專利名稱：一種機車車載視頻監控系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及視頻監控系統技術領域，特別涉及一種機車車載視頻監控系統。
背景技術：
機車視頻監視系統對于機車事故預防、事故分析以及監督乘務員作業有著重要意義。目前，已有大量機車視頻監控系統被安裝到機車上用于機車實時監控，事故記錄分析和監督作業。現有的機車車載視頻監控系統由前端攝像機、視頻編碼設備、視頻存儲設備和視頻顯示設備構成。其基本工作原理為:前端攝像機采集視頻信號后，輸出復合視頻信號，通過同軸電纜傳輸給視頻編碼設備進行數字化處理和壓縮編碼，經過處理的視頻信號再傳輸視頻存儲設備和顯示設備完成數據的存儲與顯示功能。然而，以上介紹的現有技術中的機車車載視頻監控系統存在以下的問題:前端攝像機與視頻編碼設備之間采用的是同軸電纜傳輸，同軸電纜采用非平衡傳輸時一根為信號線，一根為地線，信號在信號線上進行傳輸，并以地位參考點，比較容易受到周圍環境的干擾。由于機車本身 裝載有大量電子設備，因此使用同軸電纜傳輸不具備車載強干擾環境下的抗干擾能力；并且，現有技術中的機車車載視頻監控系統相對獨立，僅為單機運行，只能實現本列車視頻的記錄、顯示和回放，缺乏與機車上的其他設備以及機車外設備的聯動和信息交互。綜上所述，現有技術不具有較強的抗干擾能力，連接部件容易松動，監控系統不能實現與其它機車設備的聯動和交互。
發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種機車車載視頻監控系統，能夠具有較強的抗干擾能力，同時實現監控系統與其它機車設備的聯動和交互。本發明提供一種機車車載視頻監控系統，包括:非平衡-平衡轉換模塊、視頻編碼組件、視頻處理組件、視頻存儲組件、以太網交換組件、機車車載設備接口組件；所述視頻編碼組件、視頻處理組件和機車車載設備接口組件分別與所述以太網交換組件相連接進行通信；機車的監控攝像設備，通過雙絞線與所述視頻編碼組件進行連接，所述雙絞線連接所述監控攝像設備的一端安裝有非平衡-平衡轉換模塊，用于將攝錄的監控視頻信號采用平衡傳輸方式傳輸給所述視頻編碼組件；所述視頻編碼組件，用于將接收到的所述監控視頻信號進行壓縮編碼，將壓縮編碼后的數字視頻信號發送給視頻處理組件；所述機車車載設備接口組件與所述機車的多功能車輛總線系統進行通信，將所述多功能車輛總線系統的數據發送到所述視頻處理組件；所述視頻處理組件，用于將接收到的所述多功能車輛總線系統的數據進行圖形化處理，疊加到所述視頻編碼組件發送來的數字視頻信號上，將疊加后的視頻圖像文件發送到視頻存儲組件進行存儲。優選地，所述雙絞線的兩端連接處安裝有航空連接器；所述航空連接器，用于所述機車車載視頻監控系統和所述機車監控攝像設備連接的接口裝置。優選地，所述視頻編碼組件采用H.264編碼規則進行編碼解碼。優選地，還包括:無線通信組件，用于將所述視頻處理組件處理后的本地視頻圖像發送到機車以外的設備上。優選地，所述無線通信組件為3G網卡。優選地，所述機車車載設備接口組件符合IEC61375標準。優選地,還包括視頻顯示終端；所述視頻顯示終端通過所述以太網交換組件與所述視頻處理組件相連接，所述視頻顯示終端顯示所述視頻處理組件處理后的本地視頻圖像。優選地，所述視頻存儲組件中的存儲介質為固態硬盤。優選地，還包括電源組件，所述電源組件為所述視頻編碼組件、視頻處理組件、視頻存儲組件、以太網交換組件和機車車載設備接口組件提供電源。與現有技術相比，本發明具有以下優點:本發明提供了一種機車車載視頻監控系統，包括視頻編碼組件、視頻處理組件、視頻存儲組件、以太網交換組件、機車車載設備接口組件。機車的監控攝像設備將攝錄的監控視頻信號采用平衡傳輸方式傳輸給視頻編碼組件，視頻編碼組件用于將接收到的所述監控視頻信號進行壓縮編碼，將壓縮編碼后的數字視頻信號發送給視頻處理組件，機車車載設備接口組件與機車的多功能車輛總線系統進行通信，將多功能車輛總線系統的數據發送到視頻處理組件，視頻處理組件，用于將接收到的多功能車輛總線系統的數據進行圖形化處理，疊加到所述視頻編碼組件發送來的數字視頻信號上，將疊加后的視頻圖像文件發送到視頻存儲組件進行存儲。由于本發明中機車的監控視頻信號采用平衡傳輸方式，所以具有較強的抗干擾能力；并且通過使用航空連接器作為線路接口，有效的避免了連接部件出現松動的可能，保證信號傳輸良好。另外，該監控系統與機車的多功能車輛總線相通信，可以將機車內的其它組件的狀態信息和監控視頻同時顯示，因此，該監控系統增加了視頻圖像中的信息量，實現了數據顯示的多樣化。
圖1是本發明提供的機車車載視頻監控系統的實施例一的示意圖；圖2是本發明提供的機車車載視頻監控系統的實施例二的示意圖。
具體實施例方式為使本發明的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖對本發明的具體實施方式
做詳細的說明。參考圖1，該圖為本發明提供的機車車載視頻監控系統的實施例一示意圖。本實施例提供了一種機車車載視頻監控系統，包括:非平衡-平衡轉換模塊102、視頻編碼組件103、視頻處理組件104、視頻存儲組件105、以太網交換組件106、機車車載設備接口組件107。所述視頻編碼組件103、視頻處理組件104和機車車載設備接口組件107分別與所述以太網交換組件106通過相連接進行通信。機車的監控攝像設備101通過雙絞線與視頻編碼組件103進行連接，與所述非平衡-平衡轉換模塊102安裝在所述雙絞線連接所述機車的監控攝像設備101的一端，所述機車監控攝像設備101在采集到監控視頻信號后，通過非平衡-平衡轉換模塊102將非平衡信號轉換成平衡信號通過雙絞線進行轉輸，所述視頻編碼組件103本身具有將平衡信號轉換為非平衡信號的功能。在非平衡傳輸方式中，一根為信號線，一根為地線，信號在信號線上進行傳輸，并已地位為參考點。在平衡傳輸方式中，信號在兩根平行的線上傳輸，兩根線上傳輸的分別是幅度相等，相位相反的差分信號。使用平衡傳輸進行視頻信號傳輸，當有干擾存在時，由于平衡傳輸的兩個端子上收到的干擾信號數值相差不多而極性相反，干擾信號在平衡傳輸的負載上可以互相抵消，所以所述視頻編碼組件仍能夠接收到質量較好的視頻信號。所述視頻編碼組件103，用于將接收到的所述監控視頻信號進行壓縮編碼，將壓縮編碼后的數字視頻信號發送給視頻處理組件104，如采用標準的H.264編碼規則進行編碼解碼。所述視頻編碼組件103本身具有將平衡信號轉換為非平衡信號的功能。所述機車車載設備接口組件107與所述機車的多功能車輛總線系統108進行通信，將所述多功能車輛總線系統108的數據發送到所述視頻處理組件104。所述多功能車輛總線系統108向所述機車車載設備接口組件107提供基本的機車信息，可以包括:當前機車速度、機車編號、機車車次、司機編號、副司機編號和設備位置等信息。所述視頻處理組件104，用于接收所述多功能車輛總線系統108的數據，通過OSD技術(On Screen Display)疊加到所述視頻編碼組件103處理的數字視頻信號上。同時，所述視頻處理組件104采用基于C0DEB00K的背景差分法完成背景建模，以實現分離每幀畫面的前景和背景分離，對于背景變化不大的監控區域自動調整所述視頻編碼組件103的視頻傳輸幀率和碼率。所述視頻處理組件104將數據疊加和處理后的視頻圖像文件發送到視頻存儲組件105進行存儲，本實施例可以使用固態硬盤進行存儲，可以克服機車在運行中可能存在持續抖動的情況，避免出傳統硬盤因為在讀寫時的震動造成硬盤盤片或磁頭損壞的情形。根據上述提供的機車車載視頻監控系統的實施例一，具有以下的優點:本發明提供的機車車載視頻監控系統中，機車的監控攝像設備101和視頻編碼組件103之間的雙絞線的一端使用了非平衡-平衡轉換模塊，實現了從機車的監控攝像設備到視頻編碼組件的平衡傳輸。由于現有的部分監控設備只支持非平衡傳輸，如果進行平衡傳輸，需要對設備的接口或電氣功能進行相應的改動。通過使用安裝有非平衡-平衡傳輸模塊的雙絞線，不再需要考慮對設備進行的修改，提高了設備的兼容性和利用率；由于平衡傳輸具有較強的抗干擾能力，因此視頻信號質量較高；與機車的多功能車輛總線系統連接，可以將機車內的其它組件的狀態信息和監控視頻同時顯示，增加了視頻圖像中的信息量，實現了數據顯示的多樣化。參考圖2，該圖為本發明提供的機車車載視頻監控系統的實施例二示意圖。在本發明所提供的機車車載視頻監控系統實施例一的基礎上提供另外一種實施例二，還包括:無線通信組件206，用于將所述視頻處理組件204處理后的本地視頻圖像發送到機車以外的設備上，如地面的機車運行信號控制系統等，所述無線通信組件206可以為3G網卡，通過使用3G網卡，可以借助于成熟的3G網絡傳輸和很高的信號覆蓋率，實現更高質量的信號傳輸。另外，本發明實施例提供的機車車載視頻監控系統，所述雙絞線的兩端連接處安裝有航空連接器，用于所述機車的監控攝像設備101和所述視頻編碼組件103連接的接口
>J-U ρ α裝直。根據上述提供的機車車載視頻監控系統的實施例二，具有以下的優點:在實現本發明提供的機車車載視頻監控系統實施例一的基礎上，通過增加無線通信組件206，可以將本機車的視頻信號實時或延時地傳送到機車以外的設備上，減小了機車車載視頻監控系統存儲監控視頻文件時對硬盤空間的需求量，節省了機車車載視頻監控系統的占用空間，另外還可以實現第三方對本機車運行狀態的監控，提高機車運行的安全可靠性。通過使用航空連接器作為線路接口，有效的避免了連接部件出現松動的可能，從而保證信號的良好傳輸。
在本發明所提供的機車車載視頻監控系統實施例二的基礎上提供另外一種實施例三，還包括:所述視頻編碼組件、視頻處理組件、視頻存儲組件、以太網交換組件、機車車載設備接口組件分別包含有狀態信息處理功能，用于處理和傳送自身組件的狀態信息。所述視頻編碼組件還可以獲取機車的監控攝像設備的狀態信息，將獲取到的信息和所述視頻編碼組件的狀態信息通過所述以太網交換組件發送給所述視頻處理組件。所述以太網交換組件、機車車載設備接口組件將自身的狀態信息通過所述以太網交換組件發送給所述視頻處理組件。所述視頻存儲組件將自身的狀態信息通過連接數據線發送給所述視頻處理組件。所述視頻處理組件，用于將接收到的各個組件的狀態信息數據進行圖形化處理，疊加到所述視頻編碼組件發送來的數字視頻信號上，將疊加后的數字視頻信息發送到所述視頻存儲組件進行存儲。所述視頻處理組件還可以將接收到的各個組件的狀態信息數據發送到無線通信組件，由無線通信組件發送到機車以外的設備上，如地面的機車運行信號控制系統等。所述視頻處理組件還可以將接收到的各個組件的狀態信息數據發送到機車車載設備接口組件，由機車車載設備接口組件將獲得的各組件的狀態發送到所述機車的多功能車輛總線系統，為機車內的其它系統提供機車視頻監控系統的狀態信息。根據上述提供的機車車載視頻監控系統的實施例三，具有以下的優點:在實現本發明提供的機車車載視頻監控系統實施例二的基礎上，由于所述視頻編碼組件、視頻處理組件、視頻存儲組件、以太網交換組件、機車車載設備接口組件分別具有狀態信息處理功能，可以將所述機車車載視頻監控系統中各個組件的狀態信息進行存儲保存，便于以后的檢查調用。通過與無線通信組件相連接，可以將機車車載視頻監控系統各個組件的狀態信息發送到機車以外的其它設備上，實現第三方對本發明所提供的機車車載視頻監控系統運行狀態的監控，提高機車運行的安全可靠性。通過機車車載設備接口組件與機車的多功能車輛總線系統相連接，可以實現所述機車車載視頻監控系統狀態信息與機車系統的信息共享，為機車內其它組件提供輔助信
肩、O以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，并非對本發明作任何形式上的限制。雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發明。任何熟悉本領域的技術人員，在不脫離本發明技術方案范圍情況下，都可利用上述揭示的方法和技術內容對本發明技術方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發明技術方案保護的范圍內。
權利要求
1.一種機車車載視頻監控系統，其特征在于，包括:非平衡-平衡轉換模塊、視頻編碼組件、視頻處理組件、視頻存儲組件、以太網交換組件、機車車載設備接口組件； 所述視頻編碼組件、視頻處理組件和機車車載設備接口組件分別與所述以太網交換組件相連接進行通信； 機車的監控攝像設備，通過雙絞線與所述視頻編碼組件進行連接，所述雙絞線連接所述監控攝像設備的一端安裝有非平衡-平衡轉換模塊，用于將攝錄的監控視頻信號采用平衡傳輸方式傳輸給所述視頻編碼組件； 所述視頻編碼組件，用于將接收到的所述監控視頻信號進行壓縮編碼，將壓縮編碼后的數字視頻信號發送給視頻處理組件； 所述機車車載設備接口組件與所述機車的多功能車輛總線系統進行通信，將所述多功能車輛總線系統的數據發送到所述視頻處理組件； 所述視頻處理組件，用于將接收到的所述多功能車輛總線系統的數據進行圖形化處理，疊加到所述視頻編碼組件發送來的數字視頻信號上，將疊加后的視頻圖像文件發送到視頻存儲組件進行存儲。
2.根據權利要求1所述的機車車載視頻監控系統，其特征在于，所述雙絞線的兩端連接處安裝有航空連接器； 所述航空連接器，用于所述機車車載視頻監控系統和所述機車監控攝像設備連接的接口裝置。
3.根據權利要求1所述的機車車載視頻監控系統，其特征在于，所述視頻編碼組件采用H.264編碼規則進行編碼解碼。
4.根據權利要求1所述的機車車載視頻監控系統，其特征在于，還包括:無線通信組件，用于將所述視頻處理組件處理后的本地視頻圖像發送到機車以外的設備上。
5.根據權利要求4所述的機車車載視頻監控系統，其特征在于，所述無線通信組件為3G網卡。
6.根據權利要求1所述的機車車載視頻監控系統，其特征在于，所述機車車載設備接口組件符合IEC61375標準。
7.根據權利要求1所述的機車車載視頻監控系統，其特征在于，還包括視頻顯示終端； 所述視頻顯示終端通過所述以太網交換組件與所述視頻處理組件相連接，所述視頻顯示終端顯示所述視頻處理組件處理后的本地視頻圖像。
8.根據權利要求1所述的機車車載視頻監控系統，其特征在于，所述視頻存儲組件中的存儲介質為固態硬盤。
9.根據權利要求1所述的機車車載視頻監控系統，其特征在于，還包括電源組件，所述電源組件為所述視頻編碼組件、視頻處理組件、視頻存儲組件、以太網交換組件和機車車載設備接口組件提供電源。
全文摘要
本發明提供一種機車車載視頻監控系統，包括視頻編碼組件、視頻處理組件、視頻存儲組件、機車車載設備接口組件；機車的監控攝像設備，通過非平衡-平衡轉換模塊，將攝錄的監控視頻信號采用平衡傳輸方式傳輸給視頻編碼組件；視頻編碼組件，用于將接收到的監控視頻信號進行壓縮編碼，并發送給視頻處理組件；機車車載設備接口組件與機車的多功能車輛總線系統進行通信，將多功能車輛總線系統的數據發送到視頻處理組件；視頻處理組件，用于將接收到的多功能車輛總線系統的數據進行圖形化處理，疊加到視頻編碼組件發送來的數字視頻信號上，并發送到視頻存儲組件進行存儲。本發明具有較強的抗干擾能力，同時實現監控系統與其它機車設備的聯動和交互。
文檔編號H04N7/18GK103139548SQ20131008849
公開日2013年6月5日 申請日期2013年3月19日 優先權日2013年3月19日
發明者單晟, 劉黎明, 謝喆, 加玉濤, 袁清華, 陳凱, 呂宇 申請人:株洲南車時代電氣股份有限公司