專利名稱：光電滑環(huán)傳輸視頻的高速球型攝像機的制作方法
專利說明本實用新型涉及安防監(jiān)控攝像機，尤其是涉及一種內部通過光纖傳輸高清視頻的 高速球型攝像機。
背景技術：
隨著現(xiàn)代化建設的加速發(fā)展，治安管理的日常防控和應對重大恐怖、災害等特殊 突發(fā)公共事件的安全防范壓力愈來愈大。考慮到監(jiān)控的視角、盲區(qū)、隱蔽、機動等方面因素 的影響，高速球型攝像機具有控制運轉速度、變焦速度快，能在無人操作時自動掃描、巡航 或還原操作軌跡等功能。高速球型攝像機就是通過連續(xù)高速旋轉的球心帶動鏡頭進行大范 圍的監(jiān)控。通常高速球型攝像機球心都需要進行360度的連續(xù)旋轉，轉速一般為250 300 度/秒。鏡頭獲得的視頻信息要從高速轉動的球心傳輸?shù)焦潭娐凡糠?，然后由固定電?部分通過外接線纜傳輸?shù)奖O(jiān)控中心等目的地。目前高速球型攝像機轉動部分和固定部分的通訊都是通過電滑環(huán)來實現(xiàn)。電滑環(huán) 的工作原理是導電環(huán)和電刷其中之一固定，另外一個連接在運動部分上，導電環(huán)和電刷在 相對運動的過程中始終保持接觸，從而實現(xiàn)電連接。這種工作方式由于空間小，走線密集， 各種信號都在滑環(huán)內集中，因此各信號的互感，互容很大，電容耦合尤其嚴重，同時動力和 信號間也存在干擾。因此，滑環(huán)對其中傳輸?shù)男盘枎?、速率和信號質量都會產生限制。為 了不影響信號質量，球芯無法達到很高的轉速。當需要進行可靠性高，信號失真小、帶寬大 的高清視頻信號傳輸時，電滑環(huán)就無法勝任
發(fā)明內容為了解決以上問題，通過采用光電滑環(huán)，來實現(xiàn)高速球型攝像機內部運動部分和 固定部分之間速率高，帶寬大，失真小，可靠性高的高清視頻傳輸，同時球心旋轉速率可達 400度/秒。光電滑環(huán)的光纖部分傳輸高清視頻信號，而電滑環(huán)部分傳輸電源、控制信號。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型是通過以下技術措施實現(xiàn)的，光電滑環(huán)傳輸視頻的 高速球型攝像機，包括外罩、電機、固定安裝在外罩內的底座以及機芯，電機的定子和轉子 分別固定連接在底座與機芯上，電機能帶動機芯高速旋轉；底座與機芯之間連接有光電滑 環(huán)。上述底座上安裝有底座電路板，底座與光電滑環(huán)的支承部固定連接，底座上安裝 有與底座電路板連接的光接收模塊，所述光接收模塊與光電滑環(huán)的支承部通過底座光纖相 連接；所述機芯上安裝有機芯電路板，機芯與光電滑環(huán)的滑動軸固定連接，機芯上安裝有與 機芯電路板連接的光發(fā)送模塊，機芯上安裝有通過扁平線與機芯電路板連接的攝影機，所 述光發(fā)送模塊與光電滑環(huán)的支承部通過機芯光纖相連接。上述光電滑環(huán)中電滑環(huán)的導電環(huán)和電刷分別連接有底座導線和機芯導線，底座導 線與底座電路板相連接，機芯導線與機芯電路板相連接。其中電源、控制信號等抗干擾力較強的信號都通過光電滑環(huán)中的電滑環(huán)部分在機芯和底座之間進行通信 上述底座電路板上設置有光電平轉換電路、編解碼器、視頻流格式轉換模塊；所述 機芯電路板上設置有光電平轉換電路、編解碼器。編解碼器最好采用FPGA編解碼器。在工作時由于在機芯中設有光發(fā)送模塊，在底座中設有光接收模塊。光發(fā)送模塊 和解碼器、攝像機相連，經過解碼器疊加字符、視頻格式轉換等處理后高清視頻信號通過光 發(fā)送模塊轉換成光信號進行發(fā)送。光信號通過光電滑環(huán)中的光纖部分傳輸至光接收模塊， 光接收模塊和信號處理電路相連，接收到的光信號通過光接收模塊還原成高清視頻信號， 發(fā)送到信號處理電路轉換成高清視頻信號后向外部輸出。電源、控制信號等抗干擾力較強 的信號都通過光電滑環(huán)中的電滑環(huán)部分在機芯和底座之間進行通信。在處理高速大帶寬視 頻流數(shù)據(jù)的時候，由于編解碼器采用FPGA編解碼器，F(xiàn)PGA編解碼器采用FIFO緩沖技術，先 將攝像機輸出的一幀像素點數(shù)據(jù)緩存在FPGA編解碼器內部RAM中，進行數(shù)據(jù)格式變換及疊 加字符，然后按照采樣頻率的2倍提取RAM中的數(shù)據(jù)輸出給SERDES，這樣可以將并行數(shù)據(jù)的 位寬降低一倍，同時FIFO技術可以保證視頻流的完整性。這種處理方式避免了由于并行數(shù) 據(jù)線多而難以找到相應的SERDES，同時利用FPGA編解碼器強大的數(shù)據(jù)搬運能力，可以在視 頻消隱期間疊加字符和實時傳送數(shù)據(jù)流。因此與現(xiàn)有技術相比，本實用新型避免了電滑環(huán)對視頻傳輸質量產生的影響，具 有傳輸?shù)乃俾矢?、帶寬大、失真小、可靠性高以及實時性好的優(yōu)點，并且球型攝像機的轉速 也能較傳統(tǒng)球型攝像機有較大的提高。

圖1為本實用新型的結構示意圖。圖2為本實用新型的系統(tǒng)原理框圖。
具體實施方式
下面結合實施例并對照附圖對本實用新型作進一步詳細說明。實施例1 光電滑環(huán)傳輸視頻的高速球型攝像機，包括外罩8、固定安裝在外罩8內的底座9 以及機芯7，電機6安裝在機芯7內，底座9與機芯7之間連接有光電滑環(huán)12，底座9與光 電滑環(huán)12的支承部固定連接，機芯7與光電滑環(huán)12的滑動軸固定連接，電機6的轉子固定 連接在光電滑環(huán)12的支承部上；底座9上安裝有底座電路板10，底座9上還安裝有與底座 電路板10連接的光接收模塊2，光接收模塊2與光電滑環(huán)12的支承部通過底座光纖1相 連接；機芯7上安裝有機芯電路板5，機芯7上還安裝有與機芯電路板連接5的光發(fā)送模塊 4，機芯7上安裝有通過扁平線14與機芯電路板5連接的高清攝影機15，光發(fā)送模塊4與光 電滑環(huán)12的支承部通過機芯光纖3相連接；光電滑環(huán)12中電滑環(huán)的導電環(huán)和電刷分別連 接有底座導線11和機芯導線13，底座導線11與底座電路板10相連接，機芯導線13與機芯 電路板5相連接；底座電路板10上設置有光電平轉換電路、FPGA編解碼器、視頻流格式轉 換模塊；底座9上還設有CVBS、YPbPr,網(wǎng)絡、光電、控制、電源等接口，并且視頻接口可根據(jù) 需要定制，如VGA、DVI、LVDS等，各接口通過連線與外部通訊，機芯電路板5上設置有光電平 轉換電路、FPGA編解碼器。[0017]工作時，電機6運轉帶動機芯7作高速旋轉，此時固定在機芯7內的高清攝像機15獲得高清視頻信號，高清視頻信號通過FPGA編解碼器疊加字符等處理后通過光電平轉換 電路經過光發(fā)送模塊4轉換成光信號由機芯光纖3輸入給光電滑環(huán)12，光電滑環(huán)12將接收 到的光信號由底座光纖1輸出給光接收模塊2，光信號經過光接收模塊2通過光電平轉換電 路和視頻流格式轉換模塊還原成高清視頻信號，經過FPGA編解碼器轉換成視頻格式后向 外部輸出。上述實施例為本實用新型較佳的實施方式，但本實用新型的實施方式并不受上述 實施例的限制，其它的任何未背離本實用新型原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化， 均應為等效的置換方式，都包含在本實用新型的保護范圍之內。
權利要求一種光電滑環(huán)傳輸視頻的高速球型攝像機，包括外罩、電機、固定安裝在外罩內的底座以及機芯，電機的定子和轉子分別固定連接在底座與機芯上，底座與機芯之間連接有滑環(huán)，特征在于所述滑環(huán)為光電滑環(huán)。
2.根據(jù)權利要求1所述的光電滑環(huán)傳輸視頻的高速球型攝像機，其特征在于所述底 座上安裝有底座電路板，底座與光電滑環(huán)的支承部固定連接，底座上安裝有與底座電路板 連接的光接收模塊，所述光接收模塊與光電滑環(huán)的支承部通過底座光纖相連接；所述機芯 上安裝有機芯電路板，機芯與光電滑環(huán)的滑動軸固定連接，機芯上安裝有與機芯電路板連 接的光發(fā)送模塊，機芯上安裝有通過扁平線與機芯電路板連接的攝影機，所述光發(fā)送模塊 與光電滑環(huán)的支承部通過機芯光纖相連接。
3.根據(jù)權利要求2所述的光電滑環(huán)傳輸視頻的高速球型攝像機，其特征在于所述光 電滑環(huán)中電滑環(huán)的導電環(huán)和電刷分別連接有底座導線和機芯導線，該底座導線與底座電路 板相連接，該機芯導線與機芯電路板相連接。
4.根據(jù)權利要求2所述的光電滑環(huán)傳輸視頻的高速球型攝像機，其特征在于所述底 座電路板上設置有光電平轉換電路、編解碼器、視頻流格式轉換模塊；所述機芯電路板上設 置有光電平轉換電路、編解碼器。
5.根據(jù)權利要求4所述的光電滑環(huán)傳輸視頻的高速球型攝像機，其特征在于所述編 解碼器優(yōu)選FPGA編解碼器。
專利摘要本實用新型公開了一種內部通過光纖傳輸高清視頻的高速球型攝像機，包括外罩、電機、固定安裝在外罩內的底座以及機芯，電機的定子和轉子分別固定連接在底座與機芯上，電機能帶動機芯高速旋轉；底座與機芯之間連接有光電滑環(huán)；光電滑環(huán)的光纖部分傳輸高清視頻信號，而電滑環(huán)部分傳輸電源、控制信號。本實用新型避免了電滑環(huán)對視頻傳輸質量產生的影響，具有傳輸?shù)乃俾矢?、帶寬大、失真小、可靠性高以及實時性好的優(yōu)點，并且球型攝像機的轉速也能較傳統(tǒng)球型攝像機有較大的提高。
文檔編號H04N5/225GK201708855SQ20092020567
公開日2011年1月12日 申請日期2009年10月13日 優(yōu)先權日2009年10月13日
發(fā)明者孔亞軍, 羅瑋杰 申請人:深圳英飛拓科技股份有限公司