CN201001167Y - 一种视频矩阵转换装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型适用于监控领域，提供了一种视频矩阵转换装置，所述装置包括：控制设备、视频矩阵转换器、中央控制器、视频信号控制单元、视频信号输入单元、视频输入信号切换单元以及视频信号输出单元。所述中央控制器包括控制信号产生单元以及与控制信号产生单元连接的密码设置单元、优先级配置单元、摄像机配置单元、摄像机预置位单元、摄像机巡检单元、序列切换单元、报警联动控制单元、信息显示控制单元和视频显示设备控制单元。在本实用新型中，视频矩阵转换器在中央控制器的控制下处理所输入的摄像机的视频信号，同时接收中央控制器的控制命令，对CCTV监视系统中的各摄像机、及视频显示设备进行配置和控制，便于CCTV监视系统的操作和管理。

Description

一种视频矩阵转换装置

技术领域

本实用新型属于安防监控系统领域，尤其涉及一种视频矩阵转换装置。

背景技术

用于远程监视多个摄像机的常规闭路电视(CCTV)系统使用视频矩阵转换器接收来自摄像机的视频信号，并在一个普通的模拟CCTV监视器上输出视频。在这种常规系统中，视频矩阵转换器另外连接一个矩阵控制台(如键盘)以便控制摄像机，并且通过一条另外的视频线接收来自摄像机的视频信号，并使用监视器对视频信号进行监视。

图1是典型的视频矩阵转换器的常规CCTV系统的方框图。从多个摄像机1到摄像机n把视频信号输入到布置在CCTV系统的中心部分的矩阵转换器。矩阵转换器连接到一个主管理局的监视器、位于远程地点的多个监视器、以及一个控制键盘。图1中，以实线表示的信号线是视频信号线，以虚线表示的信号线是用于控制摄像机的数据线。

常规CCTV系统的问题在于，由于其必需额外的存储安装在各个地点的多个摄像机的标识(ID)，显示一个屏幕，以及通过使用另外安装的键盘来控制摄像机，因此该CCTV系统的控制功能和控制设备比较复杂。此外，由于用户很难根据摄像机来执行屏幕的数据处理和存储，从而使用户难以对屏幕画面进行搜索。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种视频矩阵转换装置，旨在解决现有技术中存在的CCTV监视系统的操作和管理复杂，监视范围小的问题。

本实用新型是这样实现的，一种视频矩阵转换装置，所述装置包括：

视频矩阵转换器，用于处理从各摄像机接收的视频信号，并接收控制指令，将视频信号发送到视频显示设备；中央控制器，用于控制视频矩阵转换器的各种操作；控制设备，用于输入相关配置参数，所述视频矩阵转换器包括：

通信控制单元，用于与所述中央控制器进行通信，接收中央控制器的控制指令，并将执行结果发送到中央控制器；

视频信号控制单元，用于接收通信控制单元的控制指令，控制视频的输入选择和视频显示设备的选择；

视频信号输入单元，用于接收摄像机采集的视频信号；

视频输入信号切换单元，用于在视频信号控制单元的控制下，选择所输入的视频信号以及显示该视频信号的视频显示设备；以及

视频信号输出单元，用于将视频信号转换成视频显示设备所支持的视频格式，并将该视频发送到视频显示设备。

所述中央控制器包括：

控制信息产生单元，用于根据接收的初始化参数以及各种控制参数，产生用于控制视频矩阵转换器的各种命令以及摄像机和视频显示设备的各种控制参数；

密码设置单元，用于设置和修改进入中央控制器菜单编程的密码；

优先级配置单元，用于设置各控制端口的优先级，以便优先响应相应控制设备的操作；

摄像机配置单元，用于配置各摄像机以及对摄像机进行控制；

摄像机的预置位单元，用于通过键盘或通过报警自动触发直接将摄像机移动到预先定义的位置；

摄像机巡检设置单元，用于设置并记录摄像机的操作过程，允许操作者通过键盘或通过报警自动触发调用；

序列切换控制单元，用于设置视频输入图像在监视器上按照自定义的时间及顺序进行显示；

报警联动单元，用于响应各报警器；

辅助输出设置单元，通过中央控制器对辅助输出进行控制；

信息显示控制单元，用于设置屏幕显示信息；

视频显示设备控制单元，用于配置各视频显示设备并设置视频显示设备的标题。

所述视频矩阵转换器与各自的中央控制器连接，建立一个独立的控制单元，同时将两台中央控制器通过相应端口连接起来实现所述视频矩阵转换装置的级联。

所述两台中央控制器分别设置为主控和分控，主控可以控制分控，但分控无法控制主控。

所述控制包括摄像机切换和云台全方位移动及镜头变倍、变焦操作。

在本实用新型中，视频矩阵转换器在中央控制器的控制下处理所输入的摄像机的视频信号，并把所处理的视频信号发送到视频显示设备的视频输入端，同时接收中央控制器的控制命令，对CCTV监视系统中的各摄像机、通讯端口以及视频显示设备进行配置和控制，便于CCTV监视系统的操作和管理。同时在视频矩阵转换器可以级联，从而扩大了CCTV监测系统的监测范围。

附图说明

图1是现有技术提供的常规CCTV系统方框图；

图2是本实用新型提供的CCTV系统的方框图；

图3是本实用新型提供的视频矩阵转换器的内部结构；

图4是本实用新型提供的中央控制器的内部结构图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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实用新型，并不用于限定本实用新型。

在本实用新型中，通过视频矩阵转换器在中央控制器的控制下处理所输入的摄像机的视频信号，并把所处理的视频信号发送到视频显示设备的视频输入端，同时接收中央控制器的控制命令，对CCTV监视系统中的各摄像机、通讯端口以及视频显示设备进行配置和控制，便于CCTV监视系统的操作和管理。同时在本实用新型中，视频矩阵转换器可以级联，从而扩大了CCTV监测系统的监测范围。

图2示出了本实用新型的CCTV系统的方框组成。

从多个CCTV摄像机11(包括摄像机1到摄像机n)采集的视频信号被输入到视频矩阵转换器12，视频矩阵转换器12对输入的视频信号进行处理，根据中央控制器14对摄像机11以及视频显示设备13(包括视频显示设备1到视频显示设备n)的配置信息以及控制命令，将处理后的视频信号选择相应的视频显示设备13进行显示。中央控制器14同时分别与编程所用显示设备15、多个报警器16、多个控制设备17、多个继电器18连接，其中编程所用显示设备15用于显示控制菜单，通过多个控制设备17操纵编程所用显示设备15上的菜单选项来选择和监视每个摄像机11，并执行各种摄像机控制功能。控制设备17可以为键盘或者PC机等。多个报警器16接收中央控制器14的报警控制命令实现报警功能，可支持多路告警输入，并能响应告警联动、自动或手动告警等告警方式。多个继电器18响应多种继电器控制方式。

图3示出了本实用新型视频矩阵转换器的内部结构。

摄像机1到摄像机n采集的视频输入信号被送到视频信号输入单元121，通信控制单元125与中央控制器14进行数据交换，从中央控制器14接收用于视频信号控制单元123的控制操作以及摄像机的控制数据，并把操作结果发送到中央控制器14中。视频输入信号切换单元122根据视频信号控制单元123的控制操作命令，选择所输入的摄像机视频信号，以及用于显示该视频信号的视频显示设备。视频信号输出单元124将经切换后的视频数据送到视频显示设备13的输入端进行显示。

在上述结构中，通信控制单元125通过RJ-45通讯连接口，采用RS-422的连接线与中央控制器14连接，与中央控制器14进行通讯。中央控制器14的连接端口可以通过端口设置，如：可以为COM7端口。

作为本实用新型的一个具体实施例，本实用新型视频矩阵转换器可以级联。

所述视频矩阵转换器级联是指两台或者两台以上的视频矩阵装置，通过一定的设置规则和联网方式，使位于各站点的控制设备17(如：键盘或者PC机)，都能控制其它视频矩阵转换器的视频显示设备的各种操作，如：控制摄像机的切换和云台全方位(上下、左右)移动及镜头变倍、变焦(PTZ，Pan/Tilt/Zoom)等。并通过一定的物理通路，可查看其它站点的摄像机图像。每台矩阵装置有各自独立的中央控制器、视频矩阵转换器以及输入、输出等设备。

在矩阵装置进行级联时，将每台视频矩阵转换器与各自的中央控制器连接，建立一个独立的控制单元。将两台中央控制器通过相应端口连接起来，该连接端口可以为COM2端口。两台中央控制器必须分别设置为主控(Primary)和分控(Slave)方式，主控可以控制分控，但分控无法控制主控。控制主要包括摄像机切换和PTZ操作。分控可以通过设置，禁止主控查看或控制摄像机图像，但不影响在分控点本机的控制设备。在编程菜单中设置每台中央控制器的网络连接端口，按照需求将中央控制器连接起来。在中央控制器编程菜单中，按照需求设置视频矩阵转换器的网络连接参数。依据中央控制器编程中的设置，将不同节点视频矩阵转换器的视频建立物理通路，称为“通道”。联网节点的视频矩阵转换器的图像以及被控制端的图像将通过通道输出到控制端的输入，操作网络摄像机时候，装置将对两端的视频矩阵转换器同步切换，达到视频的传输，即网络节点将网络摄像机切换到输出通道上，输出通道图像通过视频连线传输本地节点的输入通道，本地视频矩阵转换器同步完成输入通道切换到本地监视器，至此完成网络视频切换。

其中控制主要包括摄像机切换控制和PTZ控制。每个节点可以通过设置，禁止其他节点查看或控制摄像机图像，但不影响在本机的控制设备。从而增强了CCTV系统的监控扩展能力。

图4示出了本实用新型的中央控制器的结构，为了便于描述，仅示出了与本实用新型相关的部分。

中央控制器提供了多个端口用于(云台及镜头)PTZ控制、键盘及其它周边设备控制。通过对这些端口进行配置，使端口能连接不同的设备，如：报警器、继电器等。本实用新型中，中央控制器提供了10个端口分别为01～08端口、以及PTZ-B和PTZ-C端口。可以将这些端口配置为ASCII端口(与ASCII设备连接)、MAX1000系列矩阵控制端口(与MAX1000系列矩阵设备连接)、摄像机线控端口(与摄像机控制线连接)、继电器端口(与继电器连接)、报警器端口(与报警器连接)、网路级联端口(与网络设备连接)以及卫星矩阵级联端口(与卫星矩阵设备连接)。在通讯过程中，对该端口的波特率、校验位、数据位以及停止位等端口通讯参数可以进行灵活设置，以便与端口所连接设备的参数设置保持一致。同时中央控制器可连接视频转换装置、摄像机控制系统、继电器(辅助输出)单元、报警接口、PC机以及键盘等控制设备，支持多路继电器辅助输出单元、多路告警输入，多个键盘等控制单元。中央控制器采用菜单驱动、口令保护编程。

控制信息产生单元41根据接收的初始化参数以及各种控制参数，产生用于控制视频矩阵转换器13的各种命令以及摄像机的各种控制参数，该控制命令以及摄像机的各种控制参数都传送到视频矩阵转换器13的通信控制单元125中。

密码设置单元42设置进入中央控制器菜单编程的密码。在密码设置单元可以进行密码的修改操作。

优先级配置单元43为控制设备设定优先级。通过对连接控制设备的各端口进行优先级设置，即可设定该控制设备的优先级。优先级定义了PTZ摄像机以及CCTV系统响应控制设备发出的控制命令的顺序。具有高优先级的端口所连接的控制设备对PTZ摄像机以及系统具有优先控制的能力。即优先级为1的为最高优先级；优先级为8的为最低优先级。如：端口5上优先级为2的控制设备比端口6上优先级为4的控制设备的优先级高。当不同优先级的端口所连接的两个控制设备同时发出控制命令时，高优先级端口所连接的控制设备的控制命令将优先执行。同时，在本实用新型中从安全的角度考虑，设定优先级为01-04的控制设备有进入系统编程菜单的权限，优先级05-08则没有进入编程菜单的权限。当多个控制设备同时对PTZ摄像机以及系统操作时，依据控制设备的优先级响应控制命令。优先级相同的控制设备遵循先动作先服务的原则。当优先级高的控制设备停止控制一定时间后(权限释放时间可在1～120秒范围内自由设定)，可自动释放控制权限，便于PTZ摄像机以及系统响应低优先级控制设备的控制命令。同时还可对摄像机的控制权限进行单独的设置，针对每个端口对每台摄像机的控制权限进行设定，权限包括三种：Y(是)＝可以查看和控制、N(否)＝不能查看也不能控制、V(查看)＝只能查看不能控制。该控制设备可以为键盘或者PC机。

摄像机配置单元44对摄像机进行配置并设置摄像机的标题。选择PTZ摄像机控制的连接端口(该连接端口可以为1端口、2端口、3端口、4端口、7端口、A端口、B端口以及C端口)并选择摄像机的地址，地址范围为1～256。摄像机地址必须与摄像机的解码器DIP开关设置的地址一致。通过对相应连接端口编程，使该连接端口的连接设备中控制协议以及端口的波特率(BAUD)等参数与摄像机的DIP开关设置一致。摄像机统一进行编号，包括摄像机的物理编号、摄像机的逻辑编号。摄像机物理编号的范围为1～256，摄像机逻辑编号为0001～9999。在整个网络连接中，摄像机的逻辑编号是唯一的，不能重复。当修改的逻辑编号重复时，系统将以“OCCUPIED BY XX”的形式提示在物理编号XX上已经存在该逻辑编号。当逻辑编号唯一时，该提示将自动消失。

由于本实用新型的视频矩阵转换器可以级联，同时可以实现远程监视。在上述对摄像机的配置过程中，还需对摄像机的功能模式进行配置。摄像机的功能模式包括：本地视频输入模式、网络视频输入模式、传输通道模式(被设置为通道的摄像机将不再受本地控制)、禁止其他节点控制该路摄像机。选择远程连接时所对应远程连接点的逻辑编号(0001～9999)。

通过设置摄像机的标题可以在显示摄像机图像时同时显示摄像机标题。摄像机的标题最多不超过15个字，其组成字符可以为字母A-Z、数字0-9、空格，可通过键盘输入ASCII值修改标题内容。

通过以上设置，中央控制器可以随时对CCTV系统中的摄像机进行控制，包括摄像机的焦点调节控制、摄像机的遥摄控制、摄像机的变焦控制以及摄像机的切换控制。

摄像机的预置位单元45允许操作者通过键盘或通过报警自动触发直接将摄像机移动到预先定义的位置。

摄像机巡检设置单元46用于设置并记录摄像机的操作过程。允许操作者通过键盘或通过报警自动触发调用。

通过键盘、PC等控制设备可以对预置位单元、巡检设置单元等进行设置和调用。也可通过报警进行触发调用。

序列切换控制单元47可以设置视频输入图像在监视器上按照自定义的时间及顺序进行显示。按照一定的时间间隔顺序，依次执行一系列指令，可完成摄像机切换、PTZ操作以及继电器控制。中央控制器包括8个可编程序列和1个非编程序列。非编程序列按照摄像机编号的顺序(递增、递减)依次进行摄像机切换，无需编程。显示为SEQ 00，单步时间间隔固定为10秒，不能进行PTZ操作和继电器控制；可编程序列需进入编程菜单进行设置，切换步骤和时间间隔，显示为SEQ 01～08。可指定摄像机编号、PTZ操作和继电器控制。辅助输出设置单元，通过中央控制器对辅助输出进行控制。中央控制器内置2路辅助输出，也可外置连接多路辅助输出设备，辅助输出操作既可以通过键盘等控制设备直接控制，也可以通过序列切换单元或告警联动单元进行调用。

报警联动控制单元48支持8路内部报警和多路外部报警，一旦报警情况发生，将会在指定的监视器右上角显示相应信息，在报警产生的同时触发报警联动，激活指定摄像机进行预置位、巡检模式等操作并在指定监视器上进行显示。还可选择激活相应的辅助输出。

中央控制器提供了多种辅助输入输出设备，如：继电器等。辅助输入控制单元49设置辅助输出设备的一些输出参数，通过中央控制器14的控制信息产生单元41根据接收的参数产生控制辅助输入输出设备的控制参数。

信息显示控制单元50设置屏幕显示信息，包括对时间日期及显示格式的修改，调整系统所有的监视器的显示开关和显示位置，屏幕上是否显示摄像机的标题、是否显示监视器的标题、是否显示系统时间与日期以及屏幕字符显示的行位置、列位置。

视频显示设备控制单元51配置各视频显示设备并设置视频显示设备的标题。选择视频显示设备的物理编号、逻辑编号以及功能类型。其中视频显示器的逻辑编号是唯一的，不可重复。视频显示设备的功能类型包括本地视频输出和传输通道，被设置为通道的视频显示设备不再受本地控制。在显示视频矩阵转换器输出的视频的同时显示视频显示设备的标题。视频显示设备的标题最多不超过15个字，其组成字符可以为字母A-Z、数字0-9、空格，可通过键盘输入ASCII值修改标题内容。

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

Claims (5)

1、一种视频矩阵转换装置，所述装置包括：

视频矩阵转换器，用于处理从各摄像机接收的视频信号，并接收控制指令，将视频信号发送到视频显示设备；中央控制器，用于控制视频矩阵转换器的各种操作；控制设备，用于输入相关配置参数，其特征在于，所述视频矩阵转换器包括：

通信控制单元，用于与所述中央控制器进行通信，接收中央控制器的控制指令，并将执行结果发送到中央控制器；

视频信号控制单元，用于接收通信控制单元的控制指令，控制视频的输入选择和视频显示设备的选择；

视频信号输入单元，用于接收摄像机采集的视频信号；

视频输入信号切换单元，用于在视频信号控制单元的控制下，选择所输入的视频信号以及显示该视频信号的视频显示设备；以及

视频信号输出单元，用于将视频信号转换成视频显示设备所支持的视频格式，并将该视频发送到视频显示设备。

2、如权利要求1所述的视频矩阵转换装置，其特征在于，所述中央控制器包括：

控制信息产生单元，用于根据接收的初始化参数以及各种控制参数，产生用于控制视频矩阵转换器的各种命令以及摄像机和视频显示设备的各种控制参数；

密码设置单元，用于设置和修改进入中央控制器菜单编程的密码；

优先级配置单元，用于设置各控制端口的优先级，以便优先响应相应控制设备的操作；

摄像机配置单元，用于配置各摄像机以及对摄像机进行控制；

摄像机的预置位单元，用于通过键盘或通过报警自动触发直接将摄像机移动到预先定义的位置；

摄像机巡检设置单元，用于设置并记录摄像机的操作过程，允许操作者通过键盘或通过报警自动触发调用；

序列切换控制单元，用于设置视频输入图像在监视器上按照自定义的时间及顺序进行显示；

报警联动单元，用于响应各报警器；

辅助输出设置单元，通过中央控制器对辅助输出进行控制；

信息显示控制单元，用于设置屏幕显示信息；

视频显示设备控制单元，用于配置各视频显示设备并设置视频显示设备的标题。

3、如权利要求1或2所述的视频矩阵转换装置，其特征在于，所述视频矩阵转换器与各自的中央控制器连接，建立一个独立的控制单元，同时将两台中央控制器通过相应端口连接起来实现所述视频矩阵转换装置的级联。

4、如权利要求3所述的视频矩阵转换装置，其特征在于，所述两台中央控制器分别设置为主控和分控，主控可以控制分控，但分控无法控制主控。

5、如权利要求4所述的视频矩阵转换装置，其特征在于，所述控制包括摄像机切换和云台全方位移动及镜头变倍、变焦操作。

Images