專利名稱：一種攝像機的制作方法
技術領域：
本發明涉及視頻監控領域，尤其涉及一種結構更加合理的攝像機。
背景技術：
在傳統的模擬監控時代，監控總體方案中視頻智能分析功能(比如人臉識別、行為檢測、車牌識別、越線檢測等)大多通過后端服務器或工控機等專門設備來實現的。隨著IP 監控技術，尤其是IPC (IP攝像機)這些先進的前端設備的興起，上述智能分析功能的實現越來越往前端遷移，在IPC的設計中有大量智能業務的需求。
在球形IPC中，由于球機包括有云臺以及導電滑環等轉動部件，因此整機結構的比較復雜，在靠近一體化機芯的位置，結構空間有限，一般只能提供硬件編碼系統和電機控制系統所需要的結構空間。而智能分析的實現需要的處理器運算資源較多，設計中往往需要包括單獨處理器的接口板，這樣的電路板的硬件電路相對復雜，結構空間需求大，如何在有限的空間中加入上述接口板，這一問題對球機的整體設計提出很大的挑戰。
針對上述問題，現有技術提供了一些解決方案。第一種解決方案是利用編碼芯片的自身運算能力，實現一些簡單的智能。由于編碼芯片通常是ASIC芯片，受制于ASIC芯片的技術限制，IPC編碼芯片一般只能實現一些簡單智能，無法滿足更用戶現時與未來對智能分析需求的擴展。
請參考圖1，第二種方案是將前端機芯輸出的視頻信號在進編碼芯片之前通過緩存Video Buffer—分為二，一路視頻信號進編碼，另一路視頻信號進智能處理器。智能處理器和編碼芯片(Codec)之間通過特定的硬件通道，傳輸控制信息以及處理結果。最終所有編碼視頻流以及智能處理結果通過以太網傳輸。在這種方案實現上，智能處理系統和編碼系統放在一起，非常不利于系統熱設計，會造成設備內局部溫度過高，這顯然會影響設備可靠性；而IPC這些前端設備經常部署在室外，對可靠性的要求非常高。另外還是會遇到上面提到的結構空間等困難。另外在這個方案中Codec和智能處理器之間的硬件通道需要特殊設計，因為對于不同的智能業務，兩者之間所需要的傳輸信息量，實時性要求是不同的，因此需要一個相對高速的接口。目前Codec芯片除了網口以外很少有符合這樣要求的接口。
第三種方案是在IPC外部外掛專用智能分析設備，IPC提供兩路以上碼流，一路視頻流用于正常視頻監控，另一路視頻流則可以提供給外掛智能分析設備(服務器、工控機等)。然而外掛智能分析設備的整體成本高，部署困難，需要增加交換機，電源，散熱，加熱等多個設備。發明內容
有鑒于此，本發明提供一種攝像機，包括機芯、編碼系統、環形接口部以及智能分析系統，其中
機芯，用于采集視頻并輸出原始視頻信號；
編碼系統，連接到所述機芯，用于對所述原始視頻信號進行壓縮編碼以生成壓縮視頻信號，并輸出包括該壓縮視頻信號在內的至少一種視頻信號；環形接口部，其一側接口與編碼系統連接，其另一側接口與智能分析系統相連；智能分析系統，用于對編碼系統輸出的視頻信號進行智能業務分析，并輸出相應的分析結果。由以上的實施方式可知，本發明的攝像機結構設計合理，散熱問題可以得到有效解決，并且智能分析系統的部署成本低廉，有利于在監控系統中大規模的商業應用。
圖I是現有技術中一種攝像機系統的設計方案示意圖。圖2是本發明一種實施方式中球形攝像機的系統結構圖。 圖3是本發明一種優選實施方式中球形攝像機的系統詳細結構圖。
具體實施例方式請參考圖2，本發明提供一種攝像機，在一種實施方式中，該攝像機為球形攝像機。該球形攝像機包括機芯、與機芯相連的編碼系統、通過自身一側接口與編碼系統相連的環形接口部、與環形接口部另一側接口相連的智能分析系統。所述編碼系統用于從機芯獲取原始視頻信號并處理，并輸出至少一種處理后的視頻信號到環形接口部的一側接口，編碼系統輸出的視頻信號至少包括壓縮視頻信號；而所述智能分析系統接收編碼系統經由環形接口部輸出的視頻信號，并對接收到的視頻信號進行至少一種智能業務分析，然后輸出智能分析結果。上述架構設計可以將智能分析系統與編碼系統分開，避免兩個發熱源堆積在一起弓丨發可靠性降低的問題；其次可以有效地利用環形接口部(比如常見的導電滑環)來傳遞信號，避免了引入特殊硬件通道而引發的設計復雜和成本升高的問題。在優選的方式中，編碼系統是編碼板，智能分析系統是包括處理器的智能分析板，環形接口部為導電滑環。假設機芯位于上部，自上而下依次連接的是編碼板、導電滑環以及智能分析板。在優選的方式中，電源系統可以設置在環形接口與智能分析系統之間，為整個攝像機供電。由于智能分析板設置在攝像機下側，容易更換，因此產品設計具有更好的擴展性。智能分析板可以作為用戶選項供用戶選擇，如果用戶不需要產品具有智能分析功能，則可以去掉智能分析板以節約用戶投資。對于開發攝像機的廠商來說，這樣的設計可以方便廠商推出兩種版本的攝像機，一種帶有智能分析系統的產品，一種是不帶智能分析系統的產品；可方便地滿足不同用戶的不同需求。請參考圖3，在優選的實施方式中，所述機芯輸出的原始視頻信號是高清視頻信號(通常是數字信號)，而編碼系統接收到該高清視頻信號后會進行相應處理。編碼系統的處理包括兩種，一種處理是對高清視頻信號進行編碼壓縮產生壓縮的高清數字視頻信號；一種處理是將高清視頻信號轉換為標清模擬視頻信號。需要說明的是，視頻信號被壓縮編碼后通常還涉及各種層面的報文封裝，但這些過程與本發明的實現并無本質關系，因此不再詳細描述。在本發明中，所謂高清與標清是相對的概念，其只是表明前者的清晰度高于后者，僅僅是清晰度上的差異，并不代表清晰度的絕對值。如前所述機芯輸出的原始的高清信號通常是數據信號，大部分IPC球形攝像機除了支持對高清信號進行壓縮編碼之外，還支持通過抽幀以及數模轉換等處理生成標清模擬視頻信號。標清模擬視頻信號通常是用于本地的視頻圖像預覽，而壓縮后的高清視頻信號則通常通過網絡傳輸到遠端進行呈現。
在優選的實施方式中，環形接口部為導電滑環，導電滑環通常會包括若干個信號環，信號環(不是封閉的)的兩端分別用來連接不同的部件。假設編碼系統要輸出2路壓縮視頻信號，每一路使用4個信號環，則編碼系統需要與導電滑環一側的8個接腳相連。在導電滑環的另一側，智能分析系統通過模數轉換模塊AD與導電滑環相連，需要使用多少個信號環取決于傳輸數據量的大小。而AD可以將標清模擬信號轉換為標清數字信號供智能分析系統處理。導電滑環另一側接口通常還會與交換芯片(比如以太網交換芯片)相連，壓縮視頻信號可以經由以太網交換芯片發送到接口系統，通過接口系統發送到網絡上從而到達遠端。
在本發明優選方式中，以太網交換芯片還與智能分析系統相連，智能分析系統可以接收以太網交換芯片輸出的壓縮視頻信號。這樣一來智能分析系統有兩種視頻信號的輸入，一種是壓縮視頻信號，另一種是模擬視頻信號，前者是高清的，后者則是標清的。這樣做可以使得智能分析系統有著可以支持更為廣泛的智能分析業務。舉例來說，對于需要高清晰度的智能分析業務來說，比如典型的車牌識別業務，可以使用高清壓縮視頻信號進行分析從而輸出分析結果，如果使用低清晰度的標清視頻信號有時候可能會影響到識別的可靠性。在其他智能分析業務中，比如越線分析這樣的智能分析業務，由于越線分析對于清晰度的要求較低，此時智能分析系統使用標清視頻信號進行分析即可，此時使用壓縮高清視頻信號，則需要消耗更多的性能資源先對信號進行解壓縮，解壓后需要分析的信息量也更龐大。因此，當有兩種不同清晰度的信號輸入時，智能分析系統可以根據需要來選擇符合業務需要且不浪費處理資源的信號源進行分析，這樣一來對智能分析系統的處理器要求就不用太高，可以節約成本和降低功耗。在輸出方向上，智能分析系統同樣可以有兩路輸出，其中一路是連接到以太網交換芯片，通過網絡將智能分析結果傳輸到遠端。另一路是連接到接口系統，接口系統通常包括網絡接口以及其他各種類型的接口(根據實際需要)，因此智能分析結果還可以通過其他接口(比如485接口等等)發送出去。舉例來說，當智能分析業務為越線檢測時，如果發現有人或者物理越過警戒線，此時智能分析結果是一個告警信號，該告警信號被智能分析系統輸出到接口系統，通過接口系統中的本地接口輸出到指定設備上。指定設備可能是一個警示燈或者是警示音頻設備，告警信號可以驅動警示燈點亮或者驅動警示音頻設備輸出警示音頻。
由以上的實施方式可知，本發明的攝像機結構設計合理，散熱問題可以得到有效解決，有利于在監控系統中大規模的商業應用。反觀現有技術中，通常采用機芯輸出的視頻信號在進編碼芯片之前通過緩存Buffer —分為二，這種方式要求編碼系統和智能分析系統必須布置在導電滑環的同一側，因為導電滑環通常不支持機芯輸出信號的傳輸，因為該信號通常為高清未經壓縮的數字信號，導電滑環難以支持如此數量龐大的數據傳輸。進一步來說，本發明還能充分地利用了編碼系統的信號輸出，并借助對編碼系統多樣化輸出利用，總體上降低了智能分析系統的部署成本，尤其是對執行簡單智能分析的產品效果顯著。 此外，由于智能分析系統部署在導電滑環的外側，攝像機產品設計上更加靈活，可以方便地制造不帶有智能分析系統的簡化版本的攝像機產品。
以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精 神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明保護的范圍之內。
權利要求
1.一種攝像機，包括機芯、編碼系統、環形接口部以及智能分析系統，其特征在于 機芯，用于采集視頻并輸出原始視頻信號； 編碼系統，連接到所述機芯，用于對所述原始視頻信號進行壓縮編碼以生成壓縮視頻信號，并輸出包括該壓縮視頻信號在內的至少一種視頻信號； 環形接口部，其一側接口與編碼系統連接，其另一側接口與智能分析系統相連； 智能分析系統，用于對源自編碼系統的視頻信號進行智能業務分析，并輸出相應的分析結果。
2.如權利要求I所述的攝像機，其特征在于 所述編碼系統為包括編碼芯片的編碼板，其位于所述機芯與環形接口部之間，并分別與所述機芯及環形接口部的一側接口相連；； 所述智能分析系統為包括處理器的智能分析板。
3.如權利要求2所述的攝像機，其特征在于還包括用于給攝像機供電的電源系統，其中該電源系統為電源板，其位于環形接口部與智能分析系統之間。
4.如權利要求I所述的攝像機，其特征在于該攝像機還包括交換芯片，該交換芯片分別與環形接口部的另一側接口、編碼系統以及智能分析系統相連，所述編碼系統輸出的壓縮視頻信號經由交換芯片輸出到所述智能分析系統；所述智能分析系統用于通過所述交換芯片將智能分析結果輸出到網絡上。
5.如權利要求4所述的攝像機，其特征在于所述原始視頻信號為數字信號，該攝像機還包括連接在環形接口部以及智能分析系統之間的模數轉換模塊，所述編碼系統輸出的視頻信號還包括模擬視頻信號，該模擬視頻信號經由模數轉換模塊處理后輸出到所述智能分析系統。
6.如權利要求5所述的攝像機，其特征在于所述編碼系統輸出的模擬視頻信號的清晰度低于所述壓縮視頻信號，所述智能分析系統在第一智能分析業務中使用壓縮視頻信號，在第二智能分析業務中使用所述模數轉換模塊輸出的低清晰度視頻信號。
7.如權利要求4所述的攝像機，其特征在于還包括與智能分析系統以及交換芯片分別相連的接口系統，該接口系統至少包括網絡接口以及其他接口 ；所述智能分析系統通過所述其他接口輸出智能分析結果。
8.如權利要求7所述的攝像機，其特征在于所述其他接口為本地接口，通過該本地接口輸出的為告警信號。
9.如權利要求7所述的攝像機，其特征在于所述攝像機為球形攝像機。
10.如權利要求I所述的攝像機，其特征在于所述環形接口部為導電滑環，該導電滑環包括多個信號環。
全文摘要
本發明提供一種攝像機，包括機芯、編碼系統、環形接口部以及智能分析系統，其中所述機芯，用于采集視頻并輸出原始視頻信號；編碼系統，連接到所述機芯，用于對所述原始視頻信號進行壓縮編碼以生成壓縮視頻信號，并輸出包括該壓縮視頻信號在內的至少一種視頻信號；環形接口部，其一側接口與編碼系統連接，其另一側接口與智能分析系統相連；智能分析系統，用于對編碼系統輸出的視頻信號進行智能業務分析，并輸出相應的分析結果。本發明的攝像機結構設計合理，散熱問題可以得到有效解決，并且智能分析系統的部署成本低廉。
文檔編號H04N5/225GK102984508SQ20121056344
公開日2013年3月20日 申請日期2012年12月21日 優先權日2012年12月21日
發明者孫一飛, 王玉波 申請人:浙江宇視科技有限公司