一種視頻采集裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種視頻采集裝置，其特征在于：包括電源模塊、用于采集視頻信號的圖像采集模塊、單片機(jī)控制模塊、基于FPGA的數(shù)據(jù)處理模塊、PHY層、千兆網(wǎng)和光纖的發(fā)送接口模塊、上位機(jī)PC端，所述圖像采集模塊通過與數(shù)據(jù)處理模塊連接，把采集后的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)入數(shù)據(jù)處理模塊中，所述數(shù)據(jù)處理模塊把處理好數(shù)據(jù)通過PHY層發(fā)送出去，數(shù)據(jù)處理模塊通過千兆網(wǎng)傳輸至上位機(jī)PC端，所述圖像采集模塊采用CMOS圖像傳感器，且圖像采集模塊還配有一個內(nèi)嵌的微處理器，發(fā)送接口模塊上安裝有變壓隔離器，該變壓隔離器安裝在千兆網(wǎng)計的接口處。具有以下特點:整個系統(tǒng)能比較穩(wěn)定的工作，具有成本低、開發(fā)周期短、不易受外界干擾等特點。
【專利說明】
一種視頻采集裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實用新型涉及一種視頻采集裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科技經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，商業(yè)競爭的日益加劇。在物質(zhì)生活和精神生活不斷提高的今天，無論是各大企業(yè)、商場以及娛樂場所還是個人，都對自身商業(yè)利益及財產(chǎn)的安全問題越來越重視。能實時的通過視頻監(jiān)控重要的場合或事后經(jīng)行視頻回放追蹤現(xiàn)場的監(jiān)控技術(shù)已經(jīng)成為社會大眾所追求的共同愿望。而一套好的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，恰好能滿足人們在這方面的愿望。它不僅能直接提高各種場所的安全性，也給安民警事后的辦案取證帶來了極大的便利，具有非常廣闊的利用空間和市場價值。
[0003]現(xiàn)有的視頻監(jiān)控系統(tǒng)卻存在很多限制和弊端:1.傳輸距離短。由于模擬視頻主要是通過同軸電纜進(jìn)行傳輸，而同軸電纜傳輸?shù)木嚯x不大于lKm，如果用雙絞線的距離更短，這就決定了模擬視頻監(jiān)控只適合于局部地區(qū)，如單個大、小的居民區(qū)以及其它小范圍的場所等；
[0004]2.視頻易失真。由于模擬信號本身的連續(xù)性，傳輸過程中受干擾影響較大，且信號不易恢復(fù)，可能會影響監(jiān)控效果。
[0005]3.系統(tǒng)的擴(kuò)展性較差且系統(tǒng)之間很難集成。對于已經(jīng)建好的系統(tǒng)，如要加入新的監(jiān)控視頻節(jié)點，往往是會影響到整個系統(tǒng)，新的設(shè)備很難添加到原有的系統(tǒng)之中。而且各個系統(tǒng)運(yùn)行也相互獨立，之間沒有一個可互通的通訊控制協(xié)議。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]本實用新型的目的是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種具有成本低、開發(fā)周期短、不易受外界干擾的一種視頻采集裝置。
[0007]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型所設(shè)計的一種視頻采集裝置，其特征在于:包括電源模塊、用于采集視頻信號的圖像采集模塊、單片機(jī)控制模塊、基于FPGA的數(shù)據(jù)處理模塊、PHY層、千兆網(wǎng)和光纖的發(fā)送接口模塊、上位機(jī)PC端，所述圖像采集模塊通過與數(shù)據(jù)處理模塊連接，把采集后的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)入數(shù)據(jù)處理模塊中，所述數(shù)據(jù)處理模塊把處理好數(shù)據(jù)通過PHY層發(fā)送出去，數(shù)據(jù)處理模塊通過千兆網(wǎng)傳輸至上位機(jī)PC端，所述圖像采集模塊采用CMOS圖像傳感器，且圖像采集模塊還配有一個內(nèi)嵌的微處理器，PHY層內(nèi)部可分為PCS層、PMA層及PMD層，發(fā)送接口模塊上安裝有變壓隔離器，該變壓隔離器安裝在千兆網(wǎng)的接口處。
[0008]優(yōu)選地，所述的CMOS圖像傳感器包括采用MT9D111的CMOS圖像傳感器。
[0009]本實用新型得到的一種視頻采集裝置，具有以下特點:整個系統(tǒng)能比較穩(wěn)定的工作，具有成本低、開發(fā)周期短、不易受外界干擾等特點。通過光纖和千兆網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)非壓縮的視頻圖像傳輸?shù)脑O(shè)計思想，具有一定的創(chuàng)新性，基本上解決了壓縮傳輸系統(tǒng)圖像質(zhì)量差等問題，遠(yuǎn)程系統(tǒng)維護(hù)和系統(tǒng)管理。
【附圖說明】
[0010]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進(jìn)一步說明。
[0012]實施例:
[0013]如圖1所示，本實施例提供的一種視頻采集裝置，其特征在于:包括電源模塊、用于采集視頻信號的圖像采集模塊、單片機(jī)控制模塊、基于FPGA的數(shù)據(jù)處理模塊、PHY層、千兆網(wǎng)和光纖的發(fā)送接口模塊、上位機(jī)PC端，所述圖像采集模塊通過與數(shù)據(jù)處理模塊連接，把采集后的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)入數(shù)據(jù)處理模塊中，所述數(shù)據(jù)處理模塊把處理好數(shù)據(jù)通過PHY層發(fā)送出去，數(shù)據(jù)處理模塊通過千兆網(wǎng)傳輸至上位機(jī)PC端，所述的CMOS圖像傳感器包括采用MT9D111的CMOS圖像傳感器。且圖像采集模塊還配有一個內(nèi)嵌的微處理器，PHY層內(nèi)部可分為PCS層、PMA層及PMD層，發(fā)送接口模塊上安裝有變壓隔離器，該變壓隔離器安裝在千兆網(wǎng)計的接口處。PHY層內(nèi)部可為PCS層、PMA層、PMD層。
[0014]PCS層:物理編碼子層，用于進(jìn)行千兆以太網(wǎng)/光纖數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換；
[0015]PMA層:物理介質(zhì)訪問子層，使用了串行并行轉(zhuǎn)換器設(shè)備，用于在發(fā)送端多路低速將并行信號轉(zhuǎn)換成高速串行信號或者在接收端將高速串行信號重新轉(zhuǎn)換成低速并行信號；
[0016]PMD層:物理介質(zhì)依賴子層，轉(zhuǎn)換電氣性，使信號能在固定介質(zhì)上傳輸。
[0017]設(shè)計中由于不進(jìn)行視頻壓縮編碼，所以視頻傳輸仍然需要比較大的帶寬。因此對于遠(yuǎn)距離傳輸我們必須使用千兆網(wǎng)或光纜等帶寬比較大的傳輸方式。當(dāng)應(yīng)用于距離相對較短且外部干擾不太大的的場合(小于IKm)時通過超五類千兆網(wǎng)線進(jìn)行傳輸。當(dāng)傳輸距離比較遠(yuǎn)，且周圍環(huán)境比較惡劣的時后采用光纖發(fā)送。整個系統(tǒng)的硬件部分可分為電源模塊、前端圖像采集模塊、單片機(jī)控制模塊、基于FPGA的數(shù)據(jù)處理模塊、千兆網(wǎng)和光纖的發(fā)送接口模塊，共五個部分，圖像采集模塊用于采集視頻信號，采集后的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)入FPGA，在FPGA內(nèi)部通過自定義的幀格式將一行視頻按規(guī)定長度分為多個數(shù)據(jù)包，每個數(shù)據(jù)包加入對應(yīng)的自定義包頭封裝成新的幀包，由千兆網(wǎng)口或通過光模塊發(fā)送出去。在接收端，將光纖信號轉(zhuǎn)換為千兆網(wǎng)絡(luò)信號，傳輸?shù)缴衔粰C(jī)PC端，由上位機(jī)軟件對圖像經(jīng)行重組并顯示。單片機(jī)控制模塊用于對PHY層芯片及圖像傳感器經(jīng)行配置控制。
[0018]MT9D111是一種1/3英寸、200萬像素的CMOS圖像傳感器。它配有一個內(nèi)嵌微處理器，因此可以構(gòu)成一個完全獨立的相機(jī)系統(tǒng)。此外MT9D111帶有所有圖處理所需的內(nèi)存，可以在片內(nèi)完成多種數(shù)字圖像操作。MT9D111的SoC結(jié)構(gòu)為用戶提供了新的功能，包括了一個能更有效進(jìn)行圖像處理的集成微控制器，從而避免了圖像變形的全程重置，同時還起到了增強(qiáng)圖像觀看的像素重新分級的作用。微控制器還能增加器件調(diào)整色彩和其它圖像處理功能的靈活性。同時集成的自動對焦和JPEG壓縮功能，很大程度上節(jié)省了外部硬件電路設(shè)計的成本和空間。具體的來說，MT9D1111的新特性包括了專業(yè)的圖像流處理器、支持機(jī)械快門、有更好彩色和更清晰細(xì)致的色彩插補(bǔ)、10位片內(nèi)ADC、快速暴光自適應(yīng)、支持氙和LED型閃光燈、以及有灰度檢測的非?？焖俚陌灼胶獾龋沟眠@款CMOS能在很寬的照明條件下有更好的色彩。
[0019]PHY芯片、圖像傳感器需要通過外部操作對其內(nèi)部寄存器進(jìn)行讀寫，來控制其工作狀態(tài)所以需要一塊8位的處理器來完成這樣的操作。經(jīng)過對比，選取了性價比較高、處理輸出較快、內(nèi)部功能模塊較多的單片機(jī)C8051F330。
[0020]本實用新型得到的一種視頻采集裝置，具有以下特點:整個系統(tǒng)能比較穩(wěn)定的工作，具有成本低、開發(fā)周期短、不易受外界干擾等特點。通過光纖和千兆網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)非壓縮的視頻圖像傳輸?shù)脑O(shè)計思想，具有一定的創(chuàng)新性，基本上解決了壓縮傳輸系統(tǒng)圖像質(zhì)量差等問題，遠(yuǎn)程系統(tǒng)維護(hù)和系統(tǒng)管理。
[0021]對于本實用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，其架構(gòu)形式能夠靈活多變，只是做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于由本實用新型所提交的權(quán)利要求書確定的專利保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.一種視頻采集裝置，其特征在于:包括電源模塊、用于采集視頻信號的圖像采集模塊、單片機(jī)控制模塊、基于FPGA的數(shù)據(jù)處理模塊、PHY層、千兆網(wǎng)和光纖的發(fā)送接口模塊、上位機(jī)PC端，所述圖像采集模塊通過與數(shù)據(jù)處理模塊連接，把采集后的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)入數(shù)據(jù)處理模塊中，所述數(shù)據(jù)處理模塊把處理好數(shù)據(jù)通過PHY層發(fā)送出去，數(shù)據(jù)處理模塊通過千兆網(wǎng)傳輸至上位機(jī)PC端，所述圖像采集模塊采用CMOS圖像傳感器，且圖像采集模塊還配有一個內(nèi)嵌的微處理器，PHY層內(nèi)部可分為PCS層、PMA層及PMD層，發(fā)送接口模塊上安裝有變壓隔離器，該變壓隔離器安裝在千兆網(wǎng)的接口處。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種視頻采集裝置，其特征在于:所述的CMOS圖像傳感器包括采用MT9D111的CMOS圖像傳感器。
【文檔編號】H04N7/18GK205584395SQ201620404575
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年5月8日
【發(fā)明人】楊明芳
【申請人】深圳市裕興電子有限公司