迫切需要在接到报警信号的同时能直接获取现场图像及声音，为准确、及时地处理突发事件提供参考。而目前对于远距离图像传输，一般采用专门光缆或微波进行传递，容易受到地形和线路的限制，且造价极高，一般用户难以接受，因此，不易推广应用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：可视化家居安防系统由一个母机M和若干个子机Z构成，子机Z主要用于视频信号的获取，母机M主要用于通过通信网络将信号发送到服务器，其中：
子机Z包括视频采集电路、子机中央处理电路、子机无线通信接口电路、对讲电路、控制开关；视频采集电路的输出端与子机中央处理电路的输入端相连，子机中央处理电路与子机无线通信接口电路相连，子机的对讲电路与子机中央处理电路相连，控制开关接入子机中央处理电路；运动检测算法可在子机中央处理电路中通过软件实现。
母机M由母机无线通信接口电路、母机中央处理电路、通信接口电路、显示输出电路和显示设备、存储电路、硬盘接口电路组成；母机无线通信接口电路和母机中央处理电路相连，母机中央处理电路的输出端与显示输出电路的输入端相连，显示输出电路的输出端与显示设备相连，母机中央处理电路能将从母机无线通信接口电路接收到的经压缩的视频信号解码和解密，然后通过显示输出电路模块直接在显示设备输出，母机中央处理电路设有通信接口，通信接口电路与母机中央处理电路相连；同时还设有存储电路、硬盘接口电路，存储电路和硬盘接口电路分别与母机中央处理电路相连。
子机Z和母机M可以有两种方式进行无线互联，一种是模拟，另一种是数字。
当子机Z和母机M以模拟方式进行无线互联时，摄像头得到的模拟信号经无线通信接口传到母机M上；
当子机Z和母机M以数字方式进行无线互联时，子机Z将模拟视频信号转换为数字信号，并进行压缩和加密处理，再通过无线通信接口将其传送到母机M上。
上述子机中央处理电路包括子机存储器、子机主处理芯片、子机只读存储器。
上述母机中央处理电路包括母机只读存储器、母机主处理芯片、母机存储器。
母机中通信接口电路用于连接服务器，通信接口电路可以是MODEM接口电路；也可以是网络接口电路或移动数据通信接口电路；通信接口电路的接口可以是PSTN(公共交换电话网)或GPRS或CDMA的MODEM电路。
本发明可视化家居安防系统进行实时监控、传输的方法是以无线通信方式互联的子母机系统，分为子机Z实现的步骤I和母机M实现的步骤II；
子机Z实现的步骤I是：
1)子机中的视频采集芯片将采集到的模拟视频信号转换为数字视频信号，数字视频信号进入子机中的中央处理电路的主处理芯片，主处理芯片对数字视频信号进行静止或活动图像编码算法处理、加密算法处理和视频运动目标检测算法处理；
2)视频运动目标检测算法处理是通过以前记录的图像和当前输入的图像进行比较，根据差异程度在图像中检测运动目标；
3)子机主处理芯片接收到目标运动检测信号和开关变量信号后，启动子机中央处理电路进行图像压缩，并将压缩后的视音频数据通过子机无线通信接口电路发送到母机M；
母机M实现的步骤II是：
1)母机无线通信接口电路将接收到的经压缩的视音频数据存储到存储电路中；
2)母机中央处理电路的主处理芯片对视音频数据进行静止或活动图像解码算法处理，将接收到的压缩视音频信号经解密、解压缩和视频编码后通过显示输出电路直接在显示设备输出，也可以将接收到的经压缩的视音频数据存储到存储电路或通过硬盘接口电路存贮到硬盘中，还可从存储电路或通过硬盘接口电路从硬盘中取出经压缩的视音频数据；
3)通信接口电路与母机中央处理电路相连，母机中央处理电路将接收到的压缩的视频信号送到通信接口电路，通信接口电路设有通信接口，可将信号传输到家居安防系统的服务器，再传送到MMS手机、电子信箱或手持设备上。
本发明的有益效果是：实时检测到运动物体，并自动对运动目标进行拍摄，可以将子机放在多个房间或需要监控的任何地方，不需要铺设任何电缆，当主人出门在外的情况下，对家里出现的异常情景自动进行数字图像拍摄，并可及时传送到MMS手机、电子信箱或手持设备上，从而使主人及保安人员能随时了解到家里的安全情况，具有更大的灵活性和实用性。
附图说明
图1是本发明子机的结构原理框图。
图2是本发明母机的结构原理框图。
图3是本发明子机的电路原理示意图。
图4是本发明母机的电路原理示意图。
具体实施方式
本实施例可视化安防家居系统，它是以无线通信方式互联的子母机系统，该系统由一个母机M和若干个子机Z构成，子机Z主要用于视频信号的获取，母机M主要用于通过通信网络将信号发送到服务器。子机和母机可以有两种方式进行无线互联，一种是模拟，另一种就是数字。模拟方式为摄像头得到的模拟信号经无线通信接口传到母机上。数字方式为子机将模拟视频信号转换为数字信号，并进行压缩和加密处理，再通过无线通信接口将其传送到母机上。
子机的视频采集电路可采用内置或外置方式，本实施例以内置方式说明。
参阅图1，子机由视频采集电路7、子机中央处理电路8、子机无线通信接口电路9、对讲电路10、控制开关11组成。子机无线通信接口电路9内置天线。
视频采集电路7的输出端与子机中央处理电路8的输入端相连，子机中央处理电路8与子机无线通信接口电路9相连，子机的对讲电路10与子机中央处理电路8相连，控制开关11接入子机中央处理电路8。运动检测算法可在子机中央处理电路8中通过软件实现。
参阅图3，子机中央处理电路8包括子机存储器U8、子机主处理芯片U9、子机只读存储器U10，其中：
子机的视频采集电路7将采集到的模拟视频信号转换为8位数字视频信号，视频采集电路中的视频采集芯片U7的8位数字视频信号SD0~SD7的信号线和子机中央处理电路8的子机主处理芯片U9的SD0~SD7的信号线相连；视频采集芯片U7的SDA和SCK信号线和子机主处理芯片U9的SDA和SCK信号线相连，SDA和SCK组成的I2C总线设置视频采集芯片U7的寄存器；视频采集芯片U7的SHS和SVS行场同步信号线和子机主处理芯片U9的SHS和SVS信号线相连；视频采集芯片U7的SPCLK时钟线和子机主处理芯片U9的SPCLK时钟相连接；
子机主处理芯片U9的数据总线Q0~Q15和子机存储器U8的数据总线Q0~Q15相连接；子机主处理芯片U9地址总线MA0~MA11和子机存储器U8的地址总线MA0~MA11相连接；子机主处理芯片U9的控制线DQM、MWE#、CAS#、CS0#、BA0、BA1#分别和子机存储器U8的控制线DQM、MWE#、CAS#、CS0#、BA0、BA1#相连接，子机存储器U8采用随机动态存储器，缓存数字视音频数据；
子机主处理芯片U9的数据总线D0~D7和子机只读存储器U10的数据总线D0~D7相连接；子机主处理芯片U9地址总线ADDR0~ADDR18和子机只读存储器U10的地址总线ADDR0~ADDR18相连接；子机只读存储器U10用于存储程序代码数据和数据；
子机主处理芯片U9的数据线D+，D-分别和子机无线通信接口电路9的数据线D+，D-相连；
子机中央处理电路8可设有控制接口，控制接口连接控制开关11或开关量输出的报警探测器，子机中的控制开关11可为手动开关，报警探测器可为红外探测器、烟雾探测器等任何具有开关量信号输出的报警探测器；
子机中央处理电路8与对讲电路10相连。
参阅图2，母机由母机无线通信接口电路1、母机中央处理电路4、通信接口电路6、显示输出电路3和显示设备12、存储电路2、硬盘接口电路5组成。母机无线通信接口电路1内置天线。
母机无线通信接口电路1和母机中央处理电路4相连，母机中央处理电路4的输出端与显示输出电路3的输入端相连，显示输出电路3的输出端与显示设备12相连，母机中央处理电路4能将从母机无线通信接口电路1接收到的视频信号解码和解密，然后通过显示输出电路3模块直接在显示设备12输出，母机中央处理电路4设有通信接口，通信接口电路6与母机中央处理电路4相连；同时还设有存储电路2、硬盘接口电路5，存储电路2和硬盘接口电路5分别与母机中央处理电路4相连。
参阅图4，母机中央处理电路4包括母机只读存储器U3、母机主处理芯片U4、母机存储器U5，其中：
母机主处理芯片U4的数据线D+，D-分别和母机无线通信接口电路1的数据线D+，D-相连；母机中央处理电路中的主处理芯片U4的数据总线Q0~Q15和母机存储器U5的数据总线Q0~Q15相连接；母机存储器(U5)采用随机动态存储器；主处理芯片U4地址总线MA0~MA11和存储器U5的地址总线MA0~MA11相连接；主处理芯片U4的控制线DQM、MWE#、CAS#、CS0#、BA0、BA1#分别和母机存储器U5的控制线DQM、MWE#、CAS#、CS0#、BA0、BA1#相连接；存储器U5缓存数字视音频数据；
母机中央处理电路中的主处理芯片U4的数据总线D0~D7和母机只读存储器U3的数据总线D0~D7相连接；主处理芯片U4地址总线ADDR0~ADDR18和母机只读存储器U3的地址总线ADDR0~ADDR18相连接；母机只读存储器U3用于存储程序代码数据和数据；
母机中通信接口电路6用于连接服务器，通信接口电路6可以是MODEM接口电路；也可以是网络接口电路或移动数据通信接口电路；通信接口电路6的接口可以是PSTN(公共交换电话网)或GPRS或CDMA的MODEM电路；
母机中的通信接口电路6设有电话线接口，可通过此接口和PSTN(公共交换电话网)直接与服务器相连，或通过PSTN和Internet与服务器相连。
当母机中的通信接口电路6用Modem电路U6实现时，母机中央处理电路4的主处理芯片U4和Modem电路U6进行通信；主处理芯片U4的振铃指示线RI和U6的RI线相连，用于当线路上有振铃信号时，发出该信号，通知主处理芯片U4有一个远程呼叫；主处理芯片U4的数据载波检测线DCD和U6的DCD线相连，用于当U6检测到通信链路已经建立时，此时数据就可以进行传输了；主处理芯片U4的数据设备准备就绪线DSR和U6的DSR线相连，用于表明U6已经准备就绪，可以接收数据，但并不表示已经建立了端到端的连接；主处理芯片U4的清除发送线CTS和U6的CTS线相连；主处理芯片U4的请求发送线RTS和U6的RTS线相连；主处理芯片U4的数据终端就绪线DTR和U6的DTR线相连；主处理芯片U4的接收数据线RXD和U6的RXD线相连，用于接收串行数据；主处理芯片U4的发送数据线TXD和U6的TXD线相连，用于发送串行数据；
母机中的存储电路2用于现场存储视音频信号，它包括非挥发性存储芯片U2；母机中的存储电路2的存储芯片U2的数据总线P0~P7和母机中央处理电路4中的主处理芯片U4的P0~P7相连；存储芯片U2的控制线FRB#、FRE#、FCS0#、FCLE、FALE、FEW#与主处理芯片U4的FRB#、FRE#、FCSO#、FCLE、FALE、FEW#相连接，实现压缩的视频和音频数据的存取；主处理芯片U4通过信号线CVBS与显示输出电路3和显示设备12相连接；
母机中的硬盘接口电路5与母机中央处理电路4相连，硬盘接口电路5的硬盘接口用于以连接硬盘，实现数据的存取。
本发明实现实时运动检测的方法分为子机Z实现的步骤I和母机M实现的步骤II；
子机Z中的中央处理电路8用于图像压缩码、加密和视频中运动目标的检测；可以是ASIC方式或嵌入式处理器方式实现，其实现的步骤I是：
1)子机中的视频采集芯片U7将采集到的模拟视频信号转换为数字视频信号，数字视频信号进入子机中的中央处理电路8的主处理芯片U9，主处理芯片U9对数字视频信号进行静止或活动图像编码算法处理、加密算法处理和视频运动目标检测算法处理；
2)视频运动目标检测算法处理是通过以前记录的图像和当前输入的图像进行比较，根据差异程度在图像中检测运动目标；
3)子机主处理芯片U9接收到目标运动检测信号和开关变量信号后，启动子机中央处理电路8进行图像压缩，并将压缩后的视音频数据通过子机无线通信接口电路9发送到母机M；
母机M中的中央处理电路4用于图像压缩编码，可以是ASIC方式或嵌入式处理器方式实现，其实现的步骤II是：
1)母机无线通信接口电路1将接收到的经压缩的视音频数据存储到存储电路2中；
2)母机中央处理电路4的主处理芯片U4对视音频数据进行静止或活动图像解码算法处理，将接收到的压缩视音频信号经解密、解压缩和视频编码后通过显示输出电路3直接在显示设备12输出，也可以将接收到的经压缩的视音频数据存储到存储电路2或通过硬盘接口电路5存贮到硬盘中，还可从存储电路2或通过硬盘接口电路5从硬盘中取出经压缩的视音频数据；
3)通信接口电路6与母机中央处理电路4相连，母机中央处理电路4将接收到的压缩的视频信号送到通信接口电路6，通信接口电路6设有通信接口，可将信号传输到家居安防系统的服务器，再传送到MMS手机、电子信箱或手持设备上。

Claims (7)

1.一种可视化家居安防系统，其特征在于该系统由一个母机M和若干个子机Z构成，子机Z主要用于视频信号的获取，母机M主要用于通过通信网络将信号发送到服务器，其中：
i)子机Z包括视频采集电路(7)、子机中央处理电路(8)、子机无线通信接口电路(9)、对讲电路(10)、控制开关(11)；视频采集电路(7)的输出端与子机中央处理电路(8)的输入端相连，子机中央处理电路(8)与子机无线通信接口电路(9)相连，子机的对讲电路(10)与子机中央处理电路(8)相连，控制开关(11)接入子机中央处理电路(8)；运动检测算法可在子机中央处理电路(8)中通过软件实现；
ii)母机M由母机无线通信接口电路(1)、母机中央处理电路(4)、通信接口电路(6)、显示输出电路(3)和显示设备(12)、存储电路(2)、硬盘接口电路(5)组成；母机无线通信接口电路(1)和母机中央处理电路(4)相连，母机中央处理电路(4)的输出端与显示输出电路(3)的输入端相连，显示输出电路(3)的输出端与显示设备(12)相连，母机中央处理电路(4)能将从母机无线通信接口电路(1)接收到的经压缩的视频信号解码和解密，然后通过显示输出电路(3)模块直接在显示设备(12)输出，母机中央处理电路(4)设有通信接口，通信接口电路(6)与母机中央处理电路(4)相连；同时还设有存储电路(2)、硬盘接口电路(5)，存储电路(2)和硬盘接口电路(5)分别与母机中央处理电路(4)相连。
iii)子机Z和母机M可以有两种方式进行无线互联，一种是模拟，另一种是数字。
2.根据权利要求1所述的可视化家居安防系统，其特征在于：子机Z和母机M以模拟方式进行无线互联，摄像头得到的模拟信号经无线通信接口传到母机M上；
3.根据权利要求1所述的可视化家居安防系统，其特征在于：子机Z和母机M以数字方式进行无线互联，子机Z将模拟视频信号转换为数字信号，并进行压缩和加密处理，再通过无线通信接口将其传送到母机M上。
4.根据权利要求1所述的可视化家居安防系统，其特征在于：子机中央处理电路(8)包括子机存储器(U8)、子机主处理芯片(U9)、子机只读存储器(U10)。
5.根据权利要求1所述的可视化家居安防系统，其特征在于：所述母机中央处理电路(4)包括母机只读存储器(U3)、母机主处理芯片(U4)、母机存储器(U5)。
6.根据权利要求1所述的可视化家居安防系统，其特征在于：母机中通信接口电路(6)用于连接服务器，通信接口电路(6)可以是MODEM接口电路；也可以是网络接口电路或移动数据通信接口电路；通信接口电路(6)的接口可以是PSTN(公共交换电话网)或GPRS或CDMA的MODEM电路；
7.一种可视化家居安防系统进行实时监控、传输的方法，其特征在于它是以无线通信方式互联的子母机系统，分为子机Z实现的步骤I和母机M实现的步骤II；
子机Z实现的步骤I是：
1)子机中的视频采集芯片(U7)将采集到的模拟视频信号转换为数字视频信号，数字视频信号进入子机中的中央处理电路(8)的主处理芯片(U9)，主处理芯片(U9)对数字视频信号进行静止或活动图像编码算法处理、加密算法处理和视频运动目标检测算法处理；
2)视频运动目标检测算法处理是通过以前记录的图像和当前输入的图像进行比较，根据差异程度在图像中检测运动目标；
3)子机主处理芯片(U9)接收到目标运动检测信号和开关变量信号后，启动子机中央处理电路(8)进行图像压缩，并将压缩后的视音频数据通过子机无线通信接口电路(9)发送到母机M；
母机M实现的步骤II是：
1)母机无线通信接口电路(1)将接收到的经压缩的视音频数据存储到存储电路(2)中；
2)母机中央处理电路(4)的主处理芯片(U4)对视音频数据进行静止或活动图像解码算法处理，将接收到的压缩视音频信号经解密、解压缩和视频编码后通过显示输出电路(3)直接在显示设备(12)输出，也可以将接收到的经压缩的视音频数据存储到存储电路(2)或通过硬盘接口电路(5)存贮到硬盘中，还可从存储电路(2)或通过硬盘接口电路(5)从硬盘中取出经压缩的视音频数据；
3)通信接口电路(6)与母机中央处理电路(4)相连，母机中央处理电路(4)将接收到的压缩的视频信号送到通信接口电路(6)，通信接口电路(6)设有通信接口，可将信号传输到家居安防系统的服务器，再传送到MMS手机、电子信箱或手持设备上。
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