專利名稱：雙鏡頭視頻會議攝像機及其圖像處理方法
技術領域：
本發明涉及一種用于網絡視頻會議系統中的雙鏡頭視頻會議攝像機及其圖像處
理方法。
背景技術：
視頻會議系統是支持聲音、視頻以及數據通信的多媒體通信系統，它包括視頻會 議終端，視頻會議MCU(Multipoint Control Unit，多點控制單元)以及采集視頻信號的攝 像機，其中攝像機是視頻會議系統的重要組件。 目前市場上的視頻會議攝像機都只有一個鏡頭，如果這個鏡頭對準發言人的時 候，就看不到該會場的其他人的視頻，而將鏡頭拉遠的時候又看不到發言人的細節視頻，雖 然提供了變焦，云臺控制等功能，但是在使用時如果要同時達到前述功能就需購買兩臺攝 像機，并且增加了視頻會議終端的復雜程度，終端需發送兩路視頻信號到多點控制單元，或 者先在本地合成后再發送到多點控制單元，增加了視頻會議終端視頻信號處理的難度，對 網絡帶寬有了更高的要求。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是，提供一種可使系統終端同時顯示長焦攝像圖像和 廣角攝像圖像，并且與傳統視頻會議系統相比，不增加視頻會議終端的視頻信號處理難度， 不增加對網絡帶寬要求的雙鏡頭視頻會議攝像機及其圖像處理方法。 本發明的雙鏡頭視頻會議攝像機，其電路由主處理模塊、協處理模塊、圖象采集模
塊、網絡通信模塊、存儲模塊、系統時鐘模塊和電源模塊組成；圖像采集模塊經過協處理模
塊和模數轉換模塊接入主處理模塊，主處理模塊同時連接網絡通信模塊、存儲模塊、系統時
鐘模塊和系統電源模塊；所述圖像采集模塊中包括有一個長焦攝像頭和一個廣角攝像頭。 本發明基于上述雙鏡頭視頻會議攝像機的圖像處理方法包括以下步驟 (a)圖象采集模塊將兩個攝像頭的輸出模擬視頻信號發送到協處理模塊，同時協
處理模塊產生圖象采集模塊的各類同步時序信號，對圖象進行預處理； (b)將協處理模塊輸出視頻信號進行模數轉換，形成兩路符合CCIR601標準的YUV
數字視頻信號； (c)將兩路YUV數字視頻信號輸入主處理模塊根據配置進行處理并將兩路視頻進 行視頻疊加為一路視頻； (d)將主處理器的輸出視頻信號進行輸出；可通過數模轉換后從BNC接口輸出模 擬視頻信號，也可通過網絡接口輸出數字視頻信號； (e)根據輸出視頻信號通過網絡發送控制信號調節焦距云臺，顯示位置及顯示象 素。 本發明采用 一個長焦鏡頭圖象采集器和一個廣角鏡頭采集器進行原始圖象采集， 其中長焦鏡頭圖象采集器可調焦、可云臺控制，用于采集小范圍高精度視頻圖象，廣角鏡頭
3可采集大范圍的視頻圖象；本發明以大規模DSP作為主控核心，其可編程性提高了系統的 可裁減性，降低了系統開發成本，同時運用DSP強大的運算能力，實現兩幅視頻圖象的疊加 等功能；本攝像機同時具有完善的視頻輸出接口 ，可直接提供現場安裝監視接口的圖象輸 出；網絡接口支持TCP/IP協議，提供網絡信號傳輸通道，可通過網絡進行設置和控制功能。 采用本發明的攝像機及圖像處理方法，可將視頻會議終端的發言人視頻圖象和會場圖象通 過本攝像機進行采集并視頻疊加成一副圖象，可通過網絡設置發言人視頻圖象顯示位置， 顯示象素，可以與傳統視頻會議系統的多點控制單元、視頻會議終端及網絡設施直接對接， 降低了系統成本和網絡帶寬壓力，提升了系統的使用價值。
圖1是本發明攝像機的結構原理圖； 圖2是本發明實施例的模數轉換電路圖； 圖3是本發明實施例的網絡通信模塊結構示意圖； 圖4是本發明實施例的存儲模塊結構示意圖； 圖5為本發明實施例的存儲模塊的具體電路； 圖6為本發明實施例的視頻疊加示意圖。
具體實施例方式
參照圖1，本發明的雙鏡頭視頻會議攝像機包含圖象采集模塊、主處理模塊、協 處理模塊、圖象采集模塊、網絡通信模塊、存儲模塊、系統時鐘模塊和電源模塊，圖像采集 模塊包括一個長焦攝像頭和一個廣角攝像頭。本發明實施例采用高速數字信號處理器 TMS320匿642作為主處理模塊的核心處理芯片，擁有專用的視頻外設接口 ，支持各種視頻數 據碼流的接收，擁有高達600MHZ的核心CPU處理時鐘頻率，能夠實時處理各種任務，擁有強 大的存儲接口方便地與各種同步或者異步的存儲器連接。 實施例中，模數轉換模塊采用芯片SAA7113用于將模擬視頻信號轉換成YUV數字 信號，芯片SAA7113有雙通道模擬處理電路，包括信號源選擇、抗混疊濾波器、ADC、自動增 益控制、失重發生電路、數字多協議解碼器(PAL BGHI， PALM， PALN， NTSCM和NTSCN)、亮度 /對比度/飽和度控制電路和顏色空間矩陣等。它具有四個模擬信號入口 ，能夠將PAL和 NTSC信號轉化成與CCIR-601兼容的顏色成分。該芯片可由12C總線控制。SAA7113電路 可輸入PAL制式或NTSL制式的全電視復合視頻信號或者兩路S-VIDEO信號(亮度Y (t)、色 度C(t)分離)或者兩路全電視復合視頻信號和一路S-VIDEO信號，視頻信號接在SAA7113 的VI11、VI12、VI21、VI22輸入引腳。SAA7113輸出為符合CCIR601標準的YUV4:2:2 (8位) 數字視頻信號，通過VPOO VP07輸出至匿642視頻輸入接口 。本實施例只有兩路視頻，只 需使用SAA7113芯片的兩路視頻接口即可。具體電路見圖2 實施例中，實現網絡數據傳輸或控制過程，以主處理模塊為核心控制，通過網絡通 信模塊實現。匿642集成了以太網控制器，包括以太網介質訪問控制器(EMAC)和物理層管 理數據輸入輸出(MDIO) 。 EMAC控制DSP和物理層芯片之間的數據流，而MDIO控制PHY的 配置并且監視其狀態。PHY采用Intel公司的LXT971A，支持100BASE-TX和100BASE-T兩 種模式，并提供MI I接口方便和EMAC連接。可以通過以太網實現視頻數據輸出和進行網絡配置、遠程控制等。圖3為網絡通信模塊實結構示意圖。 存儲模塊片選由CEO完成，選用1片16MB大小的SDRAM進行位擴展后，最大尋
址空間為16MB，行地址選通為A[3:10]，列地址選通為A[3:14]，塊選擇(bankselect)為
A [15:16]，故使用DM642地址線A[3:16]。結構示意圖見圖4，具體電路見圖5。 圖6為本發明的輸出視頻示意圖，其中l為長焦鏡頭圖象，主要拍攝本地發言人的
圖象，2為廣角鏡頭圖象，主要拍攝本地會場圖象，圖象1的顯示位置和顯示象素可以通過
網絡控制進行調整。
權利要求
一種雙鏡頭視頻會議攝像機，其特征是其電路由主處理模塊、協處理模塊、圖象采集模塊、網絡通信模塊、存儲模塊、系統時鐘模塊和電源模塊組成；圖像采集模塊經過協處理模塊和模數轉換模塊接入主處理模塊，主處理模塊同時連接網絡通信模塊、存儲模塊、系統時鐘模塊和系統電源模塊；所述圖像采集模塊中包括有一個長焦攝像頭和一個廣角攝像頭。
2. —種基于權利要求1所述雙鏡頭視頻會議攝像機的圖像處理方法，其特征是包括 以下步驟，(a) 圖象采集模塊將兩個攝像頭的輸出模擬視頻信號發送到協處理模塊，同時協處理 模塊產生圖象采集模塊的各類同步時序信號，對圖象進行預處理(b) 將協處理模塊輸出視頻信號進行模數轉換，形成兩路數字視頻信號；(C)將兩路YUV數字視頻信號輸入主處理模塊根據配置進行處理并將兩路視頻進行視 頻疊加為一路視頻；(d) 將主處理器的輸出視頻信號進行輸出；(e) 根據輸出視頻信號通過網絡發送控制信號調節焦距云臺，顯示位置及顯示象素。
3. 根據權利要求2所述的圖像處理方法，其特征是步驟(d)中，主處理器的輸出視頻 信號通過數模轉換后從BNC接口輸出模擬視頻信號。
4. 根據權利要求2所述的圖像處理方法，其特征是步驟(d)中，主處理器的輸出視頻 信號通過網絡接口輸出數字視頻信號。
全文摘要
本發明涉及一種用于網絡視頻會議系統中的雙鏡頭視頻會議攝像機及其圖像處理方法。該雙鏡頭視頻會議攝像機，其電路由主處理模塊、協處理模塊、圖象采集模塊、網絡通信模塊、存儲模塊、系統時鐘模塊和電源模塊組成；圖像采集模塊經過協處理模塊和模數轉換模塊接入主處理模塊，主處理模塊同時連接網絡通信模塊、存儲模塊、系統時鐘模塊和系統電源模塊；所述圖像采集模塊中包括有一個長焦攝像頭和一個廣角攝像頭。本發明可使視頻會議系統終端同時顯示長焦攝像圖像和廣角攝像圖像，并且與傳統視頻會議系統相比，不增加視頻會議終端的視頻信號處理難度，不增加對網絡帶寬要求。
文檔編號H04N5/225GK101778206SQ20091002804
公開日2010年7月14日 申請日期2009年1月14日 優先權日2009年1月14日
發明者劉勃, 宋慶恒 申請人:鎮江暢聯通信科技有限公司;華中科技大學;武漢世紀信通通信產業有限公司