CN206728171U - 一种实时高清晰非压缩视频采集处理系统 - Google Patents
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Abstract
一种实时高清晰非压缩视频采集处理系统，属于电通信技术领域，包括前端摄像机、信号采集器、视频预处理器、视频分离器、视频帧存储器、HD‑SDI输出接口；所述前端摄像机为HD‑SDI摄像机，内设CCD成像芯片、ISP芯片和定位装置；所述前端摄像机至少有两个；所述信号采集器设置有HD‑SDI视频采集接口以及USB3.0视频采集接口；所述信号采集器连接前端摄像机；所述视频预处理器为DSP处理器；所述视频预处理器连接信号采集器；所述视频分离器连接视频预处理器和视频帧存储器；所述HD‑SDI输出接口连接视频分离器，形成HD‑SDI回路输出。本系统采用的是非压缩的视频传输标准，提供了更多细节，保证了图像的完整性和原始性，可提供智能监控所需的最佳高清图像。
Description
技术领域
本实用新型属于电通信技术领域，具体涉及为一种实时高清晰非压缩视频采集处理系统。
背景技术
随着社会的进步，信息化飞速发展，公共秩序安全、生命财产安全等越来越受到人们的重视，视频监控正是在这种背景下应运而生，并被广泛地应用到生活中的各行各业，随着科技不断发展，人们对视频监控的要求也在不断提高，数字化、智能化，尤其是高清晰画质已经成为这个行业的发展趋势，现有的视频监控设备拍摄的图像传输都基于图像压缩，造成图像效果变差，画质不清晰，响应速度慢也是达不到人们要求的一个主要原因。因此，设计一种图像清晰度高、响应速度快、可靠性高的数字高清摄像机具有重要的意义。
HD-SDI的高清串行数字接口标准由移动图像和电视工程师协会SMPTE制定。HD-SDI能够以简单、低成本的方式传送高速率的高清数字视频信号，而且由于传输过程的标准化和模块化，因此可以作为一个很好的信号源，使其输出的数字视频信号不仅可以输出给近距离的电脑显示器等指定的显示终端，还可以经过变换和处理，通过特殊的媒介传输更远的距离或者输出给特定的显示终端。
因此，有必要研发一种基于HD-SDI的视频采集处理系统，以实现实时高清晰的效果。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服上述提到的缺陷和不足，而提供一种实时高清晰非压缩视频采集处理系统。
本实用新型实现其目的采用的技术方案如下。
一种实时高清晰非压缩视频采集处理系统，包括前端摄像机、信号采集器、视频预处理器、视频分离器、视频帧存储器、HD-SDI输出接口；
所述前端摄像机为HD-SDI摄像机，内设CCD成像芯片、ISP芯片和定位装置；所述前端摄像机至少有两个；
所述信号采集器设置有HD-SDI视频采集接口以及USB3.0视频采集接口；所述信号采集器连接前端摄像机；
所述视频预处理器为DSP处理器；所述视频预处理器连接信号采集器；
所述视频分离器连接视频预处理器和视频帧存储器；
所述HD-SDI输出接口连接视频分离器，形成HD-SDI回路输出。
所述视频预处理器为TMS320DM642处理器；所述视频预处理器嵌设有拉普拉斯滤波器。
所述视频分离器包括sobel检测器和块分割器。
所述视频分离器连接解码器和转换器；所述解码器为H.264/H.265视频解码器；所述解码器连接RJ45输出接口；所述转换器为USB3.0协议转换器；所述转换器连接USB3.0输出接口。
一种实时高清晰非压缩视频采集处理系统，具有以下优点：
1，所述HD-SDI输出接口直接连接视频分离器，形成HD-SDI回路输出。采用的是非压缩的视频传输标准，在提供更多细节同时，图像的完整性和原始性也得到了保证，可提供智能监控所需的最佳高清图像。
2，监控无延时，实时性更好。由于视频图像不需要经过压缩和解压的过程，而且其视频数据通过专用线路进行高速传输，视频传输不受传输网络影响，所以系统提供的视频图像能够达到几乎无延时，实时性好。
3，兼容性好。本系统采用的HD-SDI标准是广播级的视频传输标准，同时，采用了行业通用接口。其成熟性和稳定性已经得到了很好的认证，稳定性更强。
4，独立封闭系统，安全性好。本系统采用的是独立封闭式的系统架构，其视频数据不会出现类似于IP监控系统中出现的视频文件被恶意窃取或被病毒恶意攻击等问题，系统安全性更好。
本视频采集处理器速度快、功能强、集成度高，电路设计简单、工作稳定可靠，成本低，使用灵活；可用于各种条件下的实时视频监控、工业中在线检测、交通监控、安全管理、电视直播、指挥系统、应急管理等领域；非常适合广播教育系统，以及通过HD-SDI网络实现的远程培训教学。
附图说明
图1是本实用新型的机构示意图；
图中：前端摄像机1、信号采集器2、视频预处理器3、视频分离器4、视频帧存储器5、HD-SDI输出接口6、解码器7、转换器8、RJ45输出接口9、USB3.0输出接口10。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型作进一步详细说明。
一种实时高清晰非压缩视频采集处理系统，包括前端摄像机1、信号采集器2、视频预处理器3、视频分离器4、视频帧存储器5、HD-SDI输出接口6、解码器7、转换器8。
所述信号采集器2，其配置来采集模拟视频信号。所述信号采集器2设置有HD-SDI视频采集接口以及USB3.0视频采集接口；所述信号采集器2连接前端摄像机1；所述前端摄像机1至少有两个。多个前端摄像机1的排布，用以克服单个监视器存在监控死角的缺陷。
所述信号采集器2拥有多个接口，采用UVC无驱设计，做到即插即用无需安装驱动，其最高分辨率可以实现1920×1080，支持真正10Bit实时HD全分辨率高清无压缩视频采集，实现真正广播级、好莱坞电影级别的采集编辑，满足各种全高清摄像机实时监视采集及抓图的需求。
所述前端摄像机1，内设高端CCD成像芯片和定位装置，用以呈现高清晰实时画面。作为优选，前端摄像机1为HD-SDI摄像机。HD-SDI摄像机是通过图像传感器获得图像数字信号之后，通过ISP芯片做图像处理，转换成HD-SDI非压缩串行数据，然后通过电缆传输；网络摄像机同样是通过图像传感器获得图像数字信号，然后通过ISP芯片做图像处理后，再进行压缩，然后通过以太网传输。由于HD-SDI摄像机没有压缩芯片，可以降低这个环节的成本。因为HD-SDI摄像机的图像没有经过压缩和解压的过程，闭路线缆高速传输，几乎无延迟。
所述视频预处理器3，其配置来将来自信号采集器2的模拟视频信号进行滤波、增强和恢复后变为数字视频信号。作为优选，所述视频预处理器3为DSP处理器，作为更优选，所述视频预处理器3为TMS320DM642处理器。所述视频预处理器3嵌设有拉普拉斯滤波器。拉普拉斯滤波器的设置，使视频中图像边缘和轮廓变得清晰。
所述视频预处理器3连接视频分离器4；所述视频分离器4包括sobel检测器和块分割器。所述sobel检测器，用以将数字视频分割成背景区域和目标区域；所述块分割器，用以从背景区域中检测并区分出运动目标的像素块。
所述视频分离器4连接视频帧存储器5、HD-SDI输出接口6、解码器7和转换器8。
所述解码器7为H.264/H.265视频解码器；所述解码器7连接RJ45输出接口9；所述转换器8为USB3.0协议转换器；所述转换器8连接USB3.0输出接口10。
所述转换器8用于按照USB3.0协议对数字信号进行编码封装，以通过USB3.0输出接口10输出；所述HD-SDI输出接口6直接连接视频分离器4，形成HD-SDI回路输出。
一种实时高清晰非压缩视频采集处理系统，是利用了数字信号处理(DSP)的技术、图像处理技术(ISP)及H.264/H.265视频编码技术而设计的视频采集处理系统。本系统支持HD-SDI高清晰视频以及音频信号输入和输出；还同时支持USB3.0和RJ45网络视频以及音频信号输出，更便用户对音视频文件的处理。
本系统中所有的部件，如前端摄像机1、信号采集器2、视频预处理器3、视频分离器4、视频帧存储器5、HD-SDI输出接口6、解码器7、转换器8、RJ45输出接口9、USB3.0输出接口10，均为市购产品，为本领域的常规部件或器件。本系统实现其功能，基本采用了硬件的方式。
本实用新型按照实施例进行了说明，在不脱离本原理的前提下，本装置还可以作出若干变形和改进。应当指出，凡采用等同替换或等效变换等方式所获得的技术方案，均落在本实用新型的保护范围内。
Claims (4)
1.一种实时高清晰非压缩视频采集处理系统，其特征在于，包括前端摄像机（1）、信号采集器（2）、视频预处理器（3）、视频分离器（4）、视频帧存储器（5）、HD-SDI输出接口（6）；
所述前端摄像机（1）为HD-SDI摄像机，内设CCD成像芯片、ISP芯片和定位装置；所述前端摄像机（1）至少有两个；
所述信号采集器（2）设置有HD-SDI视频采集接口以及USB3.0视频采集接口；所述信号采集器（2）连接前端摄像机（1）；
所述视频预处理器（3）为DSP处理器；所述视频预处理器（3）连接信号采集器（2）；
所述视频分离器（4）连接视频预处理器（3）和视频帧存储器（5）；
所述HD-SDI输出接口（6）连接视频分离器（4），形成HD-SDI回路输出。
2.如权利要求1所述的一种实时高清晰非压缩视频采集处理系统，其特征在于，所述视频预处理器（3）为TMS320DM642处理器；所述视频预处理器（3）嵌设有拉普拉斯滤波器。
3.如权利要求1所述的一种实时高清晰非压缩视频采集处理系统，其特征在于，所述视频分离器（4）包括sobel检测器和块分割器。
4.如权利要求1所述的一种实时高清晰非压缩视频采集处理系统，其特征在于，所述视频分离器（4）连接解码器（7）和转换器（8）；所述解码器（7）为H.264/H.265视频解码器；所述解码器（7）连接RJ45输出接口（9）；所述转换器（8）为USB3.0协议转换器；所述转换器（8）连接USB3.0输出接口（10）。
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