基于td-lte網(wǎng)絡的視頻監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種基于TD-LTE網(wǎng)絡的視頻監(jiān)控系統(tǒng)。其包括云臺、視頻通信控制器、網(wǎng)絡硬盤錄像機和安裝在云臺上的SDI攝像機，視頻通信控制器包括封裝成一體化結(jié)構的CPU、DDRSDRAM模塊、flash模塊、A/D轉(zhuǎn)換芯片、FPGA芯片、TD-LTE模塊、天線和電源模塊，DDRSDRAM模塊、flash模塊、電源模塊分別與CPU連接；SDI攝像機、A/D轉(zhuǎn)換芯片、FPGA芯片、CPU、TD-LTE模塊和天線順次連接，天線通過無線信道連接至網(wǎng)絡硬盤錄像機；電源模塊上設有UPS電源模塊。本實用新型節(jié)省了配備光纖收發(fā)器、鋪設光纖所需要的成本和施工時間，簡化設備的施工操作，部署方便。
【專利說明】基于TD-LTE網(wǎng)絡的視頻監(jiān)控系統(tǒng)
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及視頻監(jiān)控領域，更具體地，涉及一種基于TD-LTE網(wǎng)絡的視頻監(jiān)控 系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002] 目前視頻監(jiān)控在安防領域得到越來越多的應用，因此，對視頻監(jiān)控的圖像質(zhì)量、傳 輸距離和控制方式提出了越來越高的要求。
[0003] SDI (Serial Digital Interface，即數(shù)字串行接口）攝像機是安防產(chǎn)品中的一個 種類，由于其無延時，高清晰度，寬動態(tài)效果顯著等特點，廣泛應用在智能交通、安防監(jiān)控、 機器視覺、醫(yī)學影像、交通、銀行、石化、平安城市等領域。隨之與SDI配套的終端設備SDI DVR(DigitalVideoRecorder，即數(shù)字視頻錄像機）出現(xiàn)了，SDI信號傳輸距離在100米左右， 如果需要遠距離傳輸，需添加SDI光纖收發(fā)器設備，如圖1所示，工作原理是：SDI攝像機輸 出的SDI信號通過同軸電纜傳輸?shù)焦饫w收發(fā)器的發(fā)送端，發(fā)送端將SDI信號轉(zhuǎn)換成光信號， 通過光纖傳輸?shù)絊DI接收端，接收端再轉(zhuǎn)換成SDI信號通過同軸電纜傳輸?shù)絊DI DVR中。PC 機通過Internet可以遠程訪問DVR，觀看監(jiān)控圖像。這種方式利用光纖傳輸，光纖施工成本 高，而且不便于安裝。此外，由于光纖鋪設的限制，導致攝像機移動性較差，只能固定放置。 實用新型內(nèi)容
[0004] 本實用新型為克服上述現(xiàn)有技術所述的至少一種缺陷(不足)，提供一種可以兼容 各種SDI攝像機，部署方便，成本低廉的基于TD-LTE網(wǎng)絡的視頻監(jiān)控系統(tǒng)。
[0005] 為解決上述技術問題，本實用新型的技術方案如下：
[0006] 一種基于TD-LTE網(wǎng)絡的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，包括云臺和安裝在云臺上的攝像機，所述 攝像機為SDI攝像機，所述系統(tǒng)還包括視頻通信控制器和網(wǎng)絡硬盤錄像機，視頻通信控制 器包括封裝成一體化結(jié)構的CPU、DDR SDRAM模塊、flash模塊、A/D轉(zhuǎn)換芯片、FPGA芯片、 TD-LTE模塊、天線和電源模塊，其中，DDR SDRAM模塊、flash模塊分別與CPU連接；A/D轉(zhuǎn) 換芯片的輸入端為SDI通用接口，SDI通用接口通過同軸電纜與SDI攝像機連接，其輸出端 與FPGA芯片的輸入端連接，F(xiàn)PGA芯片的輸出端與CPU連接；TD-LTE模塊的輸入端與CPU連 接，其輸出端連接天線，天線通過無線信道連接至網(wǎng)絡硬盤錄像機；電源模塊與CPU連接， 其上設有UPS電源模塊。
[0007] 在一種優(yōu)選的方案中，CPU上設有用于外接以太網(wǎng)的RJ45接口。
[0008] 在一種優(yōu)選的方案中，所述CPU集成有DSP芯片和AMR芯片。
[0009] 在一種優(yōu)選的方案中，所述CPU采用CPU GM8126。
[0010] 在一種優(yōu)選的方案中，所述flash模塊為Nand Flash芯片。
[0011] 在一種優(yōu)選的方案中，所述Nand Flash芯片為128M Nand Flash。
[0012] 在一種優(yōu)選的方案中，CPU上還設有音頻輸入輸出接口。
[0013] 在一種優(yōu)選的方案中，CPU上還設有I/O 口，SDI攝像機上設有報警接口，該報警接 口與I/O 口連接。
[0014] 在一種優(yōu)選的方案中，CPU上設有RS485接口，RS485接口與云臺連接。
[0015] 與現(xiàn)有技術相比，本實用新型技術方案的有益效果是：
[0016] (1)本實用新型的視頻監(jiān)控系統(tǒng)將視頻的采集和傳輸分離，視頻的采集通過應用 性最廣的SDI攝像機實現(xiàn)，視頻的傳輸摒棄了常規(guī)使用的光纖傳輸，而是采用獨立器件-- 視頻通信控制器來實現(xiàn)，視頻通信控制器采用4G的TD-LTE模塊進行無線傳輸，一方面節(jié)省 了配備光纖收發(fā)器的成本，也節(jié)省了鋪設光纖所需要的成本和施工時間，簡化了設備的施 工操作，另一方面視頻通信控制器為一體化結(jié)構，移動性好，方便攜帶，而且其只需通過同 軸電纜就可以與SDI攝像機實現(xiàn)連接，通過其自帶的4G模塊就可以連接到網(wǎng)絡硬盤錄像 機，各部件的安裝位置靈活多變，部署非常方便，大大提高了整個系統(tǒng)部署的靈活性，適用 性廣，特別是各種移動場景。
[0017] (2)本實用新型的視頻通信控制器中設有SDI通用接口，通過同軸電纜就可以連 接各種SDI攝像機，可以兼容各種SDI攝像機，通用性好。
[0018] (3)本實用新型的視頻通信控制器中內(nèi)置了 UPS電源模塊，如果常規(guī)電源突然斷 電，備用UPS電源模塊將會迅速啟動，無需等待常規(guī)電源重啟，保證視頻通信控制器不間斷 工作，進而保證整個系統(tǒng)中視頻傳輸?shù)牟婚g斷，系統(tǒng)穩(wěn)定性好。
[0019] (4) SDI攝像機安裝在云臺上，利用云臺可以進行大范圍的掃描監(jiān)視，從而擴大 SDI攝像機的監(jiān)視范圍。
[0020] (5)本實用新型的視頻通信控制器中設有RS485接口連接外接云臺，具備了云臺 控制功能。
[0021] (6)本實用新型的視頻通信控制器中設有RJ45網(wǎng)口作為備份，該RJ45網(wǎng)口可以作 為TD-LTE模塊的備份，當沒有TD-LTE網(wǎng)絡時可以切換至有線網(wǎng)絡傳輸視頻至網(wǎng)絡硬盤錄 像機中。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022] 圖1為現(xiàn)有技術中視頻監(jiān)控系統(tǒng)的架構圖。
[0023] 圖2為本實用新型一種基于TD-LTE網(wǎng)絡的視頻監(jiān)控系統(tǒng)具體實施例的架構圖。
[0024] 圖3為本實用新型中視頻通信控制器的具體架構圖。
[0025] 1為CPU，2為TD-LTE模塊2, 3為天線，4為flash模塊，5為DDR SDRAM模塊，6為 RS485接口，7為A/D轉(zhuǎn)換芯片，8為RJ45接口，9為音頻輸入輸出接口，10為電源模塊，11 為I/O 口，12為FPGA芯片，14為SDI光纖收發(fā)器，15為光纖，16為SDI DVR，17為顯示器， 18為客戶端，20為視頻通信控制器，30為SDI攝像機，40為網(wǎng)絡硬盤錄像機，50為同軸電 纜。
【具體實施方式】
[0026] 附圖僅用于示例性說明，不能理解為對本專利的限制；
[0027] 為了更好說明本實施例，附圖某些部件會有省略、放大或縮小，并不代表實際產(chǎn)品 的尺寸；
[0028] 對于本領域技術人員來說，附圖中某些公知結(jié)構及其說明可能省略是可以理解 的。
[0029] 在本實用新型的描述中，需要理解的是，在本實用新型的描述中，需要說明的是， 除非另有明確的規(guī)定和限定，術語"安裝"、"連接"應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也 可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連， 也可以是通過中間媒介間接連接，可以說兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領域的普通技術人 員而言，可以具體情況理解上述術語在本實用新型的具體含義。
[0030] 下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型的技術方案做進一步的說明。
[0031] 實施例1
[0032] 如圖2所示，為本實用新型一種基于TD-LTE網(wǎng)絡的視頻監(jiān)控系統(tǒng)。參見圖本具 體實施例的一種基于TD-LTE網(wǎng)絡的視頻監(jiān)控系統(tǒng)包括視頻通信控制器20、SDI攝像機30、 云臺和網(wǎng)絡硬盤錄像機40,視頻通信控制器20上的SDI通用接口通過同軸電纜50與SDI 攝像機30連接，視頻通信控制器20上的RS485接口與云臺連接，視頻通信控制器20上的 TD-LTE模塊通過無線信道連接至網(wǎng)絡硬盤錄像機40, SDI攝像機30安裝在云臺上。
[0033] 其中，視頻通信控制器20的一體化架構圖如圖3所示。參見圖3,視頻通信控制器， 包括封裝成一體化結(jié)構的CPU1、DDR SDRAM模塊5、flash模塊4、A/D轉(zhuǎn)換芯片7、FPGA芯 片12、TD-LTE模塊2、天線3和電源模塊10,其中，DDR SDRAM模塊5、flash模塊4分別與 CPU1連接；A/D轉(zhuǎn)換芯片7的輸入端SDI通用接口，SDI通用接口通過同軸電纜與SDI攝像 機連接，A/D轉(zhuǎn)換芯片7的輸出端與FPGA芯片12的輸入端連接，F(xiàn)PGA芯片12的輸出端與 CPU1連接；TD-LTE模塊2的輸入端與CPU1連接，其輸出端連接天線3,天線3通過無線信道 連接至網(wǎng)絡硬盤錄像機；電源模塊10與CPU1連接，其上設有UPSQJninterruptible Power System/Uninterruptible Power Supply)電源模塊；CPU1 上設有 RS485 接口 6，RS485 接口 6連接云臺。
[0034] 在本實施例中，前端的SDI攝像機30將采集到的視頻數(shù)據(jù)通過同軸電纜50輸出 給獨立的視頻通信控制器20, SDI信號經(jīng)過視頻通信控制器20中的A/D轉(zhuǎn)換芯片7轉(zhuǎn)換成 數(shù)字信號，再通過FPGA芯片12將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成BT1120信號，然后輸入CPU1內(nèi)部，CPU1 將BT1120信號通過TD-LTE模塊2傳到網(wǎng)絡硬盤錄像機40 (Network Video Recorder， NVR)。
[0035] 在本發(fā)明的視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，將視頻采集和視頻傳輸分離開來，視頻采集利用目 前通用的SDI攝像機30實現(xiàn)，視頻傳輸通過集成一體化結(jié)構的視頻通信控制器20來實現(xiàn)， 其中視頻通信控制器20上通過設置SDI通用接口與SDI攝像機實現(xiàn)連接，視頻通信控制 器20利用4G網(wǎng)絡的無線信道連接到網(wǎng)絡硬盤錄像機40中，整個系統(tǒng)架構簡單，無需SDI 光纖收發(fā)器，也無需鋪設光纖，施工非常簡便，大大節(jié)約了鋪設光纖所需的成本和時間。其 次，本發(fā)明的視頻通信控制器20視頻通信控制器20集成了視頻傳輸?shù)墓δ?，可以兼容各種 SDI攝像機30,可以獨立安裝和攜帶，攜帶和部署非常方便，進而解除了光纖鋪設對各個部 件安裝位置的限制，使得各個部件之間的安裝位置非常靈活，具有高移動性的特點，適用于 各種移動場景。再者，本發(fā)明利用視頻通信控制器20將SDI信號轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后還通 過FPGA芯片12轉(zhuǎn)換成BT1120信號，使得本發(fā)明的系統(tǒng)能夠基于BT1120這一標準的視頻 采集協(xié)議有利于接口標準化，提高系統(tǒng)的通用性。此外，本系統(tǒng)采用4G網(wǎng)絡實現(xiàn)高速的無 線傳輸方式，能夠支持高清視頻的傳輸，從而提高了視頻監(jiān)控質(zhì)量。
[0036] 在此過程中，本具體實施例的視頻通信控制器將各個芯片集成在其內(nèi)部，對外提 供統(tǒng)一的接口，集成化程度高。其中，視頻通信控制器內(nèi)置的電源模塊10 -般采用外部供 電DC12V，而且該電源模塊10中內(nèi)置了 UPS電源模塊，如外部供電突然掉電，電源模塊10的 UPS電源模塊就會迅速啟動，無需等待外部供電重啟，S卩外部供電的掉電不影響到視頻通信 控制器20的正常工作，使得視頻的傳輸能夠與SDI攝像機30的視頻采集保持一致性，保持 視頻采集、視頻傳輸?shù)牟婚g斷性，系統(tǒng)的穩(wěn)定性好。
[0037] 在此過程中，CPU1上的RS485接口 6外接云臺，使CPU1具備了云臺控制功能。云 臺是安裝、固定SDI攝像機20的支撐設備，適用于對大范圍進行掃描監(jiān)視，可以擴大攝像機 的監(jiān)視范圍。
[0038] 在具體實施過程中，為了防止TD-LTE網(wǎng)絡中斷后無法將采集到的視頻數(shù)據(jù)及時 發(fā)送出去，本實用新型的CPU1上設有用于外接以太網(wǎng)的RJ45接口 8，該RJ45網(wǎng)口可以作為 TD-LTE無線網(wǎng)絡的備份，當沒有TD-LTE網(wǎng)絡時可以切換至有線網(wǎng)絡傳輸視頻。CPU1可以 將BT1120信號通過RJ45接口 8傳到網(wǎng)絡硬盤錄像機中。
[0039] 在具體實施過程中，CPU1上還設有音頻輸入輸出接口 9,該音頻輸入輸出接口 9可 以連通視頻通信控制器和PC機進行對講，在PC機上接上拾音器和音箱將音頻軟件打開后， 將CPU1上的音頻輸出接口接音箱，音頻輸入接口接拾音器后，可以實現(xiàn)設備端和PC端對 講。
[0040] 在具體實施過程中，CPU1上還設有接收SDI攝像頭20報警信號的I/O 口 11。1/ 0 口 11可以作為報警信號的輸入輸出使用。報警信號由攝像機輸出，當攝像機監(jiān)測到物體 移動、溫度改變、聲音等事件時就會向該I/O 口 11發(fā)出報警信號，報警信號會經(jīng)過CPU1后 由TD-LTE模塊2發(fā)送至后臺。
[0041] 在具體實施過程中，CPU1可以集成有DSP芯片和AMR芯片。優(yōu)選地，CPU 1可以采 用CPU GM8126,其封裝方式采用TQFP(thin quad flat package,即薄塑封四角扁平封裝)， 是具有176個引腳、高速的預算速度、主頻可達到800MHZ的多核處理器。CPU GM8126內(nèi)部 集成了 ARM+DSP，并且又集成了音頻放大、網(wǎng)絡驅(qū)動、實時時鐘等，因為此芯片集成度高，省 去了大量的外圍器件，從而使芯片工作更穩(wěn)定可靠。
[0042] 在具體實施過程中，flash模塊4可以采用Nand Flash芯片，優(yōu)選為128M Nand Flash，用于存儲系統(tǒng)程序文件和配置信息。
[0043] 在具體實施過程中，DDR SDRAM模塊5可以采用三星或現(xiàn)代公司的1G DDR2的閃 存。
[0044] 在具體實施過程中，TD-LTE模塊2利用的是4G無線網(wǎng)絡，其封裝可以采用Mini PCI Express，采用USB 2. 0 High Speed，使TD-LTE模塊2和CPU1進行數(shù)據(jù)傳輸。優(yōu)選地， 一個CPU1可以對應采用一個或多個TD-LTE模塊2,如圖2所示為采用了 2個TD-LTE模塊 2〇
[0045] 相同或相似的標號對應相同或相似的部件；
[0046] 附圖中描述位置關系的用于僅用于示例性說明，不能理解為對本專利的限制；
[〇〇47] 顯然，本實用新型的上述實施例僅僅是為清楚地說明本實用新型所作的舉例，而 并非是對本實用新型的實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明 的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以 窮舉。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在 本實用新型權利要求的保護范圍之內(nèi)。
【權利要求】
1. 一種基于TD-LTE網(wǎng)絡的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，包括云臺和安裝在云臺上的攝像機，其特 征在于，所述攝像機為SDI攝像機，所述系統(tǒng)還包括視頻通信控制器和網(wǎng)絡硬盤錄像機，視 頻通信控制器包括封裝成一體化結(jié)構的CPU、DDR SDRAM模塊、flash模塊、A/D轉(zhuǎn)換芯片、 FPGA芯片、TD-LTE模塊、天線和電源模塊，其中，DDR SDRAM模塊、flash模塊分別與CPU連 接；A/D轉(zhuǎn)換芯片的輸入端為SDI通用接口，SDI通用接口通過同軸電纜與SDI攝像機連接， 其輸出端與FPGA芯片的輸入端連接，F(xiàn)PGA芯片的輸出端與CPU連接；TD-LTE模塊的輸入 端與CPU連接，其輸出端連接天線，天線通過無線信道連接至網(wǎng)絡硬盤錄像機；電源模塊與 CPU連接，其上設有UPS電源模塊。
2. 根據(jù)權利要求1所述的基于TD-LTE網(wǎng)絡的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，CPU上設有 用于外接以太網(wǎng)的RJ45接口。
3. 根據(jù)權利要求1所述的基于TD-LTE網(wǎng)絡的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述CPU集 成有DSP芯片和AMR芯片。
4. 根據(jù)權利要求1所述的基于TD-LTE網(wǎng)絡的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述CPU采 用 CPU GM8126。
5. 根據(jù)權利要求1所述的基于TD-LTE網(wǎng)絡的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述flash 模塊為Nand Flash芯片。
6. 根據(jù)權利要求5所述的基于TD-LTE網(wǎng)絡的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述Nand Flash 芯片為 128M Nand Flash。
7. 根據(jù)權利要求1所述的基于TD-LTE網(wǎng)絡的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，CPU上還設 有音頻輸入輸出接口。
8. 根據(jù)權利要求1所述的基于TD-LTE網(wǎng)絡的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，CPU上還設 有I/O 口，SDI攝像機上設有報警接口，該報警接口與I/O 口連接。
9. 根據(jù)權利要求1至8任一項所述的基于TD-LTE網(wǎng)絡的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于， CPU上設有RS485接口，RS485接口與云臺連接。
【文檔編號】H04N7/18GK203851241SQ201420222046
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年4月30日 優(yōu)先權日:2014年4月30日
【發(fā)明者】溫成, 林湧雙, 朱坤元, 詹鵬飛, 過松, 許釗宇 申請人:中國移動通信集團廣東有限公司