專利名稱：嵌入式ip網(wǎng)絡(luò)智能攝像機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是電視監(jiān)控領(lǐng)域中智能攝像機(jī)，特別涉及的是在電視監(jiān)控領(lǐng)域中通過互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)距離傳輸?shù)那度胧絀P網(wǎng)絡(luò)智能攝像機(jī)。
解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種嵌入式IP網(wǎng)絡(luò)智能攝像機(jī)，其結(jié)構(gòu)包括有攝像機(jī)、智能云臺(tái)、互聯(lián)網(wǎng)，攝像機(jī)與智能云臺(tái)連接，在智能云臺(tái)內(nèi)裝有與攝像機(jī)、智能云臺(tái)、互聯(lián)網(wǎng)連接具有嵌入式系統(tǒng)的電路板。
本發(fā)明的有益效果是1).本發(fā)明具有嵌入式技術(shù)、視頻壓縮技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)和智能監(jiān)控?cái)z像機(jī)技術(shù)于一身的綜合性技術(shù)，在電視監(jiān)控領(lǐng)域中實(shí)現(xiàn)了布線少，維護(hù)方便，通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸視頻信號(hào)及控制信號(hào)。
2).本發(fā)明使用該嵌入式IP網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)組成的視頻監(jiān)控系統(tǒng)改變了已有系統(tǒng)對(duì)各部件接線的方式。對(duì)于用戶來說，只有網(wǎng)絡(luò)接口和報(bào)警輸入接口，用戶不必考慮如何配置云臺(tái)，這樣就避免了因?yàn)樯a(chǎn)廠家不同而造成不能控制的情況。
3).本發(fā)明具有高度智能化特點(diǎn)。智能云臺(tái)可以帶動(dòng)攝像機(jī)360度連續(xù)旋轉(zhuǎn)，速度調(diào)節(jié)范圍寬；能記憶預(yù)置位，在調(diào)用預(yù)置位時(shí)，能快速準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)到預(yù)先設(shè)置好的位置，攝像機(jī)同時(shí)達(dá)到預(yù)先設(shè)置的放大倍數(shù)；在有報(bào)警信號(hào)時(shí)，攝像機(jī)能快速轉(zhuǎn)到報(bào)警點(diǎn)，捕獲報(bào)警處的圖像信息；自動(dòng)巡航功能自動(dòng)巡視各個(gè)重要地點(diǎn)。
所述攝像機(jī)1-1裝在可轉(zhuǎn)動(dòng)的智能云臺(tái)1-2上；攝像機(jī)1-1的視頻輸出端A1連接在嵌入式系統(tǒng)2的視頻采集輸入端A2；互聯(lián)網(wǎng)3連接在嵌入式系統(tǒng)電路2的網(wǎng)絡(luò)接口2-7上；智能云臺(tái)1-2的控制輸入端A4連接在嵌入式系統(tǒng)2的串口上。
所述的嵌入式系統(tǒng)2主要包括有將模擬信號(hào)變成數(shù)字信號(hào)的視頻采集A/D轉(zhuǎn)換器2-1、視頻壓縮處理器DSP2-2、存儲(chǔ)器2-3、隨機(jī)存儲(chǔ)器2-4、中央處理器CPU2-5；其中視頻采集A/D轉(zhuǎn)換器2-1的視頻采集輸入端A2連接在攝像機(jī)1-1視頻輸出端A1上，視頻采集A/D轉(zhuǎn)換器2-1的輸出端連接在視頻壓縮處理器DSP2-2輸入端；視頻壓縮處理器DSP2-2、存儲(chǔ)器2-3、隨機(jī)存儲(chǔ)器2-4通過內(nèi)部總線2-6和中央處理器CPU2-5連接，中央處理器CPU2-5的網(wǎng)絡(luò)接口2-7連接互聯(lián)網(wǎng)3。
所述的嵌入式系統(tǒng)2還連接報(bào)警裝置4，即，嵌入式系統(tǒng)2中的中央處理器CPU2-5的報(bào)警輸入接口2-8與報(bào)警裝置4連接。
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)一步詳述本發(fā)明嵌入式IP網(wǎng)絡(luò)智能攝像機(jī)的外部結(jié)構(gòu)如

圖1所示，在視頻監(jiān)控系統(tǒng)方面改變了已有系統(tǒng)對(duì)各部件接線的方式，視頻信號(hào)和控制信號(hào)通過網(wǎng)絡(luò)以IP數(shù)據(jù)包的形式傳輸。利用嵌入式操作系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)與用戶、報(bào)警器連接。這大大簡化了工程設(shè)計(jì)，這給設(shè)備調(diào)試和施工帶來了方便。對(duì)于用戶來說，只有網(wǎng)絡(luò)接口和報(bào)警輸入接口，用戶不必考慮如何配置云臺(tái)、解碼器，這樣就避免了因?yàn)樯a(chǎn)廠家不同而造成不能控制的情況。
所述嵌入式系統(tǒng)2采用嵌入式linux操作系統(tǒng)，嵌入式系統(tǒng)包括將模擬信號(hào)變成數(shù)字信號(hào)視頻A/D變換器2-1、視頻壓縮處理器DSP2-2、FLASH存儲(chǔ)器2-3、SDRAM隨機(jī)存儲(chǔ)器2-4、中央處理器CPU2-5。
下面對(duì)嵌入式系統(tǒng)2的部件及作用進(jìn)行說明視頻A/D變換器2-1的A/D芯片采用飛利浦(PHILIP)公司最新推出的視頻A/D芯片SAA7111，SAA7111芯片將抗混濾波、梳狀濾波功能集成到芯片內(nèi)部，給系統(tǒng)設(shè)計(jì)帶來了極大的方便。場同步信號(hào)VREF、行同步信號(hào)HREF、奇偶場信號(hào)RES1、像素時(shí)鐘信號(hào)LLC2都由管腳直接引出，省去了以往的時(shí)鐘同步電路的設(shè)計(jì)，可靠性也有所提高。
視頻壓縮處理器DSP2-2，使用當(dāng)今最先進(jìn)的MPEG4(MPEG為活動(dòng)圖像專家組)壓縮算法對(duì)采集的視頻信號(hào)進(jìn)行壓縮處理。MPEG4壓縮技術(shù)具有壓縮率高、對(duì)帶寬適應(yīng)能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，比較適用于在低帶寬下進(jìn)行音視頻的信息交換。
中央處理器CPU2-5選擇Etrax100處理器。Etrax100是32位處理器，具有RISC結(jié)構(gòu)，處理速度可達(dá)100MIPS(MIPSMillon Instructions Per Second每秒執(zhí)行百萬條指令)，在處理器外圍擴(kuò)展了FLASH存儲(chǔ)器2-3和SDRAM隨機(jī)存儲(chǔ)器2-4，用來存儲(chǔ)系統(tǒng)軟件和提供系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的數(shù)據(jù)空間。將Linux操作系統(tǒng)固化在儲(chǔ)器2-3中，F(xiàn)LASH存儲(chǔ)器2-3相當(dāng)于硬盤，在系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，Linux系統(tǒng)從FALSH存儲(chǔ)器2-3裝載入內(nèi)存SDRAM隨機(jī)存儲(chǔ)器2-4，Linux在內(nèi)存中運(yùn)行，并在內(nèi)存中創(chuàng)建臨時(shí)的文件系統(tǒng)。FLASH存儲(chǔ)器2-3在一般情況下是只讀的，固化在內(nèi)部的操作系統(tǒng)不易遭到破壞，這一點(diǎn)使得本系統(tǒng)的可靠性特別高，維護(hù)也特別簡單。
該系統(tǒng)內(nèi)嵌入Linux操作系統(tǒng)，支持TCP/IP、HTTP、ARP、SMTP、FTP、NTP、CHAP、PPP、BOOTP等多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。在實(shí)際應(yīng)用中，IP網(wǎng)絡(luò)智能攝像機(jī)通過視頻A/D對(duì)視頻信號(hào)采集，經(jīng)過視頻A/D變換器2-1的量化、視頻壓縮處理器DSP2-2的編碼、壓縮得到現(xiàn)場實(shí)時(shí)的視頻流。經(jīng)過視頻A/D變換器2-1的量化、視頻壓縮處理器DSP2-2、FLASH存儲(chǔ)器2-3的編碼、壓縮得到現(xiàn)場實(shí)時(shí)的視頻流。當(dāng)有用戶訪問時(shí)，嵌入式系統(tǒng)通過TCP/IP協(xié)議為用戶提供Web服務(wù)，將壓縮的視頻流通過Internet互聯(lián)網(wǎng)實(shí)時(shí)傳送至客戶端，客戶可以使用專用軟件或IE瀏覽器來瀏覽視頻圖像和控制遠(yuǎn)處的攝像機(jī)。若使用專用軟件，還能完成實(shí)時(shí)錄像，集中管理等更高級(jí)的功能采用嵌入式linux操作系統(tǒng)，裁減操作系統(tǒng)的內(nèi)核并加入驅(qū)動(dòng)模塊。視頻壓縮采用DSP芯片，操作系統(tǒng)與DSP芯片采用共享內(nèi)存的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞。針對(duì)亞安高速云臺(tái)控制，編寫亞安高速云臺(tái)通訊協(xié)議，通過系統(tǒng)板上的串口與高速云臺(tái)通訊，云臺(tái)的控制反映在服務(wù)web界面上，用戶不必關(guān)心控制的細(xì)節(jié)。
本發(fā)明將攝像機(jī)、嵌入式系統(tǒng)、智能云臺(tái)有機(jī)的結(jié)合在一起。當(dāng)本發(fā)明電源插座6接通電源后，攝像機(jī)將視頻輸出信號(hào)經(jīng)嵌入式系統(tǒng)中的視頻采集A/D轉(zhuǎn)換器2-1芯片SAA7111采集視頻信號(hào)，將模擬信號(hào)變成數(shù)字信號(hào)后，數(shù)字視頻信號(hào)送到視頻壓縮處理器DSP2-2芯片，經(jīng)過MPEG-4編碼，嵌入式操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)服務(wù)器/客戶機(jī)模式，為客戶提供視頻服務(wù)。客戶可以通過web服務(wù)器界面控制攝像機(jī)和智能云臺(tái)，操作系統(tǒng)接收到用戶的命令后，通過系統(tǒng)板上的串口與智能云臺(tái)和攝像機(jī)連接，實(shí)現(xiàn)攝像機(jī)的鏡頭控制和云臺(tái)的各個(gè)方向的控制。智能云臺(tái)還能記憶預(yù)置點(diǎn)，操作者可以將重要的地點(diǎn)設(shè)置為預(yù)置點(diǎn)，在需要觀看時(shí)，直接調(diào)用該預(yù)置點(diǎn)，云臺(tái)便可以快速準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)到預(yù)置位置。操作者還可以設(shè)置巡航點(diǎn)，智能云臺(tái)能按照用戶的需要，定時(shí)的巡視各個(gè)位置。該操作系統(tǒng)通過Internet互聯(lián)網(wǎng)與用戶連通，報(bào)警輸入接口與報(bào)警設(shè)備連通，異詞組成一個(gè)功能更強(qiáng)大的系統(tǒng)。
智能云臺(tái)具有良好的運(yùn)動(dòng)特性它運(yùn)行平穩(wěn)，可連續(xù)旋轉(zhuǎn)，可調(diào)速并且調(diào)速范圍寬，水平角速度快速達(dá)360o/S，慢速可達(dá)1o/S?？刂茣r(shí)，嵌入式系統(tǒng)通過內(nèi)部總線與云臺(tái)、攝像機(jī)通訊，完成攝像機(jī)的鏡頭、光圈、聚焦等控制和云臺(tái)控制，如云臺(tái)的上、下、左、右等方向動(dòng)作及自動(dòng)巡航、自動(dòng)掃描等高級(jí)功能。在智能云臺(tái)內(nèi)部可以存儲(chǔ)64個(gè)預(yù)置位置，用戶可以預(yù)先設(shè)置好，在需要觀看時(shí)，智能云臺(tái)能快速、準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)到預(yù)先設(shè)置好的位置點(diǎn)。將報(bào)警輸入接口與預(yù)置位置相對(duì)應(yīng)，當(dāng)報(bào)警系統(tǒng)被觸發(fā)時(shí)，智能云臺(tái)能快速、準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)到該位置記錄當(dāng)時(shí)的圖像，同時(shí)嵌入式操作系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。本發(fā)明嵌入式IP網(wǎng)絡(luò)智能攝像機(jī)通過互聯(lián)網(wǎng)使完成對(duì)遠(yuǎn)距離傳輸及控制。
權(quán)利要求
1.一種嵌入式IP網(wǎng)絡(luò)智能攝像機(jī)，其結(jié)構(gòu)包括有攝像機(jī)、智能云臺(tái)、互聯(lián)網(wǎng)，其特征是攝像機(jī)(1-1)與智能云臺(tái)(1-2)連接，在智能云臺(tái)(1-2)內(nèi)裝有與攝像機(jī)(1-1)、智能云臺(tái)(1-2)、互聯(lián)網(wǎng)(3)連接具有嵌入式系統(tǒng)(2)的電路板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的攝像機(jī)、其特征是所述攝像機(jī)(1-1)裝在可轉(zhuǎn)動(dòng)的智能云臺(tái)(1-2)上；攝像機(jī)(1-1)的視頻輸出端(A1)連接在嵌入式系統(tǒng)(2)的視頻采集輸入端(A2)；互聯(lián)網(wǎng)(3)連接在嵌入式系統(tǒng)(2)的網(wǎng)絡(luò)接口(2-7)上；智能云臺(tái)(1-2)的控制輸入端(A4)連接在嵌入式系統(tǒng)(2)的串口上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2中所述的攝像機(jī)、其特征是所述的嵌入式系統(tǒng)(2)主要包括有將模擬信號(hào)變成數(shù)字信號(hào)的視頻采集A/D轉(zhuǎn)換器(2-1)、視頻壓縮處理器DSP(2-2)、存儲(chǔ)器(2-3)、隨機(jī)存儲(chǔ)器(2-4)、中央處理器CPU(2-5)；其中視頻采集A/D轉(zhuǎn)換器(2-1)的視頻采集輸入端(A2)連接在攝像機(jī)(1-1)視頻輸出端(A1)上，視頻采集A/D轉(zhuǎn)換器(2-1)的輸出端連接在視頻壓縮處理器DSP(2-2)輸入端；視頻壓縮處理器DSP(2-2)、存儲(chǔ)器(2-3)、隨機(jī)存儲(chǔ)器(2-4)通過內(nèi)部總線(2-6)和中央處理器CPU(2-5)連接，中央處理器CPU(2-5)的網(wǎng)絡(luò)接口(2-7)連接互聯(lián)網(wǎng)(3)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的攝像機(jī)、其特征是所述的嵌入式系統(tǒng)(2)還連接報(bào)警裝置(4)，即，嵌入式系統(tǒng)(2)中的中央處理器CPU(2-5)的報(bào)警輸入接口(2-8)與報(bào)警裝置(4)連接。
全文摘要
本發(fā)明提供一種嵌入式IP網(wǎng)絡(luò)智能攝像機(jī)。其結(jié)構(gòu)包括有攝像機(jī)、智能云臺(tái)、互聯(lián)網(wǎng)，攝像機(jī)與智能云臺(tái)連接，在智能云臺(tái)內(nèi)裝有與攝像機(jī)、智能云臺(tái)、互聯(lián)網(wǎng)連接具有嵌入式系統(tǒng)的電路板。本發(fā)明的有益效果是將攝像機(jī)、嵌入式系統(tǒng)、智能云臺(tái)有機(jī)的結(jié)合在一起，改變了已有系統(tǒng)對(duì)各部件接線的方式，對(duì)于用戶來說，只有網(wǎng)絡(luò)接口和報(bào)警輸入接口，用戶不必考慮如何配置云臺(tái)，這樣就避免了因?yàn)樯a(chǎn)廠家不同而造成不能控制的情況；具有高度智能化特點(diǎn)，智能云臺(tái)可以帶動(dòng)攝像機(jī)360度連續(xù)旋轉(zhuǎn)，速度調(diào)節(jié)范圍寬；在有報(bào)警信號(hào)時(shí)，攝像機(jī)能快速轉(zhuǎn)到報(bào)警點(diǎn)，通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸視頻信號(hào)及控制信號(hào)。
文檔編號(hào)H04L29/06GK1474593SQ03129829
公開日2004年2月11日 申請(qǐng)日期2003年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月20日
發(fā)明者葉晨, 張國良, 葉 晨 申請(qǐng)人:葉晨, 葉 晨