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【技術領域】，為了滿足現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絡編碼模塊。較之現有攝像機既繼承了現有攝像機的全部功能的同時，增加了網絡編碼輸出和控制，用戶可以直接將攝像機接入PC即可接收高清編碼數據，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
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及到攝像機【技術領域】，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】
[0002]視頻會議系統廣泛采用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錄播、法庭錄播等領域也有廣泛應用。隨著高清技術的成熟，該類攝像機一般都支持高清視頻制式。
[0003]現有視頻會議PTZ攝像機在實際應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傳送至遠端并解碼顯示，如圖1所示。由于社會進步，科技發展，視頻會議領域方案逐漸趨于多樣化，隨著人們對產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界認可，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據采集并編碼，再通過Internet傳送遠端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據線到攝像機，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，這種攝像機較之現有視頻會議PTZ攝像機有如下區別:
[0005]如圖3所示，現有視頻會議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。
【發明內容】
[0006]綜上所述，本實用新型的目的是為了滿足現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要求，采用的技術方案為:
[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絡編碼模塊。
[0009]采用ISP模塊與網絡編碼模塊一體化的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網絡接口。
[0013]本實用新型的有益效果為:本發明中采用圖像信號處理與網絡編碼一體化的ASIC芯片，其同時具有ISP模塊的全部功能，可以在此基礎上實現全部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，并提供網絡端的PTZ控制協議。本實用新型可以直接通過網卡接入帶網口支持的設備中，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備，降低PC的CPU壓力；也可以直接通過網絡對攝像機進行PTZ控制，省去一根控制線，減少實際應用中的布線麻煩的問題；另外通過網絡另外對應攝像機本身來說亦可直接通過網線來傳輸，增加了傳輸距離也節約了成本；亦兼容了傳統視頻會議攝像機的全部功能，實現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、網絡編碼輸出、PTZ控制5大功能模塊，繼承了現有攝像機的直接圖像輸出的同時，增加網絡編碼輸出功能，而控制信號則在原來的RS-232或RS-422/485的基礎上同時增加通過網絡方式進行直接控制，如圖4所示。
[0015]新型帶高清編碼輸出的視頻會議PTZ攝像機較之現有攝像機既繼承了現有攝像機的全部功能的同時，增加了網絡編碼輸出和控制，用戶可以直接將攝像機接入PC即可接收高清編碼數據，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對攝像機的全部控制功能。
[0016]應用領域不僅限于軟件視頻會議方案中，亦可應用于遠程錄播、醫療教學、數字法庭等方面。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1傳統視頻會議應用方案的結構方框圖；
[0018]圖2傳統軟件視頻會議應用方案的結構方框圖；
[0019]圖3傳統視頻會議PTZ攝像機功能模塊結構方框圖；
[0020]圖4本實用新型的總的功能模塊結構方框圖；
[0021]圖5本實用新型的具體的功能模塊結構方框圖。
【具體實施方式】
[0022]以下結合附圖和本實用新型優選的具體實施例，對本實用新型的設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絡編碼模塊。
[0024]采用ISP模塊與網絡編碼模塊一體化的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網絡接口。
[0025]執行圖像信號處理的ISP模塊和網絡編碼輸出的網絡編碼模塊集成在同一個ASIC芯片內部，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，但多了一個網絡編碼功能，在實際使用中，后端設備可以省去一個視頻采集編碼設備，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、可以通過網絡傳輸，編碼后的數據量較小，通過一般網線即可傳輸長達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、可以直接通過網絡進行控制，基本上可以實現攝像機的所有控制，如PTZ、0SD、曝光、白平衡等調節，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，通過網絡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備和傳輸線路。
[0030]所述的圖像采集模塊包括有設于全方位旋轉云臺上的鏡頭，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據通過微同軸線纜傳送到ASIC處理器后，ISP模塊接收到原始數據(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)格式轉換；
[0040]10)自動聚焦等。
[0041]ISP模塊處理結束后數據分為兩路，一路直接交由VO (Video Ouput)模塊，VO模塊輸出標準格式(標準BTl 120)數字圖像，可接入不同的接口芯片轉換成標準視頻接口直接輸出，如:HDM1、DV1、YPbPr、SDI等。另一路視頻信號則直接在ASIC處理器的網絡編碼模塊內部進行高清編碼(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介質無關接口)輸出。所述直接輸出是指BT1120標準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網絡接口傳輸的編碼信號。
[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，同時網絡端亦可接受由PC傳送過來的網絡信號并轉化為傳統VISCA協議命令來對攝像機進行實現PTZ控制。MCU與ISP芯片之間通過串口進行通訊。
[0044]從網絡端發來的控制信號可通過本實用新型網絡編碼模塊接入，并轉發到MCU上，ASIC處理器與MCU之間采用串口進行通訊，實現控制鏡頭變焦和聚焦，以及控制云臺調整，云臺主要由兩個步進電機(水平方向和垂直方向)和轉軸組成，水平和垂直方向各有一 個光耦用來作為初始化的坐標位置識別，電機由主板上的MCU控制。
【權利要求】
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絡編碼模塊。
2.根據權利要求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模塊與網絡編碼模塊一體化的ASIC處理器。
3.根據權利要求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.根據權利要求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.根據權利要求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網絡接口。
【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 優先權日:2014年1月6日
【發明者】陳濤 申請人:深圳市維海德電子技術有限公司