攝像機的制作方法

攝像機的制作方法
【專利摘要】一種攝像機，適應于移動庭審現場，包括殼體及容納于殼體中的圖像采集單元、聲音采集單元、數字信號處理器，其中，圖像采集單元包括多個攝像頭和視頻采集模塊，從多個方向采集庭審現場圖像；聲音采集單元包括全向麥克風和音頻采集模塊，采集庭審現場聲音；并且，數字信號處理器包括拼接編碼單元以及控制單元，拼接編碼單元分別與圖像采集單元和聲音采集單元連接，拼接編碼單元將圖像采集單元采集的多路視頻拼接為一路視頻，且能夠對所述一路視頻以及聲音采集單元采集的音頻進行編碼，而控制單元分別與圖像采集單元、聲音采集單元和拼接編碼單元連接，對圖像采集單元、聲音采集單元和接編碼單元進行控制。該攝像機便于攜帶、操作方便、應用廣泛。
【專利說明】
攝像機
技術領域
[0001]本實用新型涉及電子技術，尤其涉及一種攝像機。
【背景技術】
[0002]數字化庭審系統是我國司法行業信息化建設中的重要內容，主要目標是要實現庭審過程全程錄音錄像，滿足庭審錄像資料備案與追溯需求。法院內部固定法庭通常采用機架式庭審主機、攝像機、麥克等分立設備。各設備定位安裝，并按照攝像機與麥克風前端音視頻采集、庭審主機綜合處理、后臺服務器錄制、書記員電腦管理的方式實現。對于巡回法庭、司法下鄉等移動庭審的審判形式，現有固定式庭審系統方案無法滿足其移動、便攜需求，需要有一款能夠輕量便攜、電池續航、快速部署、簡單易用且符合庭審錄音錄像方式的
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[0003]網絡攝像機是一種結合傳統攝像機與網絡技術所產生的新一代攝像機，可以將影像通過網絡傳至另一端，且遠端的瀏覽者不需用任何專業軟件，只要標準的網絡瀏覽器即可監視其影像，常見的網絡攝像機只是簡單的信號收集、編碼以及輸出，不能滿足人們對多方位圖像觀察的需求。
[0004]鷹眼攝像機是在水平方向布置多個(6只以上)槍式攝像機，并在其垂直方向布置I個帶云臺的球機，實現180°范圍內的全景拍攝。但是，現有鷹眼攝像機主要用于安防監控等行業，體積較大，拼接的全景畫面不能在同一個顯示屏上顯示，需要同時觀看多個顯示屏實現預覽，在傳輸中使用多路視頻碼流傳輸，占用較多網絡資源，沒有內置電池續航，且體積較大，不適合移動庭審錄像需求。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型旨在提供一種攝像機，以解決現有的攝像機不便于攜帶、操作繁瑣等冋題，以適應移動法庭的庭審需求。
[0006]為實現上述目的，本實用新型提供一種攝像機，適應于移動庭審現場，其特征在于，包括:殼體及容納于該殼體中的圖像采集單元、聲音采集單元、數字信號處理器(DSP，digital signal processor)，其中，所述圖像采集單元包括多個攝像頭和視頻采集模塊，所述圖像采集單元用于從多個方向采集庭審現場圖像;所述聲音采集單元包括全向麥克風和音頻采集模塊，所述聲音采集單元用于采集庭審現場聲音;并且，所述數字信號處理器包括拼接編碼單元以及控制單元，所述拼接編碼單元分別與所述圖像采集單元和所述聲音采集單元連接，所述拼接編碼單元用于將所述圖像采集單元采集的多路視頻拼接為一路視頻，并且能夠對所述一路視頻以及所述聲音采集單元采集的音頻進行編碼，而所述控制單元分別與所述圖像采集單元、所述聲音采集單元和所述拼接編碼單元連接，用于對所述圖像采集單元、所述聲音采集單元和所述拼接編碼單元進行控制。
[0007]優選地，所述的便攜式多鏡頭集成攝像機還包括:電源單元，容納于所述殼體中，包括為整機提供電源的鋰電池、以及用于進行充放電管理的電源管理電路。
[0008]優選地，所述的便攜式多鏡頭集成攝像機還包括:網絡單元，容納于所述殼體中，連接所述數字信號處理器，用于向外部傳輸所述數字信號處理器輸出的信息，以及從外部接收信號并向所述數字信號處理器傳輸。
[0009]優選地，所述的便攜式多鏡頭集成攝像機還包括:多個調節器，分別連接在所述多個攝像頭上，用于調整攝像角度和方位。
[0010]優選地，所述多個攝像頭是四個攝像頭，這四個攝像頭分布于所述殼體的四個方位，以分別采集位于四個方向的四個區域的圖像。
[0011]優選地，所述四個攝像頭分別沿在水平方向上相互垂直的四個方位排列。
[0012]優選地，所述殼體頂部設置有控制面板。
[0013]優選地，所述控制面板上設置有全向麥克風、視頻音頻輸入接口、視頻音頻輸出接口、電源開關以及局域網接口。
[0014]優選地，所述殼體底部設置有支架孔，用于連接外部支架設備支撐所述殼體。
[0015]優選地，所述殼體是球缺體。
[0016]在本申請文件中，視頻拼接是指將多路(兩路以上)視頻的畫面拼接為一路視頻畫面進行傳輸顯示的功能。例如4宮格畫面顯示模式。視音頻編碼是指通過特定的壓縮技術，將某個音視頻格式的文件轉換成另一種音視頻格式文件的方式。視頻流傳輸中最為重要的編解碼標準有H.261、H.263、H.264等;音頻流傳輸中最為重要的編解碼標準有AAC、G.711、G.722 等。
[0017]本實用新型的攝像機將分別收集到的音視頻信號經過視頻拼接及音視頻編碼壓縮成數字信號，實現對多角度的視頻的拼接，最終顯示到一個畫面中，通過多角度音視頻共同形成立體效果，滿足人們對多角度觀察的需求。由此，集成地實現了音頻與多路高清視頻采集、編碼、畫面合成、音視頻輸出等功能。
[0018]而且，本實用新型拍攝場合應用廣，觀察范圍大，適合室內外大空間的拍攝。
[0019]此外，本實用新型的攝像機在滿足一體化、便攜式設計的同時，方便實時操作，解決現有的網絡攝像機不能滿足便攜、電池續航、快速部署、設備繁多、連線復雜的需求。
【附圖說明】

[0020]圖1為本實用新型實施例的功能單元示意圖；
[0021 ]圖2為本實用新型實施例的外形結構示意圖；
[0022]圖3為本實用新型實施例的電路原理示意圖；
[0023]圖4為本實用新型的場景應用不意圖。
【具體實施方式】
[0024]在下文中，將參照附圖描述本實用新型的攝像機的實施例。
[0025]在此記載的實施例為本實用新型的特定的【具體實施方式】，用于說明本實用新型的構思，均是解釋性和示例性的，不應解釋為對本實用新型實施方式及范圍的限制。除在此記載的實施例外，本領域技術人員還能夠基于本申請權利要求書和說明書所公開的內容采用顯而易見的其它技術方案，這些技術方案包括采用對在此記載的實施例的做出任何顯而易見的替換和修改的技術方案。
[0026]本說明書的附圖為示意圖，輔助說明本實用新型的構思，示意性地表示各部分的形狀及其相互關系。請注意，為了便于清楚地表現出本實用新型實施例的各部件的結構，各附圖之間不一定按照相同的比例繪制。
[0027]本實用新型的攝像機是一種便攜式多鏡頭集成攝像機，圖1為本實用新型攝像機的功能單元示意圖，以四個攝像頭為例對本方案進行詳細說明。本實用新型能夠對收集的視頻進行拼接、編碼以及傳輸相關音視頻信息，包括用于支撐、控制該實用新型的殼體及設置于其內用于實現對音視頻處理及控制的圖像采集單元9、聲音采集單元10、數字信號處理器(DSP )11、電源單元15以及連接在拼接編碼單元12的輸出端的網絡單元14。
[0028]圖像采集單元9包括四個攝像頭和視頻采集模塊，實現四個方向的圖像采集功能。聲音采集單元10包括一個全向麥克風和音頻采集模塊，實現現場聲音的采集功能。DSP 11設置于主板上，包括拼接編碼單元12和控制單元13，依次完成對四路視頻的拼接，并完成視音頻編碼以及無線傳輸等功能。DSP 11作為處理器能夠實時快速地實現各種數字信號處理算法。電源單元15為整機提供電源以及充放電管理功能，例如包括一個高容量鋰電池和電源管理電路。網絡單元14用于無線以及有線網絡，與拼接編碼單元12連接，以進行數字信號的相互傳遞。控制單元13連接內部各個單元，實現對信號的傳輸及對設備的操作管理。
[0029]此外，本實施例將圖像采集單元9采集到的畫面以及聲音采集單元10采集到的音頻信息輸入到拼接編碼單元12，拼接編碼單元12對畫面信息進行拼接合成、對音視頻信息進行編碼。網絡單元14接收編碼后的數字信號，通過本實用新型攝像機的外部接口連接外部設備，進行數字信號的輸出。另外，外部信號通過與網絡單元14連接的輸入接口，也可以輸入本實用新型設備中，并且通過網絡單元14實現外部設備與攝像機之間的信號相互傳遞，從而通過拼接編碼單元12實現對信號的處理。
[0030]圖2為本實施例的外形結構示意圖，該實用新型殼體I是球缺體;殼體I的四個方位分布有四個攝像頭3，以分別采集位于四個方向的四個區域的圖像。該實用新型殼體I的頂部設置有控制面板2，控制面板2上設置有全向麥克風7、高清多媒體輸入接口 4、高清多媒體輸出接口 6、電源開關8、局域網接口 5、以及電源接口 16。殼體I底部設置有支架孔，該支架孔與三腳架等支撐結構相連接，用于支撐整個殼體，保證設備放置的穩定性。在圖2中，高清多媒體輸入接口 4 標注有英文 “HDMI IN”(HDMI ,High-Def init1n Multimedia Interface)，高清多媒體輸出接口6標注有英文“HDMI OUT”。
[0031]本實施例通過殼體I上四個方位的四個攝像頭3采集圖像信息，通過控制面板2上的全向麥克風7采集聲音信息。采集到的信號輸入殼體內的拼接編碼單元進行信號處理，信號通過高清多媒體輸出接口6輸出。控制面板2上的高清多媒體輸入接口4接收外部數字信號，傳入該攝像機中，經過該攝像機內部的信號處理輸出對應信號并顯示相應設備終端。控制面板2上的電源開關8控制該攝像機的開啟與關閉。當該攝像機處于長期休眠狀態時，通過無線或者通過局域網接口 5與網絡的連接，遠程設備也可以實現對電源的遠程喚醒。電源接口 16用于給攝像機供電或給電池充電。
[0032]由攝像頭3和全向麥克風7采集的信息經過拼接編碼單元進行信號處理后，可以存儲在該攝像機內，即存儲在設置于該攝像機的殼體內的存儲器中，也可以通過無線或有線傳輸而存儲于遠程設備，例如計算機中。
[0033]由該攝像機輸出的多媒體音像通過有線或無線傳輸而顯示于一個顯示屏中。
[0034]此外，雖然在本實施例中，控制面板2上設置的是高清多媒體輸入接口4、高清多媒體輸出接口 6，但是，顯然，這兩個接口可以分別是音頻視頻輸入接口 4和音頻視頻輸出接口6，不一定要求這兩個接口必須是高清接口。
[0035]而且，顯然，本實用新型的操作面板的布置可以根據需要進行改變，并不限于圖2所示的形式。例如，電源接口 16可以不設置于該操作面板，可以設置于殼體的底部或側面。
[0036]圖3為本實施例的電路原理示意圖，本實施例的核心功能是由DSP完成，該處理器具備4路高清視頻輸入、I路高清視頻輸出、I路音頻輸入及輸出、4路高清編碼、I個四畫面合成器的能力。在該DSP的基礎上構建4路高清攝像采集(其中第四攝像頭與證據輸入復用)、1路全向音頻采集、以及網絡單元、電池單元等外圍電路，即可實現音視頻采集、畫面拼接、圖像傳輸等功能。
[0037]參見圖3，本實用新型攝像機的圖像采集單元將第一攝像頭、第二攝像頭、第三攝像頭以及第四攝像頭采集的視頻信息分別通過第一、第二、第三和第四輸入接口輸入到DSP中，或者，由高清多媒體輸入端口中的數據通過第四接口輸入到DSP中，其中在第四攝像頭和尚清多媒體輸入端口的后面連接有一電路開關，該電路開關控制第四攝像頭和尚清多媒體信息的輸入。聲音采集單元將全向麥克風中收集的音頻輸入到DSP中。DSP將由第一、第二、第三和第四輸入接口輸入的視頻分別輸送到第七、第八、第九和第十輸出接口，并且將這些視頻的畫面拼接為一路視頻畫面，再將這一路視頻畫面輸送到DSP的合成接口六。
[0038]如圖3所示，輸入到合成接口六的一路視頻既可以經編碼后通過網絡單元輸出，也可以經第一輸出接口不經編碼后就可以輸出。在圖示的DSP中，具有四個編碼接口，即第三、第四、第五和第六輸出接口，也就是說，該DSP具有四個編碼通道。
[0039]當輸入到合成接口六的一路視頻和/或經麥克風輸入的音頻需要經編碼后通過網絡單元輸出時，該一路視頻可以經過第三、第四、第五和第六輸出接口中的至少一個進入編碼通道，即，該一路視頻可以僅經過一個編碼通道進行編碼而輸出，也可以分成經過多個編碼通道進行編碼而輸出。而且，經麥克風輸入的音頻信息既可以與該一路視頻一起經相同的輸出接口由相同的編碼通道進行編碼而一起輸出，也可以與該一路視頻經不同的輸出接口由不同的編碼通道進行編碼而一起輸出。
[0040]另一方面，當該一路視頻和/或經麥克風輸入的音頻不需要經編碼就可以輸出時，該一路視頻和/或經麥克風輸入的音頻就直接傳輸到第一輸出接口作為高清多媒體輸出。這種輸出方式擴充了多媒體信息的輸出方式，使該攝像機并不需要僅限于通過網絡輸出信息。此外，特別說明，對于經第四輸入接口輸入的高清多媒體信息，既可以與由攝像頭采集的視頻一起如前所述經過畫面拼接為一路視頻，經編碼通道編碼后再輸出，也可以經過第一輸出接口作為高清多媒體輸出。
[0041]如圖3所示，本實用新型的攝像機的電路原理圖中還包括網絡單元，該網絡單元例如可以利用LAN(局域網)或WIFI傳輸數據。經該DSP輸出的音視頻數字信號傳輸到網絡單元，再經網絡單元傳輸到外部設備，例如顯示屏、計算機等。而且，外部設備還經網絡單元向本實用新型的攝像機傳輸數字信號的指令、信息。整個設備通過內部信號傳輸、緩存音視頻信息的同時，實現對所述攝像機的實時操作。
[0042]本實用新型的攝像機經過畫面拼接將多路視頻拼接為一路視頻，大大減少了數據所占用的空間。而且，本實用新型攝像機的音視頻數據還經編碼壓縮，有利于網絡傳輸，所以本實用新型的攝像機也是一種新型的網絡攝像機，遠端的瀏覽者不需用任何專業軟件，只要標準的網絡瀏覽器(如Microsoft IE或Netscape)即可監視該攝像機的影像。此外，本實用新型攝像機既可以經網絡輸出，也可以本地經有線輸出未經編碼的音視頻數據，因而使用起來非常方便，可以滿足不同場合的需求。
[0043]圖4為本實用新型的場景應用示意圖，本實用新型可用于案件審理中，如圖4示意性所示由三腳架或者其它支架支撐整個殼體，打開電源開關，進入工作狀態。本實用新型的四個攝像頭連接有調節器，工作人員可以分別通過調節器手動調節各個攝像頭的角度和方位。另外，也可以通過DSP的控制單元或者網絡單元的內置控制芯片分別控制攝像頭的焦距和攝像范圍等拍攝參數。本實用新型的四個攝像頭可自動對焦，拍攝記錄四個角度的視頻信息，分別指向法官席、原告席、被告席、證據(或旁聽席)，在證據或旁聽席這個方向也可錄制證人證言信息。書記員電腦不需專用硬件設備支持，用戶可自主配備，只需安裝書記員管理軟件，即可實現管理和錄像功能。本實用新型運行時電源內部有鋰電池可供長時間使用，整個設備與外部無線纜連接，音視頻信息可以通過網絡單元進行有線或者無線信息進行數據控制和傳輸。
[0044]在庭審應用中，本實用新型具有以下優點:
[0045]將多方向圖像采集、聲音采集、畫面拼接，音視頻編碼，無線傳輸，電池等進行一體化化設計，形成產品高度集成、功能完善的特點；
[0046]采用無線網絡進行音視頻流傳輸，書記員電腦無特殊硬件需求，只需安裝相關軟件，形成產品適用性廣、通用性強的特點；
[0047]采用內部電池供電、無線網絡傳輸，整臺設備與外部無線纜連接，形成產品輕量便攜、部署快捷的特點；
[0048]設備能夠實現一鍵式開閉庭，并且與常規庭審模式相一致，在案件審理中，書記員軟件統一管理，形成產品操作簡便、使用簡單的特點。
[0049]以上實施方式是針對本實用新型的成攝像機做出的解釋性說明。本實用新型的攝像頭除了采用圖1、圖2、圖3所示的四個攝像頭外還可以是兩個、三個或者多于四個攝像頭，例如6個、8個等。本實用新型除了可用于圖4所示的案件審理程序中，也可用于會議記錄、監控錄像等其它錄音錄像場景中。本實用新型除了可采用三腳架進行支撐外，還可以使用平板、腳手架等其它支撐設備。另外，在上述實施方式中采用了高清多媒體輸入和輸出的方式，但是顯然本實用新型的攝像機也可以使用普通清晰度的視頻數據，相應的部件也可以不必是僅僅適用于高清多媒體數據。
[0050]對于本實用新型的攝像機的具體特征如形狀、尺寸和位置可以根據上述披露的特征的作用進行具體設計，這些設計均是本領域技術人員能夠實現的。而且，上述披露的各技術特征并不限于已披露的與其它特征的組合，本領域技術人員還可根據實用新型之目的進行各技術特征之間的其它組合，以實現本實用新型之目的為準。
【主權項】
1.一種攝像機，適應于移動庭審現場，其特征在于，包括:殼體及容納于該殼體中的圖像采集單元、聲音采集單元、數字信號處理器，其中， 所述圖像采集單元包括多個攝像頭和視頻采集模塊，所述圖像采集單元用于從多個方向米集庭審現場圖像； 所述聲音采集單元包括全向麥克風和音頻采集模塊，所述聲音采集單元用于采集庭審現場聲音;并且 所述數字信號處理器包括拼接編碼單元以及控制單元，所述拼接編碼單元分別與所述圖像采集單元和所述聲音采集單元連接，所述拼接編碼單元用于將所述圖像采集單元采集的多路視頻拼接為一路視頻，并且能夠對所述一路視頻以及所述聲音采集單元采集的音頻進行編碼，而所述控制單元分別與所述圖像采集單元、所述聲音采集單元和所述拼接編碼單元連接，用于對所述圖像采集單元、所述聲音采集單元和所述拼接編碼單元進行控制。2.根據權利要求1所述的攝像機，其特征在于，還包括: 電源單元，容納于所述殼體中，包括為整機提供電源的鋰電池、以及用于進行充放電管理的電源管理電路。3.根據權利要求1所述的攝像機，其特征在于，還包括: 網絡單元，容納于所述殼體中，連接所述數字信號處理器，用于向外部傳輸所述數字信號處理器輸出的信息，以及從外部接收信號并向所述數字信號處理器傳輸。4.根據權利要求1所述的攝像機，其特征在于，還包括: 多個調節器，分別連接在所述多個攝像頭上，用于調整攝像角度和方位。5.根據權利要求1所述的攝像機，其特征在于， 所述多個攝像頭是四個攝像頭，這四個攝像頭分布于所述殼體的四個方位，以分別采集位于四個方向的四個區域的圖像。6.根據權利要求5所述的攝像機，其特征在于， 所述四個攝像頭分別沿在水平方向上相互垂直的四個方位排列。7.根據權利要求1所述的攝像機，其特征在于， 所述殼體頂部設置有控制面板。8.根據權利要求6所述的攝像機，其特征在于， 所述控制面板上設置有所述全向麥克風、視頻音頻輸入接口、視頻音頻輸出接口、電源開關以及局域網接口。9.根據權利要求1所述的攝像機，其特征在于，還包括: 支架，所述殼體底部設置有支架孔，所述支架與所述支架孔連接以支撐所述殼體。10.根據權利要求1-9中任一項所述的攝像機，其特征在于， 所述殼體是球缺體。
【文檔編號】H04N5/265GK205726071SQ201620683878
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年6月30日
【發明人】熊飛
【申請人】北京和興宏圖科技有限公司