帶高清編碼輸出的視頻會議ptz攝像的制造方法
【專利摘要】帶高清編碼輸出的視頻會議PTZ攝像機，涉及到攝像機【技術(shù)領(lǐng)域】，為了滿足現(xiàn)有視頻會議中的軟件視頻會議方案中對成本和易用性的要求，包括有圖像采集模塊、ISP模塊、PTZ控制模塊及視頻輸出模塊；所述的圖像采集模塊PTZ控制模塊及視頻輸出模塊分別與ISP模塊連接；其特征在于：還包括有一個用于將ISP模塊輸出信號進行編碼后通過MII輸出及PTZ控制模塊的控制信號接入的網(wǎng)絡(luò)編碼模塊。較之現(xiàn)有攝像機既繼承了現(xiàn)有攝像機的全部功能的同時，增加了網(wǎng)絡(luò)編碼輸出和控制，用戶可以直接將攝像機接入PC即可接收高清編碼數(shù)據(jù)，并且可以直接通過PC客戶端直接控制攝像機，無需另外增加一根控制線即可實現(xiàn)對攝像機的全部控制功能。
【專利說明】帶高清編碼輸出的視頻會議PTZ攝像機
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及到攝像機【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及到高清視頻會議攝像機中的輸出信號多樣化的改進方面。
【背景技術(shù)】
[0002]視頻會議系統(tǒng)廣泛采用PTZ(Pan Tilt Zoom)攝像機。該攝像機一般作為視頻會議終端的主視頻源。由于該攝像機可以接收視頻會議終端的控制指令進行水平(Pan)、垂直(Tilt)運動和變焦(Zoom)，因此完全滿足不同會議形式對攝像機的要求。同時該類攝像機在教學(xué)錄播、法庭錄播等領(lǐng)域也有廣泛應(yīng)用。隨著高清技術(shù)的成熟，該類攝像機一般都支持高清視頻制式。
[0003]現(xiàn)有視頻會議PTZ攝像機在實際應(yīng)用中主要是將攝像機直接接入會議終端，由會議終端對攝像機進行編碼并通過Internet傳送至遠(yuǎn)端并解碼顯示，如圖1所示。由于社會進步，科技發(fā)展，視頻會議領(lǐng)域方案逐漸趨于多樣化，隨著人們對產(chǎn)品的成本和易用性要求的提升，另外一種新型的方案逐步被業(yè)界認(rèn)可，這種方式為將攝像機直接接入普通PC上，通過PC1-E視頻采集卡將攝像機數(shù)據(jù)采集并編碼，再通過Internet傳送遠(yuǎn)端PC上解碼顯示，這種方案亦稱為軟件視頻會議，如圖2所示。
[0004]新的視頻會議方案中，因為攝像機圖像是通過PC1-E采集卡采集進入PC，一則增加了一個PC上的采集卡，二則需要連接多根數(shù)據(jù)線到攝像機，這些都大大增加了這個方案的成本和易用性。正因為如此，我們推出了新型帶高清編碼輸出的視頻會議PTZ攝像機，這種攝像機較之現(xiàn)有視頻會議PTZ攝像機有如下區(qū)別:
[0005]如圖3所示，現(xiàn)有視頻會議PTZ攝像機主要包括圖像采集、ISP (Image SignalProcess圖像信號處理)、視頻輸出(Video Output)、PTZ控制4個主要處理部分組成,控制信號通過RS-232或RS-422/485進行控制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]綜上所述，本實用新型的目的是為了滿足現(xiàn)有視頻會議中的軟件視頻會議方案中對成本和易用性的要求，而提出了的一種帶高清編碼輸出的視頻會議PTZ攝像機。
[0007]為解決本實用新型所提出的技術(shù)要求，采用的技術(shù)方案為:
[0008]帶高清編碼輸出的視頻會議PTZ攝像機，包括有圖像采集模塊、ISP模塊、PTZ控制模塊及視頻輸出模塊；所述的圖像采集模塊PTZ控制模塊及視頻輸出模塊分別與ISP模塊連接；其特征在于:還包括有一個用于將ISP模塊輸出信號進行編碼后通過MII輸出及PTZ控制模塊的控制信號接入的網(wǎng)絡(luò)編碼模塊。
[0009]采用ISP模塊與網(wǎng)絡(luò)編碼模塊一體化的ASIC處理器。
[0010]所述的PTZ控制模塊包括有一個MCU，MCU通過RS-232或RS-422/485接口與ASIC處理器連接。
[0011]所述的圖像采集模塊包括有設(shè)于云臺上的鏡頭，置于鏡頭后方的圖像傳感器；所述的圖像傳感器通過帶屏蔽層的同軸電纜與ISP模塊連接。
[0012]所述的ISP模塊連接有HDMI接口模塊、DVI接口模塊、YPbPr接口模塊、SDI接口模塊和RJ45網(wǎng)絡(luò)接口。
[0013]本實用新型的有益效果為:本發(fā)明中采用圖像信號處理與網(wǎng)絡(luò)編碼一體化的ASIC芯片，其同時具有ISP模塊的全部功能，可以在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)全部3A(Auto Exposure、Auto White Balance、Auto Focus)的功能,并同時對高清視頻進行編碼輸出，并提供網(wǎng)絡(luò)端的PTZ控制協(xié)議。本實用新型可以直接通過網(wǎng)卡接入帶網(wǎng)口支持的設(shè)備中，例如PC、交換機、路由器等。這樣一來，軟件視頻會議中可以省去一個視頻采集設(shè)備，降低PC的CPU壓力；也可以直接通過網(wǎng)絡(luò)對攝像機進行PTZ控制，省去一根控制線，減少實際應(yīng)用中的布線麻煩的問題；另外通過網(wǎng)絡(luò)另外對應(yīng)攝像機本身來說亦可直接通過網(wǎng)線來傳輸，增加了傳輸距離也節(jié)約了成本；亦兼容了傳統(tǒng)視頻會議攝像機的全部功能，實現(xiàn)了完美的繼承和升級效果。
[0014]本實用新型主要包括圖像采集、ISP、視頻輸出、網(wǎng)絡(luò)編碼輸出、PTZ控制5大功能模塊，繼承了現(xiàn)有攝像機的直接圖像輸出的同時，增加網(wǎng)絡(luò)編碼輸出功能，而控制信號則在原來的RS-232或RS-422/485的基礎(chǔ)上同時增加通過網(wǎng)絡(luò)方式進行直接控制，如圖4所示。
[0015]新型帶高清編碼輸出的視頻會議PTZ攝像機較之現(xiàn)有攝像機既繼承了現(xiàn)有攝像機的全部功能的同時，增加了網(wǎng)絡(luò)編碼輸出和控制，用戶可以直接將攝像機接入PC即可接收高清編碼數(shù)據(jù)，并且可以直接通過PC客戶端直接控制攝像機，無需另外增加一根控制線即可實現(xiàn)對攝像機的全部控制功能。
[0016]應(yīng)用領(lǐng)域不僅限于軟件視頻會議方案中，亦可應(yīng)用于遠(yuǎn)程錄播、醫(yī)療教學(xué)、數(shù)字法庭等方面。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1傳統(tǒng)視頻會議應(yīng)用方案的結(jié)構(gòu)方框圖；
[0018]圖2傳統(tǒng)軟件視頻會議應(yīng)用方案的結(jié)構(gòu)方框圖；
[0019]圖3傳統(tǒng)視頻會議PTZ攝像機功能模塊結(jié)構(gòu)方框圖；
[0020]圖4本實用新型的總的功能模塊結(jié)構(gòu)方框圖；
[0021]圖5本實用新型的具體的功能模塊結(jié)構(gòu)方框圖。
【具體實施方式】
[0022]以下結(jié)合附圖和本實用新型優(yōu)選的具體實施例，對本實用新型的設(shè)計方案作進一步地說明。
[0023]參照圖5中所示，本實用新型包括有圖像采集模塊、ISP模塊、PTZ控制模塊及視頻輸出模塊；所述的圖像采集模塊PTZ控制模塊及視頻輸出模塊分別與ISP模塊連接；還包括有一個用于將ISP模塊輸出信號進行編碼后通過MII輸出及PTZ控制模塊的控制信號接入的網(wǎng)絡(luò)編碼模塊。
[0024]采用ISP模塊與網(wǎng)絡(luò)編碼模塊一體化的ASIC處理器。所述的ISP模塊連接有HDMI接口模塊、DVI接口模塊、YPbPr接口模塊、SDI接口模塊和RJ45網(wǎng)絡(luò)接口。
[0025]執(zhí)行圖像信號處理的ISP模塊和網(wǎng)絡(luò)編碼輸出的網(wǎng)絡(luò)編碼模塊集成在同一個ASIC芯片內(nèi)部，這樣做的好處主要有如下幾點:
[0026]1、總體成本并未增加太多，但多了一個網(wǎng)絡(luò)編碼功能，在實際使用中，后端設(shè)備可以省去一個視頻采集編碼設(shè)備，總體算下來成本是有很大地降低，而且功耗也可以有效控制。
[0027]2、可以通過網(wǎng)絡(luò)傳輸，編碼后的數(shù)據(jù)量較小，通過一般網(wǎng)線即可傳輸長達(dá)100米的距離，且線纜成本較之其他視頻電纜要低很多，對于工程布線也有很大幫助。
[0028]3、可以直接通過網(wǎng)絡(luò)進行控制，基本上可以實現(xiàn)攝像機的所有控制，如PTZ、0SD、曝光、白平衡等調(diào)節(jié)，可以省去一條攝像機控制線的同時，亦提高了施工中的易用性。
[0029]4、同時還加入了音頻采集模塊，采集的音頻信號亦可直接接入攝像機，通過網(wǎng)絡(luò)編碼模塊將視頻和音頻一并編碼輸出，這樣可以省去一個音頻編碼設(shè)備和傳輸線路。
[0030]所述的圖像采集模塊包括有設(shè)于全方位旋轉(zhuǎn)云臺上的鏡頭，置于鏡頭后方的圖像傳感器；所述的圖像傳感器通過帶屏蔽層的同軸電纜與ISP模塊連接。也即圖像傳感器的數(shù)據(jù)通過微同軸線纜傳送到ASIC處理器后，ISP模塊接收到原始數(shù)據(jù)(Raw Data)后，進行如下流水線處理:
[0031]I)壞點檢測；
[0032]2)黑電平校正和顏色格式插值轉(zhuǎn)換；
[0033]3) 2D 和 3D 濾波；
[0034]4)白平衡及顏色校正；
[0035]5)曝光處理；
[0036]6)伽馬校正；
[0037]7)鏡頭畸變校正；
[0038]8)圖像增強；
[0039]9)格式轉(zhuǎn)換；
[0040]10)自動聚焦等。
[0041]ISP模塊處理結(jié)束后數(shù)據(jù)分為兩路，一路直接交由VO (Video Ouput)模塊，VO模塊輸出標(biāo)準(zhǔn)格式(標(biāo)準(zhǔn)BTl 120)數(shù)字圖像，可接入不同的接口芯片轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)視頻接口直接輸出，如:HDM1、DV1、YPbPr、SDI等。另一路視頻信號則直接在ASIC處理器的網(wǎng)絡(luò)編碼模塊內(nèi)部進行高清編碼(H.264)輸出，若有音頻信號亦可一起進行編碼，編碼后通過Mil (MediaIndependent Interface介質(zhì)無關(guān)接口)輸出。所述直接輸出是指BT1120標(biāo)準(zhǔn)高清信號格式通過高清接口直接輸出圖像，所述高清編碼輸出是指通過攝像機的RJ45網(wǎng)絡(luò)接口傳輸?shù)木幋a信號。
[0042]所述的PTZ控制模塊包括有一個MCU，MCU通過RS-232或RS-422/485接口與ASIC處理器連接。
[0043]傳統(tǒng)攝像機的紅外信號和串口信號則由另外一個MCU來控制，同時網(wǎng)絡(luò)端亦可接受由PC傳送過來的網(wǎng)絡(luò)信號并轉(zhuǎn)化為傳統(tǒng)VISCA協(xié)議命令來對攝像機進行實現(xiàn)PTZ控制。MCU與ISP芯片之間通過串口進行通訊。
[0044]從網(wǎng)絡(luò)端發(fā)來的控制信號可通過本實用新型網(wǎng)絡(luò)編碼模塊接入，并轉(zhuǎn)發(fā)到MCU上，ASIC處理器與MCU之間采用串口進行通訊，實現(xiàn)控制鏡頭變焦和聚焦，以及控制云臺調(diào)整，云臺主要由兩個步進電機(水平方向和垂直方向)和轉(zhuǎn)軸組成，水平和垂直方向各有一 個光耦用來作為初始化的坐標(biāo)位置識別，電機由主板上的MCU控制。
【權(quán)利要求】
1.帶高清編碼輸出的視頻會議PTZ攝像機，包括有圖像采集模塊、ISP模塊、PTZ控制模塊及視頻輸出模塊；所述的圖像采集模塊PTZ控制模塊及視頻輸出模塊分別與ISP模塊連接；其特征在于:還包括有一個用于將ISP模塊輸出信號進行編碼后通過MII輸出及PTZ控制模塊的控制信號接入的網(wǎng)絡(luò)編碼模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶高清編碼輸出的視頻會議PTZ攝像機，其特征在于:采用ISP模塊與網(wǎng)絡(luò)編碼模塊一體化的ASIC處理器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶高清編碼輸出的視頻會議PTZ攝像機，其特征在于:所述的PTZ控制模塊包括有一個MCU，MCU通過RS-232或RS-422/485接口與ASIC處理器連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶高清編碼輸出的視頻會議PTZ攝像機，其特征在于:所述的圖像采集模塊包括有設(shè)于云臺上的鏡頭，置于鏡頭后方的圖像傳感器；所述的圖像傳感器通過帶屏蔽層的同軸電纜與ISP模塊連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶高清編碼輸出的視頻會議PTZ攝像機，其特征在于:所述的ISP模塊連接有HDMI接口模塊、DVI接口模塊、YPbPr接口模塊、SDI接口模塊和RJ45網(wǎng)絡(luò)接口。
【文檔編號】H04N5/232GK203691499SQ201420005849
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年1月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月6日
【發(fā)明者】陳濤 申請人:深圳市維海德電子技術(shù)有限公司