一種智能網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及智能視頻監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種智能網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)(IP Camera，簡稱IP-Cam、IPC，也叫Network Camera)是視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)中前端攝像機(jī)的一種，是攝像機(jī)與計(jì)算機(jī)合二為一的系統(tǒng)。與計(jì)算機(jī)一樣，網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)有自己的IP地址，可以直接連接網(wǎng)絡(luò)；網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)具有web服務(wù)器、FTP(文件傳輸協(xié)議)等功能，并且包括許多其它IP網(wǎng)絡(luò)和安全協(xié)議。
[0003]隨著芯片和軟件技術(shù)的成熟、價(jià)格的降低和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的完善，網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)在大多數(shù)情況下，從處理、傳輸和存儲(chǔ)等幾個(gè)方面來說，其系統(tǒng)構(gòu)成的性價(jià)比都是很高的，目前已經(jīng)成為視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)中主流的前端攝像機(jī)。
[0004]普通網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的組成示意圖如圖1所示，由鏡頭(圖未示)、圖像傳感器、核心部件--網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)單芯片(IP Camera SoC, SoC即System-on-a-Chip)、存儲(chǔ)器、以太網(wǎng)接口和輸入/輸出接口等構(gòu)成。普通網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)對(duì)視頻圖像的處理過程是:鏡頭生成的光學(xué)圖像由圖像傳感器轉(zhuǎn)換為電信號(hào)圖像，輸入到網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)單芯片中，由圖像處理子系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)對(duì)焦/自動(dòng)曝光/自動(dòng)白平衡等控制，以及對(duì)圖像進(jìn)行去抖、降噪、矯正、增強(qiáng)和縮放等處理，然后由視頻編碼子系統(tǒng)對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行視頻編碼，生成的視頻碼流由以太網(wǎng)控制器通過以太網(wǎng)接口發(fā)送至后端。其中的CPU(—般是ARM架構(gòu)的)主要負(fù)責(zé)運(yùn)行操作系統(tǒng)和嵌入式軟件。
[0005]普通網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)可以形象地比擬為人的眼睛，它并不去理解視頻圖像所包含的內(nèi)容，也稱為非智能網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)。
[0006]在視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的智能化、前端化的技術(shù)趨勢(shì)推動(dòng)下，智能網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)(Intelligent IP Camera或Smart IP Camera)成為網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)新的發(fā)展方向。智能網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)運(yùn)用智能視頻分析(IVS，即Intelligent Video Surveillance)技術(shù)，在前端本地實(shí)現(xiàn)諸如車牌車型識(shí)別、行為分析、事件檢測(cè)，以及人臉識(shí)別等智能功能。形象地講，智能網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)不止有眼睛，而且有大腦，它能夠理解視頻圖像所包含的內(nèi)容，進(jìn)行實(shí)時(shí)的智能視頻分析，或者為后端智能分析提供預(yù)處理。
[0007]現(xiàn)有的智能網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的組成示意圖如圖2所示，與圖1所示普通網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)相比，其核心部件--智能網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)單芯片(Intelligent IP Camera SoC)中，增加了智能視頻分析子系統(tǒng)，一般是基于數(shù)字信號(hào)處理器(DSP，即Digital Signal Processor)或智能分析加速引擎(IVS Engine，一般是硬件化的)構(gòu)成。
[0008]智能視頻分析子系統(tǒng)作為智能處理單元，運(yùn)行智能視頻分析算法，對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行智能分析或預(yù)處理，分析的結(jié)果或預(yù)處理后的數(shù)據(jù)，與視頻碼流一起由以太網(wǎng)控制器通過以太網(wǎng)接口發(fā)送至后端。其它各功能部分的作用與普通網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的相同。
[0009]可知，智能網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)是指其具有智能視頻分析功能，智能視頻分析的核心是算法，算法依靠智能處理單元的運(yùn)算來實(shí)現(xiàn)。智能視頻分析的應(yīng)用場(chǎng)景越復(fù)雜，算法復(fù)雜度也越高，加上實(shí)時(shí)性要求，因此對(duì)智能處理單元的運(yùn)算性能要求也越高；可以預(yù)計(jì)，未來的應(yīng)用場(chǎng)景會(huì)更復(fù)雜，算法復(fù)雜度會(huì)更高，對(duì)智能處理單元運(yùn)算性能的要求只會(huì)更高。
[0010]另外，智能視頻分析還要能夠適應(yīng)應(yīng)用場(chǎng)景的多樣化和個(gè)性化要求。對(duì)不同的應(yīng)用場(chǎng)景，需要開發(fā)不同的算法來適應(yīng)；對(duì)看似相近的應(yīng)用場(chǎng)景，也需要調(diào)整算法以達(dá)到最好的效果，這就要求智能處理單元的軟件開發(fā)和維護(hù)容易、使用靈活。
[0011]現(xiàn)有的智能網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)中的智能處理單元，是智能網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)單芯片中的智能視頻分析子系統(tǒng)，一般基于數(shù)字信號(hào)處理器或智能分析加速引擎構(gòu)成，存在著兩個(gè)主要缺點(diǎn):其一，運(yùn)算性能不足以承載高復(fù)雜度的算法。比如，TI公司的DaVinci系列Digital MediaProcessor中的數(shù)字信號(hào)處理器，雖然能夠滿足車牌識(shí)別等智能算法的要求，但是在處理人臉識(shí)別等更復(fù)雜的應(yīng)用時(shí)，其性能就顯得不足了；海思公司的HD IP Camera SoC中的智能分析加速引擎，其性能目前只能支持到較為簡單的越界/區(qū)域入侵偵測(cè)等智能算法。其二，基于數(shù)字信號(hào)處理器的軟件開發(fā)難度大，面向多樣化和個(gè)性化應(yīng)用時(shí)，開發(fā)投入的成本高、時(shí)間長、效率低；而硬件化的智能分析加速引擎，在使用靈活性上更是受到制約。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]基于此，有必要針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，提供一種智能網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的不足和缺陷。
[0013]—種智能網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，包括網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)模塊，所述網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)模塊包括圖像傳感器、攝像機(jī)單芯片、第一存儲(chǔ)器和第一以太網(wǎng)接口，所述攝像機(jī)單芯片連接于所述圖像傳感器、所述第一存儲(chǔ)器及所述第一以太網(wǎng)接口，所述智能網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)還包括用于智能視頻分析的智能處理模塊及接口模塊，所述智能處理模塊通過所述第一以太網(wǎng)接口連接于所述攝像機(jī)單芯片，所述接口模塊和所述攝像機(jī)單芯片相連接，且和所述智能處理模塊相連接。
[0014]其優(yōu)勢(shì)在于:本發(fā)明提供的一種智能網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)在現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)技術(shù)方案(指核心部件及其嵌入式軟件)的基礎(chǔ)之上，設(shè)置智能處理模塊作為增強(qiáng)的智能處理單元，可以顯著提升智能視頻分析所需要的運(yùn)算性能，同時(shí)，所述智能網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)結(jié)構(gòu)簡單清晰、可實(shí)施性強(qiáng)，對(duì)智能網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)應(yīng)用的提升和普及具有非?，F(xiàn)實(shí)的意義。
[0015]本發(fā)明一較佳實(shí)施方式中，所述智能處理模塊包括X86單芯片或多片芯封裝芯片、第二存儲(chǔ)器、第二以太網(wǎng)接口、第二以太網(wǎng)控制器、第三以太網(wǎng)控制器及第二輸入/輸出，所述X86單芯片或多片芯封裝芯片通過所述第二以太網(wǎng)控制器及所述第二以太網(wǎng)接口連接至所述第一以太網(wǎng)接口。
[0016]可知，本發(fā)明提供的一種智能網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)采用包括高性能、低功耗、小型化的X86單芯片或多片芯封裝芯片的智能處理模塊20，作為增強(qiáng)的智能處理單元，可以充分利用X86平臺(tái)的通用性和開放性，為智能分析算法和軟件的開發(fā)、編程、調(diào)試和維護(hù)，提供極大的方便，非常有利于產(chǎn)品的快速實(shí)施。
[0017]本發(fā)明一較佳實(shí)施方式中，所述接口模塊包括第一輸入/輸出接口、第三以太網(wǎng)接口及第二輸入/輸出接口，所述第一輸入/輸出接口連接至所述攝像機(jī)單芯片，所述第三以太網(wǎng)接口連接至所述第三以太網(wǎng)控制器，所述第二輸入/輸出接口連接至所述第二輸入/輸出。
[0018]本發(fā)明一較佳實(shí)施方式中，所述的智能網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)還包括網(wǎng)絡(luò)集線器或網(wǎng)橋或網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，所述智能處理模塊包括X86單芯片或多片芯封裝芯片、第二存儲(chǔ)器、第二以太網(wǎng)接口、第二以太網(wǎng)控制器及第二輸入/輸出，所述X86單芯片或多片芯封裝芯片通過所述第二以太網(wǎng)控制器及所述第二以太網(wǎng)接口連接至所述網(wǎng)絡(luò)集線器或網(wǎng)橋或網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，所述網(wǎng)絡(luò)集線器或網(wǎng)橋或網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)連接至所述第一以太網(wǎng)接口。
[0019]本發(fā)明一較佳實(shí)施方式中，所述接口模塊包括第一輸入/輸出接口、第三以太網(wǎng)接口及第二輸入/輸出接口，所述第一輸入/輸出接口連接至所述攝像機(jī)單芯片，所述第三以太網(wǎng)接口連接至所述網(wǎng)絡(luò)集線器或網(wǎng)橋或網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，所述第二輸入/輸出接口連接至所述第二輸入/輸出。