CN204795381U - 一种节能视频监控电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种节能视频监控电路，其特征在于：包括微处理器和与微处理器相连接的红外传感器、图像采集模块、网络交换模块、SDRAM和Flash，图像采集模块与摄像头连接，网络交换模块依次通过网络电平转换芯片、RJ-45网络接口与监控中心连接。本实用新型设计了一个无人值守的智能监控终端。在没有人进入监控区域时，监控终端处于低能耗的休眠状态；当红外传感器检测到有人进入监控区域时，终端被唤醒并开始摄像，同时将处理后的视频信号经过网络传输到监控中心。本实用新型可以有效减少系统能耗，减少传输、保存的数据量，减少了无用数据，提高了效率，节约了成本，满足了社会对电子产品绿色低碳的要求。

Description

一种节能视频监控电路

技术领域

本实用新型涉及节能技术领域，尤其是涉及一种节能视频监控电路。

背景技术

监控系统是由摄像、传输、控制、显示、记录登记5大部分组成。摄像机通过同轴视频电缆将视频图像传输到控制主机，控制主机再将视频信号分配到各监视器及录像设备，同时可将需要传输的语音信号同步录入到录像机内。通过控制主机，操作人员可发出指令，对云台的上、下、左、右的动作进行控制及对镜头进行调焦变倍的操作，并可通过控制主机实现在多路摄像机及云台之间的切换。利用特殊的录像处理模式，可对图像进行录入、回放、处理等操作，使录像效果达到最佳。

监控是各行业重点部门或重要场所进行实时监控的物理基础，管理部门可通过它获得有效数据、图像视频监控系统原理图或声音信息，对突发性异常事件的过程进行及时的监视和记忆，用以提供高效、及时地指挥和高度、布置警力、处理案件等。随着当前计算机应用的迅速发展和推广，全世界掀起了一股强大的数字化浪潮，各种设备数字化已成为安全防护的首要目标。数码监控报警的性能特点是：监控画面实时显示，录像图象质量单路调节功能，每路录像速度可分别设置，快速检索，多种录像方式设定功能，自动备份，云台/镜头控制功能，网络传输等。

随着视频监控系统越来越多地走进人们的生活，系统节能也是电子系统必须考虑的一个重要参数。对一个少有人出入的场合，采用不间断的实时监控不仅没有必要，也会浪费很多的电能。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种节能视频监控电路，本实用新型设计了一个无人值守的智能监控终端。在没有人进入监控区域时，监控终端处于低能耗的休眠状态；当红外传感器检测到有人进入监控区域时，终端被唤醒并开始摄像，同时将处理后的视频信号经过网络传输到监控中心，为中心值班人员提供判断依据。对于出入人员较少的场合，利用该监控终端可以有效减少系统能耗，减少传输、保存的数据量，减少了无用数据，提高了效率，节约了成本，满足了社会对电子产品绿色低碳的要求。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种节能视频监控电路，其特征在于：包括微处理器和与微处理器相连接的红外传感器、图像采集模块、网络交换模块、SDRAM和Flash，所述图像采集模块与摄像头连接，所述网络交换模块与监控中心连接。

上述的一种节能视频监控电路，其特征在于：所述网络交换模块依次通过网络电平转换芯片、RJ-45网络接口与监控中心连接。

上述的一种节能视频监控电路，其特征在于：所述微处理器为多媒体处理芯片TMS320DM642。

上述的一种节能视频监控电路，其特征在于：所述红外传感器为基于BISS0001芯片的热释电红外传感器。

上述的一种节能视频监控电路，其特征在于：所述图像采集模块采用TI公司的TVP5150解码芯片。

上述的一种节能视频监控电路，其特征在于：所述网络交换模块为LXT971ALC网络转换芯片。

上述的一种节能视频监控电路，其特征在于：所述网络电平转换芯片为PM44-11BG。

上述的一种节能视频监控电路，其特征在于：所述监控中心为监控计算机。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

本实用新型设计了一个无人值守的智能监控终端。在没有人进入监控区域时，监控终端处于低能耗的休眠状态；当红外传感器检测到有人进入监控区域时，终端被唤醒并开始摄像，同时将处理后的视频信号经过网络传输到监控中心，为中心值班人员提供判断依据。对于出入人员较少的场合，利用该监控终端可以有效减少系统能耗，减少传输、保存的数据量，减少了无用数据，提高了效率，节约了成本，满足了社会对电子产品绿色低碳的要求。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的节能视频监控电路结构框图;

图2为本实用新型的红外信号处理电路原理图；

图3为本实用新型的微处理器与图像采集模块硬件连接图；

图4为本实用新型的微处理器与网络交换模块硬件连接图。

具体实施方式

如图1所示，一种节能视频监控电路，其特征在于：包括微处理器1和与微处理器1相连接的红外传感器2、图像采集模块4、网络交换模块5、SDRAM6和Flash7，所述图像采集模块4与摄像头3连接，所述网络交换模块5与监控中心8连接。其中，所述微处理器1为多媒体处理芯片TMS320DM642，所述红外传感器2为基于BISS0001芯片的热释电红外传感器，所述图像采集模块4采用TI公司的TVP5150解码芯片，所述网络交换模块5为LXT971ALC网络转换芯片。

本实施例中，该芯片是TI公司C6000系列DSP中较新的32位定点DSP，工作频率由内部倍频器设置，可以达500MHz、600MHz或720MHz，每秒可执行指令数4000、4800、5760MIPS。DM642采用TI公司第2代增强型超长指令集，它的EMIFA接口数据总线宽度为64位，最高存取频率133MHz，可直接与大容量、低成本的SDRAM芯片无缝连接。DM642带有3个双通道(A，B两通道)数字视频口，可同时处理多路数字视频流。DM642拥有I2C接口，可以与外部I2C设备通信，用来配置外部I2C设备的寄存器，DM642的网口(EMAC接口)、PCI口和HPI口共享引脚。因其处理性能强，外围接口多而灵活，在机器视觉、医学成像、网络视频监控、数字广播等领域得到了广泛的应用。

如图2所示，7805为三端稳压集成电路，为信号处理电路提供电源。BISS0001芯片的第9引脚为触发控制信号Vc的输入脚，工作中应当保证输入电压Vc>VR(通常：VR=0.2VCC)，可以通过调节电阻R3来达到目的。当有行人进入监控区域时，热释电红外传感器PIR将检测到的人体发出的红外线转化为电信号，并将其送到BISS0001内部，信号经BISS0001处理后由2脚输出，输出Vo为低电平到高电平的跳变。如果BISS0001工作在有效状态不可重复触发的情况下(即图2中S1接低电平)，高电平的持续时间为Ts(Ts=49152R1C1)，在Ts时间段结束时，输出Vo即刻由高电平进入低电平并被封锁Ti(Ti=24R2C2)时长；对于有效状态可重复触发的情况来讲(即图2中S1接高电平)，如果在前一Ts时间段内，输入的变化使得输出有效状态再次触发，则Vo高电平信号将从此刻算起再持续一个Tx时长，之后才转换为低电平并进入封锁时间Ti。在封锁时间内，即使由于负载的切换而引入的干扰也不会改变输出Vo的状态。本设计中让S1接高电平，红外传感信号处理电路的输出信号Vo作为DM642的外部中断信号，将Vo与TMS320DM642的GP[5:4]连接，同时也作为TVP5150芯片的节电模式输入控制信号。

如图3所示，为TVP5150与DM642的硬件连接图。TVP5150是一款超低功耗的解码芯片，正常操作时的功耗只有113mW，节电模式下功耗为1mW，并支持PAL/NTSC/SECAM等格式，它能将摄像头所采集到的模拟图像信号转换为YUV4:2:2格式的ITU-RBT.656数字信号，它可以接收2路复合视频信号(CVBS)或1路S-Video信号，通过I2C总线设置内部寄存器，可以选择输出8位4:2:2的ITU-RBT.656数字信号(同步信号内嵌)，以及8位4:2:2的ITU-RBT.601信号(同步信号分离，单独引脚输出)。

TVP5150芯片的AIP1A和AIP1B为模拟信号的输入端，该引脚需接0.1～1μF的滤波电容，HSYNC为行同步信号的输出引脚。由于本设计采用了同步信号内嵌的ITU-RBT.656格式，所以该引脚未与DM642相关引脚相连接。PND引脚为省电模式的控制信号输入端，低电平有效，与红外传感信号处理电路的输出信号Vo连接，当监控区域无行人走动时，Vo为低电平，这将使TVP5150芯片进入省电模式。YOUT[6:0]为BT.656/YUV数据输出引脚，YOUT[7]/I2CSEL是BT.656/YUV数据的第7位，也是I2C接口设备地址设置位，TVP5150设备地址由I2CSEL引脚所接的上拉电阻或下拉电阻确定，I2CSEL引脚的状态与设备地址映射关系如表1所示，DM642和TVP5150应答过程中需要从片TVP5150的地址。SCL、SDA分别为I2C接口的串行时钟和数据引脚，DM642对TVP5150内部寄存器的访问通过I2C总线实现。

DM642芯片的VP0D[19:0]为视频口VP0的数据总线引脚，其中VP0D[8:2]与多通道串行口McBSP0引脚复用，为了将VP0D[8:2]配置为VP0的低位数据引脚，需要把PERCFG寄存器中的VP0EN位置1。VP0CLK0为外部像素时钟输入引脚，与视频解码芯片TVP5150的像素时钟输出引脚PCLK/SCLK连接。

为了将监控终端所采集到的视频图像传回值班中心，终端应当支持网络传输功能。DM642上EMAC口支持网络通信，EMAC接口与PCI、HPI接口共用相同的引脚,DM642的EMAC接口符合IEEE802.3协议，支持传媒无关接口，具有8个独立的发送与接收通道，支持同步10/100Mbit的数据操作和广播、多帧传输格式。EMAC接口需要外扩相关的网络电路才能完成网络与DM642之间的数据包交换。本实施例中，采用INTEL公司的LXT971ALC芯片完成网络功能，最后通过一个网络电平转化芯片PM44-11BG和外部相连，其硬件连接如图4所示。

本实用新型的工作原理是：当红外传感器检测到监控区域有人员进入时，红外传感信号处理电路输出端Vo由低电平变为高电平，并保持一段时间的高电平。DM642的EXTIN5(GP[5])端在检测到上升沿触发信号后，唤醒芯片，启动图像采集、处理、传输等功能。由于红外传感信号处理电路设置为可重复触发模式，则只要监控区有人员走动，输出端就一直保持高电平，终端就一直保持采集、处理、传输视频图像。当监控区域无行人走动时，Vo由高电平变为低电平，并进入低电平的封锁时间段，EXTIN4(GP[4])端在检测到下降沿触发信号后，停止图像采集、处理、传输等功能，并使CPU的工作模式再次转变为功率下降模式PD1。

本实用新型面向实时图像处理，采用模块化设计思想，以多媒体专用DSP处理器TMS32ODM642为核心，在红外传感器、图像采集芯片、网络数据处理芯片等的紧密配合下，终端既能完成图像的采集、处理、传输功能，又能实时地根据监控区域的人员变化情况调整工作模式，减少了无用数据的处理，提高了效率，节约了成本，满足了社会对电子产品的绿色、低碳的要求。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (8)

1.一种节能视频监控电路，其特征在于：包括微处理器（1）和与微处理器（1）相连接的红外传感器（2）、图像采集模块（4）、网络交换模块（5）、SDRAM（6）和Flash（7），所述图像采集模块（4）与摄像头（3）连接，所述网络交换模块（5）与监控中心（8）连接。

2.按照权利要求1所述的一种节能视频监控电路，其特征在于：所述网络交换模块（5）依次通过网络电平转换芯片、RJ-45网络接口与监控中心（8）连接。

3.按照权利要求1所述的一种节能视频监控电路，其特征在于：所述微处理器（1）为多媒体处理芯片TMS320DM642。

4.按照权利要求1所述的一种节能视频监控电路，其特征在于：所述红外传感器（2）为基于BISS0001芯片的热释电红外传感器。

5.按照权利要求1所述的一种节能视频监控电路，其特征在于：所述图像采集模块（4）采用TI公司的TVP5150解码芯片。

6.按照权利要求1所述的一种节能视频监控电路，其特征在于：所述网络交换模块（5）为LXT971ALC网络转换芯片。

7.按照权利要求2所述的一种节能视频监控电路，其特征在于：所述网络电平转换芯片为PM44-11BG。

8.按照权利要求1所述的一种节能视频监控电路，其特征在于：所述监控中心（8）为监控计算机。