嵌入式IP网络智能摄像机

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技术领域\n本发明涉及的是电视监控领域中智能摄像机，特别涉及的是在电视监控 领域中通过互联网远距离传输的嵌入式IP网络智能摄像机。\n背景技术\n目前，电视监控系统一般是由摄像机、云台、键盘、矩阵、监视器等构 成，通过RS-485总线控制，视频信号采用同轴电缆传输。当摄像机距离监 控中心较远时，视频信号一般采用射频有线传输方式或光纤传输方式。在实 际应用中，射频有线传输方式易受当地电视广播或有线电视网的干扰；光纤 传输方式成本太高，并且在监控地点十分分散的情况下，给布线、维护等带 来了不便。人们十分希望有一种布线少，维护方便，实现远距离视频传输及 控制的摄像机。\n发明内容\n本发明的目的在于克服上述技术的不足，提供一种布线少，维护方便， 通过互联网进行远距离传输及控制的嵌入式IP网络智能摄像机。\n解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种嵌入式IP网络智能摄像 机，其结构包括有摄像机、智能云台和具有嵌入式系统的电路板，所述摄像 机与所述智能云台连接；所述电路板装在所述智能云台内，与所述摄像机和 所述智能云台连接；所述摄像机的视频输出端连接在所述嵌入式系统的视频 采集输入端；所述嵌入式系统的网络接口连接互联网。\n本发明的有益效果是：\n1).本发明具有嵌入式技术、视频压缩技术、网络应用技术和智能监 控摄像机技术于一身的综合性技术，在电视监控领域中实现了布线少，维护 方便，通过互联网进行远距离传输视频信号及控制信号。\n2).本发明使用该嵌入式IP网络摄像机组成的视频监控系统改变了已 有系统对各部件接线的方式。对于用户来说，只有网络接口和报警输入接口， 用户不必考虑如何配置云台，这样就避免了因为生产厂家不同而造成不能控 制的情况。\n3).本发明具有高度智能化特点。智能云台可以带动摄像机360度连续 旋转，速度调节范围宽；能记忆预置位，在调用预置位时，能快速准确的转 到预先设置好的位置，摄像机同时达到预先设置的放大倍数；在有报警信号 时，摄像机能快速转到报警点，捕获报警处的图像信息；自动巡航功能自动 巡视各个重要地点。\n附图说明\n图1是本发明的结构示意图；\n图2是本发明的嵌入式系统连接示意图。\n具体实施方式\n本发明为实现上述目的，提供一种嵌入式IP网络智能摄像机，其结构 包括有摄像机1-1、智能云台1-2和具有嵌入式系统2的电路板，所述摄像 机1-1与所述智能云台1-2连接；所述电路板装在所述智能云台1-2内，与 所述摄像机1-1和所述智能云台1-2连接；所述摄像机1-1的视频输出端 A1连接在所述嵌入式系统2的视频采集输入端A2；所述嵌入式系统2的网 络接口2-7连接互联网3。\n所述摄像机1-1装在可转动的所述智能云台1-2上；所述智能云台1-2 的控制输入端A4连接在所述嵌入式系统2的串口上。\n所述嵌入式系统2主要包括有：将模拟信号变成数字信号的视频采集 A/D转换器2-1、视频压缩处理器DSP 2-2、存储器2-3、随机存储器2-4、 中央处理器CPU 2-5；其中视频采集A/D转换器2-1的视频采集输入端A2 连接在所述摄像机1-1视频输出端A1上，视频采集A/D转换器2-1的输出 端连接在视频压缩处理器DSP 2-2输入端，视频压缩处理器DSP 2-2、存储 器2-3、随机存储器2-4通过内部总线2-6和中央处理器CPU 2-5连接，中 央处理器CPU 2-5的网络接口2-7连接所述互联网3。\n所述嵌入式系统2还连接报警装置4，即，所述嵌入式系统2中的中央 处理器CPU 2-5的报警输入接口2-8与报警装置4连接。\n下面结合附图对本发明的实施例进一步详述：\n本发明嵌入式IP网络智能摄像机的外部结构如图1所示，在视频监控 系统方面改变了已有系统对各部件接线的方式，视频信号和控制信号通过网 络以IP数据包的形式传输。利用嵌入式操作系统通过网络与用户、报警器 连接。这大大简化了工程设计，这给设备调试和施工带来了方便。对于用户 来说，只有网络接口和报警输入接口，用户不必考虑如何配置云台、解码器， 这样就避免了因为生产厂家不同而造成不能控制的情况。\n所述嵌入式系统2采用嵌入式linux操作系统，所述嵌入式系统2包括： 将模拟信号变成数字信号视频A/D变换器2-1、视频压缩处理器DSP2-2、 FLASH存储器2-3、SDRAM随机存储器2-4、中央处理器CPU2-5。\n下面对嵌入式系统2的部件及作用进行说明：\n视频A/D变换器2-1的A/D芯片采用飞利浦(PHILIP)公司最 新推出的视频A/D芯片SAA7111，SAA7111芯片将抗混滤波、梳状滤波功 能集成到芯片内部，给系统设计带来了极大的方便。场同步信号VREF、行 同步信号HREF、奇偶场信号RES1、像素时钟信号LLC2都由管脚直接引出， 省去了以往的时钟同步电路的设计，可靠性也有所提高。\n视频压缩处理器DSP2-2，使用当今最先进的MPEG4(MPEG为活动图像 专家组)压缩算法对采集的视频信号进行压缩处理。MPEG4压缩技术具有压缩 率高、对带宽适应能力强的优点，比较适用于在低带宽下进行音视频的信息 交换。\n中央处理器CPU2-5选择Etrax100处理器。Etrax100是32位处理器， 具有RISC结构，处理速度可达100MIPS(MIPS：Millon Instructions Per Second 每秒执行百万条指令)，在处理器外围扩展了FLASH存储器2-3和SDRAM随 机存储器2-4，用来存储系统软件和提供系统运行时的数据空间。将Linux 操作系统固化在储器2-3中，FLASH存储器2-3相当于硬盘，在系统启动时， Linux系统从FLASH存储器2-3装载入内存SDRAM随机存储器2-4，Linux 在内存中运行，并在内存中创建临时的文件系统。FLASH存储器2-3在一般 情况下是只读的，固化在内部的操作系统不易遭到破坏，这一点使得本系统 的可靠性特别高，维护也特别简单。\n该系统内嵌入Linux操作系统，支持TCP/IP、HTTP、ARP、SMTP、FTP、 NTP、CHAP、PPP、BOOTP等多种网络协议。在实际应用中，IP网络智能摄像 机通过视频A/D对视频信号采集，经过视频A/D变换器2-1的量化、视频压 缩处理器DSP2-2的编码、压缩得到现场实时的视频流。经过视频A/D变换 器2-1的量化、视频压缩处理器DSP2-2、FLASH存储器2-3的编码、压缩得 到现场实时的视频流。当有用户访问时，嵌入式系统通过TCP/IP协议为用 户提供Web服务，将压缩的视频流通过Internet互联网实时传送至客户端， 客户可以使用专用软件或IE浏览器来浏览视频图像和控制远处的摄像机。 若使用专用软件，还能完成实时录像，集中管理等更高级的功能\n采用嵌入式linux操作系统，裁减操作系统的内核并加入驱动模块。视 频压缩采用DSP芯片，操作系统与DSP芯片采用共享内存的方式进行数据传 递。针对亚安高速云台控制，编写亚安高速云台通讯协议，通过嵌入式系统 上的串口与高速云台通讯，云台的控制反映在服务web界面上，用户不必关 心控制的细节。\n本发明将摄像机、具有嵌入式系统2的电路板、智能云台有机的结合在 一起。当本发明电源插座6接通电源后，摄像机将视频输出信号经嵌入式系 统中的视频采集A/D转换器2-1芯片SAA7111采集视频信号，将模拟信号变 成数字信号后，数字视频信号送到视频压缩处理器DSP2-2芯片，经过MPEG-4 编码，嵌入式操作系统实现服务器/客户机模式，为客户提供视频服务。客 户可以通过web服务器界面控制摄像机和智能云台，操作系统接收到用户的 命令后，通过系统板上的串口与智能云台和摄像机连接，实现摄像机的镜头 控制和云台的各个方向的控制。智能云台还能记忆预置点，操作者可以将重 要的地点设置为预置点，在需要观看时，直接调用该预置点，云台便可以快 速准确的转到预置位置。操作者还可以设置巡航点，智能云台能按照用户的 需要，定时的巡视各个位置。该操作系统通过Internet互联网与用户连通， 报警输入接口与报警设备连通，以此组成一个功能更强大的系统。\n智能云台具有良好的运动特性：它运行平稳，可连续旋转，可调速并 且调速范围宽，水平角速度快速达360o/S，慢速可达1o/S。控制时，嵌入 式系统通过内部总线与云台、摄像机通讯，完成摄像机的镜头、光圈、聚焦 等控制和云台控制，如云台的上、下、左、右等方向动作及自动巡航、自动 扫描等高级功能。在智能云台内部可以存储64个预置位置，用户可以预先 设置好，在需要观看时，智能云台能快速、准确的转到预先设置好的位置点。 将报警输入接口与预置位置相对应，当报警系统被触发时，智能云台能快速、 准确的转到该位置记录当时的图像，同时嵌入式操作系统通过网络发出报警 信号。本发明嵌入式IP网络智能摄像机通过互联网使完成对远距离传输及 控制。