CN202395859U - 一种基于无源光网络通信的高清网络摄像机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于无源光网络通信的高清网络摄像机，涉及一种高清网络摄像机。本实用新型的工作环境包括实景、以太网和传输光纤；设置有高清网络摄像机；摄像机芯对准实景；摄像机芯、信号电平转换器、视频编码及处理芯片、以太网、光通信接口芯片、光收发模块和传输光纤依次连通。本实用新型与EPON网络和设备完全兼容，提高设备集成度，增强设备在系统中运行的可靠性和稳定性，能极大提高设备的利用率；并充分发挥光纤相对于双绞线具有的损耗小、传输距离远、抗干扰能力强的特点；适用于FTTH建设、三网融合、光纤到户和电力光纤推广过程中，实现全面的视频监控及城市安全防范管理。

Description

一种基于无源光网络通信的高清网络摄像机

技术领域

本实用新型涉及一种高清网络摄像机，尤其涉及一种基于无源光网络通信的高清网络摄像机；本实用新型采用H.264编码算法对输入视频进行压缩处理，然后采用TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol，传输控制/网络通讯协议)在网络中进行视频信息传输的方式。

背景技术

近年来，中国通信市场传统业务出现萎缩趋势，而宽带却呈现出强劲的发展动力。面对IPTV(Internet Protocol Television，网络电视)、视频监控、智能家居等多样化业务的需求，运营商将重心更多地放到了发展宽带业务上，“光进铜退”成为接入网建设的共识；即运营商的建网模式从传统的铜缆接入为主改为光缆接入为主，使光缆尽可能向用户(终端)靠近。目前EPON(EthernetPassive Optical Network，以太网无源光网络)设备成为运营商“光进铜退”建设中的技术首选，在通信行业的应用已步入了规模应用的快车道。

特别值得指出的是，平安城市、平安街道、平安社区、平安厂矿企业等重点安保单位的大规模视频监控建设需要，对现有网络传输的带宽提出了更高的要求。前端压缩后的IP网络视频数据，基于运营商目前已有的EPON设备和网络，将数据整合在同一光通信网络内传输，这样更能帮助运营商实现降低运营成本的愿望。

而传统的视频监控在规划和建设过程中，一般有两种选择：采用模拟摄像机，经由视频编码器进行视频信号的编码、压缩处理，变成网络数字视频信息，再经过光网络单元(ONU)完成信息在光网络传输过程；或者采用网络摄像机，经过光收发单元完成信息在光通信和以太网之间的转换。无论是哪一种方式，都增加了视频传输过程中的中间环节和设备，建设、使用和维修成本都有所增加，并且很有可能引入干扰，或者是产生丢包和视频信号损伤。

发明内容

本实用新型的目的就在于克服传统的视频监控建设过程中使用摄像机出现的以上问题，提供一种基于无源光网络通信的高清网络摄像机。

本实用新型的目的是这样实现的：

在物理层采用了PON(Passive Optical Network，无源光网络)技术，在链路层采用H.264编码算法对输入视频进行压缩处理，然后采用TCP/IP在网络中进行视频信息传输的方式，由电信号到光信号的转换和传输控制。

具体地说，本实用新型包括工作环境：实景、以太网和光纤；

设置有：高清网络摄像机；

高清网络摄像机包括摄像机芯、视频编码及处理芯片、光通信接口芯片、信号电平转换器、双倍速率随机存储器、光收发模块、电可擦可编程只读存储器、同步动态随机存储器和闪存；

其连接关系是：

摄像机芯对准实景；

摄像机芯、信号电平转换器、视频编码及处理芯片、以太网、光通信接口芯片、光收发模块和传输光纤依次连通；

电可擦可编程只读存储器、同步动态随机存储器和闪存分别与光通信接口芯片连接；

双倍速率随机存储器和闪存分别与视频编码及处理芯片连接。

本实用新型具有下列优点和积极效果：

①与电信运营商目前的EPON网络和设备完全兼容，提高设备集成度，增强设备在系统中运行的可靠性和稳定性，能极大提高设备的利用率；

②并充分发挥光纤相对于双绞线具有的损耗小、传输距离远、抗干扰能力强的特点，突破普通网络摄像机双绞线100米的限制，其传输距离目前能达到40公里甚至更远；

③适用于FTTH建设、三网融合、光纤到户和电力光纤推广过程中，实现全面的视频监控及城市安全防范管理。

附图说明

图1是本实用新型的结构方框图。

图中：

00-实景；

10-高清网络摄像机，

11-摄像机芯，

12-视频编码及处理芯片，

13-光通信接口芯片，

14-信号电平转换器，

15-双倍速率随机存储器(DDR2)，

16-光收发模块，

17-电可擦可编程只读存储器(EEPROM)，

18-同步动态随机存储器(SDRAM)，

19-闪存(FLASH)；

20-以太网；

30-传输光纤。

具体实施方式

下面结合附图和实施例详细说明：

1、总体

如图1，本实用新型包括工作环境：实景00、以太网20和传输光纤30；

设置有：高清网络摄像机10；

高清网络摄像机10包括摄像机芯11、视频编码及处理芯片12、光通信接口芯片13、信号电平转换器14、双倍速率随机存储器15、光收发模块16、电可擦可编程只读存储器17、同步动态随机存储器18和闪存19；

其关系是：

摄像机芯11对准实景00；

摄像机芯11、信号电平转换器14、视频编码及处理芯片12、以太网20、光通信接口芯片13、光收发模块16和传输光纤30依次连通；

电可擦可编程只读存储器17、同步动态随机存储器18和闪存19分别与光通信接口芯片13连接；

双倍速率随机存储器15和闪存19分别与视频编码及处理芯片12连接。

工作原理如下：

外部实景00由摄像机芯11感应产生高清(分辨率支持1080P)的原始图像信息，并输出LVDS信号；信号电平转换器14负责把LVDS信号转换成TTL数字视频信号；然后由视频编码及处理芯片12按照H.264标准执行编码和压缩后，按I帧、P帧规律性排列形成TCP/IP网络视频数据包，并进行相应的传输策略控制，避免出现数据传输过程的中断、丢包或包错位的现象。同时响应码率、帧率和分辨率调整命令，并实现亮度、对比度、色度和饱和度等视频参数的设置功能，在适当的时候产生报警和提示信息；光通信接口芯片13是光通信系统的远端(即光网络单元ONU)，经过ODN与中心机房的光线路终端(OLT)形成光纤接入网络，采用点到多点的结构实现无源光纤传输。ONU选择接收OLT发送的广播数据，对用户的以太网数据进行缓存，向OLT报告缓存的队列情况并在OLT分配的上行发送窗口中发送缓存的数据。

本实用新型在链路层使用以太网TCP/IP协议，利用无源光网络(PON)实现高清网络视频数据包的网络传输。

2、功能部件

0)实景00

1)高清网络摄像机10

①摄像机芯11

选用FCB-CH6300；

其功能是感应外部实景00并产生高清的原始图像信息，输出LVDS(LowVoltage Differential Signaling，低压差分信号)。

②视频编码及处理芯片12

选用TMS320DM368；

其功能是依据H.264标准执行编码和压缩并按I帧、P帧规律性排列形成TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol，传输控制/网络通讯协定)网络视频数据包，进行相应的传输策略控制。

③光通信接口芯片13

选用PAS6301；

其功能是实现无源光网络通信。

④信号电平转换器14

选用THC63LVD104C；

其功能是把LVDS信号转换成TTL数字视频信号。

⑤双倍速率随机存储器(DDR2)15

选用W971GG8；

其功能是用作视频编码及处理芯片12的内存单元。

⑥光收发模块16

选用EOLF-GEU6-20；

其功能是实现光电信号转换。

⑦电可擦可编程只读存储器(EEPROM)17

选用CAT24C256；

其功能是存储以太网MAC地址等参数。

⑧同步动态随机存储器(SDRAM)18

选用W971GG8；

其功能是用作光通信接口芯片13的内存单元。

⑨闪存(FLASH)19

选用K9F1G08；

其功能是分别用作视频编码及处理芯片12和通信接口芯片13的程序存储单元。

2)以太网20

选用KSZ8721；

其功能是实现以太网物理层数据传输。

3)传输光纤30。

Claims (1)

1.一种基于无源光网络通信的高清网络摄像机，工作环境包括实景（00）、以太网（20）和传输光纤（30）；

设置有度对高清网络摄像机（10）；

高清网络摄像机（10）包括摄像机芯(11)、视频编码及处理芯片(12)、光通信接口芯片(13)、信号电平转换器(14)、双倍速率随机存储器(15)、光收发模块(16)、电可擦可编程只读存储器(17)、同步动态随机存储器(18)和闪存(19)；

其连接关系是：

摄像机芯（11）对准实景（00）；

摄像机芯（11）、信号电平转换器（14）、视频编码及处理芯片（12）、以太网（20）、光通信接口芯片（13）、光收发模块（16）和传输光纤（30）依次连通；

电可擦可编程只读存储器（17）、同步动态随机存储器（18）和闪存（19）分别与光通信接口芯片（13）连接；

双倍速率随机存储器（15）和闪存（19）分别与视频编码及处理芯片（12）连接。