專利名稱：嵌入式ip網(wǎng)絡(luò)智能攝像機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及的是電視監(jiān)控領(lǐng)域中智能攝像機，特別涉及的是在電視監(jiān)控領(lǐng)域中通過互聯(lián)網(wǎng)遠距離傳輸?shù)那度胧絀P網(wǎng)絡(luò)智能攝像機。
背景技術(shù)：
目前，電視監(jiān)控系統(tǒng)一般是由攝像機、云臺、鍵盤、矩陣、監(jiān)視器等構(gòu)成，通過RS-485總線控制，視頻信號采用同軸電纜傳輸。當(dāng)攝像機距離監(jiān)控中心較遠時，視頻信號一般采用射頻有線傳輸方式或光纖傳輸方式。在實際應(yīng)用中，射頻有線傳輸方式易受當(dāng)?shù)仉娨晱V播或有線電視網(wǎng)的干擾；光纖傳輸方式成本太高，并且在監(jiān)控地點十分分散的情況下，給布線、維護等帶來了不便。人們十分希望有一種布線少，維護方便，實現(xiàn)遠距離視頻傳輸及控制的攝像機。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于克服上述技術(shù)的不足，提供一種布線少，維護方便，通過互聯(lián)網(wǎng)進行遠距離傳輸及控制的嵌入式IP網(wǎng)絡(luò)智能攝像機。
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，其結(jié)構(gòu)包括有攝像機、智能云臺、互聯(lián)網(wǎng)，攝像機與智能云臺連接，在智能云臺內(nèi)裝有與攝像機、智能云臺、互聯(lián)網(wǎng)連接具有嵌入式系統(tǒng)的電路板。
本實用新型的有益效果是1).本實用新型具有嵌入式技術(shù)、視頻壓縮技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)和智能監(jiān)控攝像機技術(shù)于一身的綜合性技術(shù)，在電視監(jiān)控領(lǐng)域中實現(xiàn)了布線少，維護方便，通過互聯(lián)網(wǎng)進行遠距離傳輸視頻信號及控制信號。
2).本實用新型使用該嵌入式IP網(wǎng)絡(luò)攝像機組成的視頻監(jiān)控系統(tǒng)改變了已有系統(tǒng)對各部件接線的方式。對于用戶來說，只有網(wǎng)絡(luò)接口和報警輸入接口，用戶不必考慮如何配置云臺，這樣就避免了因為生產(chǎn)廠家不同而造成不能控制的情況。
3).本實用新型具有高度智能化特點。智能云臺可以帶動攝像機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，能快速準確的轉(zhuǎn)到預(yù)先設(shè)置好的位置，攝像機同時達到預(yù)先設(shè)置的放大倍數(shù)；在有報警信號時，攝像機能快速轉(zhuǎn)到報警點，捕獲報警處的圖像信息；自動巡航功能自動巡視各個重要地點。


圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是嵌入式系統(tǒng)連接示意圖。
具體實施方式
本實用新型為實現(xiàn)上述目的，提供一種嵌入式IP網(wǎng)絡(luò)智能攝像機，其結(jié)構(gòu)包括有攝像機1-1、智能云臺1-2、互聯(lián)網(wǎng)3，攝像機1-1與智能云臺1-2連接，在智能云臺1-2內(nèi)裝有與攝像機1-1、智能云臺1-2、互聯(lián)網(wǎng)連接具有嵌入式系統(tǒng)2的電路板。
所述攝像機1-1裝在可轉(zhuǎn)動的智能云臺1-2上；攝像機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變成數(shù)字信號的視頻采集A/D轉(zhuǎn)換器2-1、視頻壓縮處理器DSP2-2、存儲器2-3、隨機存儲器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、存儲器2-3、隨機存儲器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還連接報警裝置4，即，嵌入式系統(tǒng)2中的中央處理器CPU2-5的報警輸入接口2-8與報警裝置4連接。
以下結(jié)合附圖對本實用新型的實施例進一步詳述本實用新型嵌入式IP網(wǎng)絡(luò)智能攝像機的外部結(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)對各部件接線的方式，視頻信號和控制信號通過網(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、報警器連接。這大大簡化了工程設(shè)計，這給設(shè)備調(diào)試和施工帶來了方便。對于用戶來說，只有網(wǎng)絡(luò)接口和報警輸入接口，用戶不必考慮如何配置云臺、解碼器，這樣就避免了因為生產(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)包括將模擬信號變成數(shù)字信號視頻A/D變換器2-1、視頻壓縮處理器DSP2-2、FLASH存儲器2-3、SDRAM隨機存儲器2-4、中央處理器CPU2-5。
下面對嵌入式系統(tǒng)2的部件及作用進行說明視頻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)計帶來了極大的方便。場同步信號VREF、行同步信號HREF、奇偶場信號RES1、像素時鐘信號LLC2都由管腳直接引出，省去了以往的時鐘同步電路的設(shè)計，可靠性也有所提高。
視頻壓縮處理器DSP2-2，使用當(dāng)今最先進的MPEG4(MPEG為活動圖像專家組)壓縮算法對采集的視頻信號進行壓縮處理。MPEG4壓縮技術(shù)具有壓縮率高、對帶寬適應(yīng)能力強的優(yōu)點，比較適用于在低帶寬下進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100MIPS(MIPSMillon Instructions Per Second每秒執(zhí)行百萬條指令)，在處理器外圍擴展了FLASH存儲器2-3和SDRAM隨機存儲器2-4，用來存儲系統(tǒng)軟件和提供系統(tǒng)運行時的數(shù)據(jù)空間。將Linux操作系統(tǒng)固化在儲器2-3中，F(xiàn)LASH存儲器2-3相當(dāng)于硬盤，在系統(tǒng)啟動時，Linux系統(tǒng)從FALSH存儲器2-3裝載入內(nèi)存SDRAM隨機存儲器2-4，Linux在內(nèi)存中運行，并在內(nèi)存中創(chuàng)建臨時的文件系統(tǒng)。FLASH存儲器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，這一點使得本系統(tǒng)的可靠性特別高，維護也特別簡單。
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。在實際應(yīng)用中，IP網(wǎng)絡(luò)智能攝像機通過視頻A/D對視頻信號采集，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)場實時的視頻流。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存儲器2-3的編碼、壓縮得到現(xiàn)場實時的視頻流。當(dāng)有用戶訪問時，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)實時傳送至客戶端，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處的攝像機。若使用專用軟件，還能完成實時錄像，集中管理等更高級的功能采用嵌入式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)存的方式進行數(shù)據(jù)傳遞。針對亞安高速云臺控制，編寫亞安高速云臺通訊協(xié)議，通過系統(tǒng)板上的串口與高速云臺通訊，云臺的控制反映在服務(wù)web界面上，用戶不必關(guān)心控制的細節(jié)。
本實用新型將攝像機、嵌入式系統(tǒng)、智能云臺有機的結(jié)合在一起。當(dāng)本實用新型電源插座6接通電源后，攝像機將視頻輸出信號經(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，將模擬信號變成數(shù)字信號后，數(shù)字視頻信號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)實現(xiàn)服務(wù)器/客戶機模式，為客戶提供視頻服務(wù)?？蛻艨梢酝ㄟ^web服務(wù)器界面控制攝像機和智能云臺，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和攝像機連接，實現(xiàn)攝像機的鏡頭控制和云臺的各個方向的控制。智能云臺還能記憶預(yù)置點，操作者可以將重要的地點設(shè)置為預(yù)置點，在需要觀看時，直接調(diào)用該預(yù)置點，云臺便可以快速準確的轉(zhuǎn)到預(yù)置位置。操作者還可以設(shè)置巡航點，智能云臺能按照用戶的需要，定時的巡視各個位置。該操作系統(tǒng)通過Internet互聯(lián)網(wǎng)與用戶連通，報警輸入接口與報警設(shè)備連通，異詞組成一個功能更強大的系統(tǒng)。
智能云臺具有良好的運動特性它運行平穩(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360o/S，慢速可達1o/S?？刂茣r，嵌入式系統(tǒng)通過內(nèi)部總線與云臺、攝像機通訊，完成攝像機的鏡頭、光圈、聚焦等控制和云臺控制，如云臺的上、下、左、右等方向動作及自動巡航、自動掃描等高級功能。在智能云臺內(nèi)部可以存儲64個預(yù)置位置，用戶可以預(yù)先設(shè)置好，在需要觀看時，智能云臺能快速、準確的轉(zhuǎn)到預(yù)先設(shè)置好的位置點。將報警輸入接口與預(yù)置位置相對應(yīng)，當(dāng)報警系統(tǒng)被觸發(fā)時，智能云臺能快速、準確的轉(zhuǎn)到該位置記錄當(dāng)時的圖像，同時嵌入式操作系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)出報警信號。本實用新型嵌入式IP網(wǎng)絡(luò)智能攝像機通過互聯(lián)網(wǎng)使完成對遠距離傳輸及控制。
權(quán)利要求1.一種嵌入式IP絡(luò)絡(luò)智能攝像機，其結(jié)構(gòu)包括有攝像機、智能云臺、互聯(lián)網(wǎng)，其特征是攝像機(1-1)與智能云臺(1-2)連接，在智能云臺(1-2)內(nèi)裝有與攝像機(1-1)、智能云臺(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、其特征是所述攝像機(1-1)裝在可轉(zhuǎn)動的智能云臺(1-2)上；攝像機(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(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、其特征是所述的嵌入式系統(tǒng)(2)主要包括有將模擬信號變成數(shù)字信號的視頻采集A/D轉(zhuǎn)換器(2-1)、視頻壓縮處理器DSP(2-2)、存儲器(2-3)、隨機存儲器(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(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)、存儲器(2-3)、隨機存儲器(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、其特征是所述的嵌入式系統(tǒng)(2)還連接報警裝置(4)，即，嵌入式系統(tǒng)(2)中的中央處理器CPU(2-5)的報警輸入接口(2-8)與報警裝置(4)連接。
專利摘要本實用新型提供一種嵌入式IP網(wǎng)絡(luò)智能攝像機。其結(jié)構(gòu)包括有攝像機、智能云臺、互聯(lián)網(wǎng)，攝像機與智能云臺連接，在智能云臺內(nèi)裝有與攝像機、智能云臺、互聯(lián)網(wǎng)連接具有嵌入式系統(tǒng)的電路板。本實用新型的有益效果是將攝像機、嵌入式系統(tǒng)、智能云臺有機的結(jié)合在一起，改變了已有系統(tǒng)對各部件接線的方式，對于用戶來說，只有網(wǎng)絡(luò)接口和報警輸入接口，用戶不必考慮如何配置云臺，這樣就避免了因為生產(chǎn)廠家不同而造成不能控制的情況；具有高度智能化特點，智能云臺可以帶動攝像機360度連續(xù)旋轉(zhuǎn)，速度調(diào)節(jié)范圍寬；在有報警信號時，攝像機能快速轉(zhuǎn)到報警點，通過互聯(lián)網(wǎng)進行遠距離傳輸視頻信號及控制信號。
文檔編號H04N5/225GK2621377SQ0325766
公開日2004年6月23日 申請日期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 申請人:葉晨