CN201319636Y

CN201319636Y - 一种摄像头装置

Info

Publication number: CN201319636Y
Application number: CNU2008201475756U
Authority: CN
Inventors: 刘克华; 欧阳典勇; 陈玉柱
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2008-09-19
Filing date: 2008-09-19
Publication date: 2009-09-30
Anticipated expiration: 2018-09-19

Abstract

本实用新型公告了一种摄像头装置，包括：摄像镜头、镜头模块、马达驱动单元、镜头马达和视频输出模块，还包括：控制单元，所述控制单元用于接收控制命令，并将控制命令转发到所述马达驱动单元，通过镜头马达驱动摄像镜头，实现摄像镜头的运动控制；所述控制单元还用于接收所述镜头模块输出的视频数据，并经过格式转换后或直接转发至视频输出模块，由视频输出模块实现视频数据的对外输出。采用本实用新型的摄像头装置，使得工程安装更加简单，可以使摄像头输出各种自己需要的格式，同时由于有压缩码流的输出可以很方便地存储摄像头的视频数据。采用网口之后控制更加方便灵活，为以后网络集中控制创造了条件。

Description

一种摄像头装置

技术领域

本实用新型涉及一种通讯领域的图像压缩以及控制技术，具体涉及一种将以太网技术，视频压缩技术，视频格式转换技术相结合的图像处理技术。

因为高清摄像头一般都应用在高清视频会议和视频监控行业中，本专利的说明暂以这两种应用为背景。

背景技术

目前，市面上所有的高清摄像头都是采用RS232串口方式进行主要控制，此外一般还会采用红外遥控方式进行辅助控制，在此不讨论，本发明所研究的都是主要控制方式，红外遥控方式也会作为辅助控制方式予以保留。这里所说的控制指的是纯粹的控制命令，比如镜头上下左右转动、变焦以及图像参数调整等等，送出是高清模拟YPbPr信号，或数字的HDSDI信号。由于没有压缩过的高清图像数据是是极其庞大的，RS232串口的带宽极其有限，因此不能通过该接口来传输，即便是压缩以后的视频数据也有1-2Mbps，也远大于RS232串口来传输能力。因此没有压缩过的高清图像数据，目前一般都是通过HDSDI、HDMI、YPbPr等高清专用接口来传输。压缩后的高清视频码流一般使用以太网、E1等专线传送。

对于目前的高清摄像头装置来说，系统结构图1所示，系统由：视频输出模块10、镜头模块11、控制模块单片机12、马达驱动电路13、镜头马达14、摄像镜头15组成。控制模块单片机12与主机之间通过RS232串口线相连。控制命令是主机通过RS232接口送给控制模块单片机12，单片机12翻译命令后送给马达驱动电路13，再通过马达14驱动摄像镜头15，使摄像镜头15运动。此外镜头模块11的视频数据直接送给视频输出模块10，再以YPbPr，HDMI，HDSDI等接口输出。

这种摄像头装置的不足之处，具体如下：

1.从工程实际安装来说，对于每一台高清摄像头来说都必须从主机处专门拉一根RS232串口线到高清摄像头上，如果高清摄像头有很多台那就需要拉很多根串口线，布线不方便并且还受到走线长度的限制。

2.有多少台高清摄像头那主机就需要有多少个串口，一般的主机都只有一个或为数不多的几个串口，因此还有可能必须进行串口扩展。

3.每一台高清摄像头，都只能由主机控制，而由于每一台主机都有自己的控制面板，这样如果摄像头多的时候，控制摄像头就很麻烦。而且无法做到集中控制。

4.只能输出摄像头模块支持的几种数据格式，不能支持全部的格式。

5.不能输出压缩数据/码流。

6.不支持在线升级。

发明内容

本实用新型解决的技术问题是提出一种摄像头装置，改变现有高清摄像头控制的物理连接方式，并进一步借助以太网在硬件和软件上的优势，实现摄像头的集中控制和管理，同时使用高性能的DSP压缩视频数据或进行数据格式转换，使摄像头能传输压缩数据和经过格式转换，使摄像头能支持1080P、1080I、720P、SVGA、VGA、PAL、NTSC等等全部视频格式。

本实用新型采用以下技术方案实现。

一种摄像头装置，包括：摄像镜头、镜头模块、马达驱动器、镜头马达和视频输出模块，还包括：控制单元，所述控制单元用于接收控制命令，并将控制命令转发到所述马达驱动单元，通过镜头马达驱动摄像镜头，实现摄像镜头的运动控制；所述控制单元还用于接收所述镜头模块输出的视频数据，并经过格式转换后或直接转发至视频输出模块，由视频输出模块实现视频数据的对外输出。

优选的，所述控制单元与主机通过RS232接口实现通讯连接，主机的控制命令通过RS232接口发送到所述控制单元。

优选的，所述装置还设有以太网接口，控制命令通过以太网接口发送到所述控制单元。

优选的，所述控制单元还用于将视频数据压缩处理后通过所述以太网接口对外输出。

优选的，所述以太网接口具体为在装置中设置物理层芯片实现接口扩展。

优选的，所述物理层芯片具体为RTL8201。

优选的，所述视频输出接口为以下述任意一种或多种接口：YPbPr，HDMI，HDSDI，SVIDEO，CVBS以及VGA接口。

优选的，所述视频输出接口为芯片AD9889。

优选的，所述视频输出接口为芯片THS8200。

优选的，所述视频输出接口为芯片Sil9030。

采用本实用新型的摄像头装置，使得工程安装更加简单，可以是摄像头输出各种自己需要的格式，同时由于有压缩码流的输出可以很方便地存储摄像头的视频数据。采用网口之后控制更加方便灵活，为以后网络集中控制创造了条件。

附图说明

图1是现有高清摄像头装置结构示意图；

图2是本实用新型的高清摄像头装置结构示意图；

图3是本实用新型优选实施例结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施例对本实用新型进行详细说明。

本实用新型的关键点在于利用以太网能够高带宽，长距离传输的技术，来扩展高清摄像头的控制和视频传输方案。在保留原来RS232的控制方案的基础上，增加一种通讯方式，可以不通过主机在任何地方同时控制多台摄像头。以到达快速地控制多台摄像头，同时增加的DSP能过完成压缩视频编码和格式转换，可以增加一个压缩视频数据输出通道，和支持任意一种视频格式。

如图2所示，具体实现的技术要点如下：

1、现有的高清摄像头装置的控制模块单片机12，本实用新型改为主控制模块DSP16(即控制单元)。

2、现有的高清摄像头装置的控制模块单片机12与主机之间只有RS232接口，本实用新型改为从主控制模块DSP16增加一个以太网接口17。此网口17可以直接连接外部以太网交换机，即接入以太网交换网络。

3、现有的高清摄像头装置的镜头模块11的视频数据直接送给视频输出模块10，再经过视频输出模块10以YPbPr，HDMI，HDSDI接口输出，本实用新型改为镜头模块11的视频数据直接送给主控制模块DSP16，DSP16把视频数据经过格式转换或者直接送给视频输出模块10，再经过视频输出模块10以YPbPr，HDMI，HDSDI，SVIDEO，CVBS，VGA接口输出，同时DSP16把视频数据压缩成需要的格式，通过以太网接口17送出。

4、现有的高清摄像头装置的控制命令是主机通过RS232接口送给控制模块单片机12，单片机12翻译命令后送给马达驱动电路13，再通过马达14驱动摄像镜头15，使摄像镜头15运动，本实用新型改为控制命令是主机通过RS232接口送给主控模块DSP16，控制命令也可以从计算机通过以太网接口17送给主控模块DSP16，主控模块DSP16翻译命令后送给马达驱动电路13，再通过马达14驱动摄像镜头15，使摄像镜头15运动。

上述1，2，3的技术要点的结合扩展了视频输出模块，使高清摄像头能够输出压缩数据，或者经过主控DSP16转换后，输出与原格式不同的数据。1，2，4技术要点的结合能够使摄像头完成集中控制，使摄像头的控制可以通过主机实现，也可以通过网络上的计算机，访问IP地址控制摄像头，这样控制摄像头简单方便。

本实用新型硬件电路上采用高清晰度视频编码技术与视频缩放技术和以太网技术在高清摄像头配合使用。使得高清摄像头能够输出自己需要的格式的数据(如VGA，WXGA，CVBS等)，也可以输出压缩数据，同时可以到达集中控制的目的，其实施例请参见附图3，与图1的现有技术相比的区别如下：

1、原来的控制模块单片机12改为控制芯片DSP16(即控制单元)。

2、原来的主控芯片与主机之间只有RS232接口，改为从DSP上通过物理层芯片如RTL8201等扩展一个以太网接口17，此网口可以直接连接外部以太网交换机。

3、镜头模块11的视频数据直接送给主控芯片DSP16，DSP16完成视频编码后通过以太网送出，同时DSP把视频数据经过格式转换或直接输出，送给输出模块AD9889，AD9889把并行数字高清晰度视频信号转换成串行差分的数字信号输出。或者通过THS8200将数字高清晰度视频信号转换成模拟高清晰度视频信号，经过YPbPr输出接口输出。或者通过Sil9030将数字高清晰度视频信号转换成HDMI高清晰度视频信号，经过HDMI输出接口输出。

4、控制命令通过以太网送给DSP，DSP根据程序决定是否接受命令，并把命令翻译后送给马达驱动电路13，再通过马达14驱动摄像镜头15，使摄像镜头15运动。控制命令也可以由主机通过RS232接口送给DSP，控制流程与以太网传送的命令一样。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种摄像头装置，包括：摄像镜头、镜头模块、马达驱动器、镜头马达和视频输出模块，其特征在于，所述装置还包括：控制单元，所述控制单元用于接收控制命令，并将控制命令转发到所述马达驱动单元，通过镜头马达驱动摄像镜头，实现摄像镜头的运动控制；所述控制单元还用于接收所述镜头模块输出的视频数据，并经过格式转换后或直接转发至视频输出模块，由视频输出模块实现视频数据的对外输出。

2.根据权利要求1所述的摄像头装置，其特征在于，所述控制单元与主机通过RS232接口实现通讯连接，主机的控制命令通过RS232接口发送到所述控制单元。

3.根据权利要求1所述的摄像头装置，其特征在于，所述装置还设有以太网接口，控制命令通过以太网接口发送到所述控制单元。

4.根据权利要求3所述的摄像头装置，其特征在于，所述控制单元还用于将视频数据压缩处理后通过所述以太网接口对外输出。

5.根据权利要求3所述的摄像头装置，其特征在于，所述以太网接口具体为在装置中设置物理层芯片实现接口扩展。

6.根据权利要求5所述的摄像头装置，其特征在于，所述物理层芯片具体为RTL8201。

7.根据权利要求1-6任一项所述的摄像头装置，其特征在于，所述视频输出模块为以下述任意一种或多种接口：YPbPr，HDMI，HDSDI，SVIDEO，CVBS以及VGA接口。

8.根据权利要求7所述的摄像头装置，其特征在于，所述视频输出接口为芯片AD9889。

9.根据权利要求7所述的摄像头装置，其特征在于，所述视频输出接口为芯片THS8200。

10.根据权利要求7所述的摄像头装置，其特征在于，所述视频输出接口为芯片Sil9030。