專利名稱：一種攝像頭裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種通訊領(lǐng)域的圖像壓縮以及控制技術(shù)，具體涉及一 種將以太網(wǎng)技術(shù)，視頻壓縮技術(shù)，視頻格式轉(zhuǎn)換技術(shù)相結(jié)合的圖像處理技 術(shù)。
因?yàn)楦咔鍞z像頭一般都應(yīng)用在高清視頻會(huì)議和視頻監(jiān)控行業(yè)中，本專 利的說明暫以這兩種應(yīng)用為背景。
背景技術(shù)：
目前，市面上所有的高清攝像頭都是采用RS232串口方式進(jìn)行主要控 制，此外一般還會(huì)采用紅外遙控方式進(jìn)行輔助控制，在此不討論，本發(fā)明 所研究的都是主要控制方式，紅外遙控方式也會(huì)作為輔助控制方式予以保 留。這里所說的控制指的是純粹的控制命令，比如鏡頭上下左右轉(zhuǎn)動(dòng)、變 焦以及圖像參數(shù)調(diào)整等等，送出是高清模擬YPbPr信號(hào)，或數(shù)字的HDSDI 信號(hào)。由于沒有壓縮過的高清圖像數(shù)據(jù)是是極其龐大的，RS232串口的帶 寬極其有限，因此不能通過該接口來傳輸，即便是壓縮以后的視頻數(shù)據(jù)也 有1-2Mbps，也遠(yuǎn)大于RS232串口來傳輸能力。因此沒有壓縮過的高清圖 像數(shù)據(jù)，目前一般都是通過HDSDI、 HDMI、 YPbPr等高清專用接口來傳輸。 壓縮后的高清視頻碼流一般使用以太網(wǎng)、El等專線傳送。
對(duì)于目前的高清攝像頭裝置來說，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖l所示，系統(tǒng)由視頻 輸出模塊IO、鏡頭模塊ll、控制模塊單片機(jī)12、馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路13、鏡頭 馬達(dá)14、攝像鏡頭15組成?？刂颇K單片機(jī)12與主機(jī)之間通過RS232串 口線相連?？刂泼钍侵鳈C(jī)通過RS232接口送給控制模塊單片機(jī)12，單片 機(jī)12翻譯命令后送給馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路13，再通過馬達(dá)14驅(qū)動(dòng)攝像鏡頭15， 使攝像鏡頭l5運(yùn)動(dòng)。此外鏡頭模塊11的視頻數(shù)據(jù)直接送給視頻輸出模塊 10，再以YPbPr， HDMI， HDSDI等接口輸出。
這種攝像頭裝置的不足之處，具體如下
1.從工程實(shí)際安裝來說，對(duì)于每一臺(tái)高清攝像頭來說都必須從主機(jī) 處專門拉一根RS232串口線到高清攝像頭上，如果高清攝像頭有很多臺(tái)那就需要拉很多根串口線，布線不方便并且還受到走線長(zhǎng)度的限制。
2. 有多少臺(tái)高清攝像頭那主機(jī)就需要有多少個(gè)串口， 一般的主機(jī)都
只有一個(gè)或?yàn)閿?shù)不多的幾個(gè)串口，因此還有可能必須進(jìn)行串口擴(kuò)展。
3. 每一臺(tái)高清攝像頭，都只能由主機(jī)控制，而由于每一臺(tái)主機(jī)都有 自己的控制面板，這樣如果攝像頭多的時(shí)候，控制攝像頭就很麻煩。而且 無法做到集中控制。
4. 只能輸出攝像頭模塊支持的幾種數(shù)據(jù)格式，不能支持全部的格式。
5. 不能輸出壓縮數(shù)據(jù)/碼流。
6. 不支持在線升級(jí)。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型解決的技術(shù)問題是提出一種攝像頭裝置，改變現(xiàn)有高清攝 像頭控制的物理連接方式，并進(jìn)一步借助以太網(wǎng)在硬件和軟件上的優(yōu)勢(shì)， 實(shí)現(xiàn)攝像頭的集中控制和管理，同時(shí)使用高性能的DSP壓縮視頻數(shù)據(jù)或進(jìn) 行數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換，使攝像頭能傳輸壓縮數(shù)據(jù)和經(jīng)過格式轉(zhuǎn)換，使攝像頭能 支持1080P、 10801、 720P、 SVGA、 VGA、 PAL、 NTSC等等全部視頻格式。
本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)。
一種攝像頭裝置，包括攝像鏡頭、鏡頭模塊、馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器、鏡頭馬
達(dá)和視頻輸出模塊，還包括控制單元，所述控制單元用于接收控制命令，
并將控制命令轉(zhuǎn)發(fā)到所述馬達(dá)驅(qū)動(dòng)單元，通過鏡頭馬達(dá)驅(qū)動(dòng)攝像鏡頭，實(shí)
現(xiàn)攝像鏡頭的運(yùn)動(dòng)控制；所述控制單元還用于接收所述鏡頭模塊輸出的視 頻數(shù)據(jù)，并經(jīng)過格式轉(zhuǎn)換后或直接轉(zhuǎn)發(fā)至視頻輸出模塊，由視頻輸出模塊 實(shí)現(xiàn)視頻數(shù)據(jù)的對(duì)外輸出。
優(yōu)選的，所述控制單元與主機(jī)通過RS232接口實(shí)現(xiàn)通訊連接，主機(jī)的 控制命令通過RS232接口發(fā)送到所述控制單元。
優(yōu)選的，所述裝置還設(shè)有以太網(wǎng)接口，控制命令通過以太網(wǎng)接口發(fā)送 到所述控制單元。
優(yōu)選的，所述控制單元還用于將視頻數(shù)據(jù)壓縮處理后通過所述以太網(wǎng) 接口對(duì)外輸出。
優(yōu)選的，所述以太網(wǎng)接口具體為在裝置中設(shè)置物理層芯片實(shí)現(xiàn)接口擴(kuò)展。
優(yōu)選的，所述物理層芯片具體為RTL8201。
優(yōu)選的，所述視頻輸出接口為以下述任意一種或多種接口 YPbPr， HDMI， HDSDI， SVIDEO， CVBS以及VGA接口。
優(yōu)選的，所述視頻輸出接口為芯片AD9889。
優(yōu)選的，所述視頻輸出接口為芯片THS8200。
優(yōu)選的，所述視頻輸出接口為芯片Si19030。
采用本實(shí)用新型的攝像頭裝置，使得工程安裝更加簡(jiǎn)單，可以是攝像 頭輸出各種自己需要的格式，同時(shí)由于有壓縮碼流的輸出可以很方便地存 儲(chǔ)攝像頭的視頻數(shù)據(jù)。采用網(wǎng)口之后控制更加方便靈活，為以后網(wǎng)絡(luò)集中 控制創(chuàng)造了條件。


圖1是現(xiàn)有高清攝像頭裝置結(jié)構(gòu)示意圖2是本實(shí)用新型的高清攝像頭裝置結(jié)構(gòu)示意圖3是本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖并通過具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。 本實(shí)用新型的關(guān)鍵點(diǎn)在于利用以太網(wǎng)能夠高帶寬，長(zhǎng)距離傳輸?shù)募夹g(shù)， 來擴(kuò)展高清攝像頭的控制和視頻傳輸方案。在保留原來RS232的控制方案 的基礎(chǔ)上，增加一種通訊方式，可以不通過主機(jī)在任何地方同時(shí)控制多臺(tái) 攝像頭。以到達(dá)快速地控制多臺(tái)攝像頭，同時(shí)增加的DSP能過完成壓縮視 頻編碼和格式轉(zhuǎn)換，可以增加一個(gè)壓縮視頻數(shù)據(jù)輸出通道，和支持任意一 種視頻格式。
如圖2所示，具體實(shí)現(xiàn)的技術(shù)要點(diǎn)如下
1、 現(xiàn)有的高清攝像頭裝置的控制模塊單片機(jī)12，本實(shí)用新型改為主控 制模塊DSP16 (即控制單元)。
2、 現(xiàn)有的高清攝像頭裝置的控制模塊單片機(jī)12與主機(jī)之間只有RS232 接口，本實(shí)用新型改為從主控制模塊DSP16增加一個(gè)以太網(wǎng)接口 17。此網(wǎng)口 17可以直接連接外部以太網(wǎng)交換機(jī)，即接入以太網(wǎng)交換網(wǎng)絡(luò)。
3、 現(xiàn)有的高清攝像頭裝置的鏡頭模塊11的視頻數(shù)據(jù)直接送給視頻輸 出模塊IO，再經(jīng)過視頻輸出模塊10以YPbPr， HDMI, HDSDI接口輸 出，本實(shí)用新型改為鏡頭模塊11的視頻數(shù)據(jù)直接送給主控制模塊DSP 16， DSP16把視頻數(shù)據(jù)經(jīng)過格式轉(zhuǎn)換或者直接送給視頻輸出模塊10， 再經(jīng)過視頻輸出模塊IO以YPbPr， HDMI， HDSDI， SVIDEO， CVBS， VGA 接口輸出，同時(shí)DSP16把視頻數(shù)據(jù)壓縮成需要的格式，通過以太網(wǎng) 接口 17送出。
4、 現(xiàn)有的高清攝像頭裝置的控制命令是主機(jī)通過RS232接口送給控制 模塊單片機(jī)12，單片機(jī)12翻譯命令后送給馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路13，再通 過馬達(dá)14驅(qū)動(dòng)攝像鏡頭15，使攝像鏡頭15運(yùn)動(dòng)，本實(shí)用新型改為 控制命令是主機(jī)通過RS232接口送給主控模塊DSP16，控制命令也可 以從計(jì)算機(jī)通過以太網(wǎng)接口 17送給主控模塊DSP16，主控模塊DSP16 翻譯命令后送給馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路13,再通過馬達(dá)14驅(qū)動(dòng)攝像鏡頭15， 使攝像鏡頭15運(yùn)動(dòng)。
上述l， 2， 3的技術(shù)要點(diǎn)的結(jié)合擴(kuò)展了視頻輸出模塊，使高清攝像頭 能夠輸出壓縮數(shù)據(jù)，或者經(jīng)過主控DSP16轉(zhuǎn)換后，輸出與原格式不同的數(shù) 據(jù)。1， 2， 4技術(shù)要點(diǎn)的結(jié)合能夠使攝像頭完成集中控制，使攝像頭的控 制可以通過主機(jī)實(shí)現(xiàn)，也可以通過網(wǎng)絡(luò)上的計(jì)算機(jī)，訪問IP地址控制攝像 頭，這樣控制攝像頭簡(jiǎn)單方便。
本實(shí)用新型硬件電路上采用高清晰度視頻編碼技術(shù)與視頻縮放技術(shù)和 以太網(wǎng)技術(shù)在高清攝像頭配合使用。使得高清攝像頭能夠輸出自己需要的 格式的數(shù)據(jù)(如VGA，WXGA， CVBS等)，也可以輸出壓縮數(shù)據(jù)，同時(shí)可以到 達(dá)集中控制的目的，其實(shí)施例請(qǐng)參見附圖3，與圖1的現(xiàn)有技術(shù)相比的區(qū) 別如下
1、 原來的控制模塊單片機(jī)12改為控制芯片DSP16 (即控制單元)。
2、 原來的主控芯片與主機(jī)之間只有RS232接口，改為從DSP上通過物 理層芯片如RTL8201等擴(kuò)展一個(gè)以太網(wǎng)接口 17，此網(wǎng)口可以直接連 接外部以太網(wǎng)交換機(jī)。
3、 鏡頭模塊ll的視頻數(shù)據(jù)直接送給主控芯片DSP16， DSP16完成視頻 編碼后通過以太網(wǎng)送出，同時(shí)DSP把視頻數(shù)據(jù)經(jīng)過格式轉(zhuǎn)換或直接 輸出，送給輸出模塊AD9889， AD9889把并行數(shù)字高清晰度視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成串行差分的數(shù)字信號(hào)輸出。或者通過THS8200將數(shù)字高清晰 度視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬高清晰度視頻信號(hào)，經(jīng)過YPbPr輸出接口輸 出。或者通過Sil9030將數(shù)字高清晰度視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成H畫I高清晰 度視頻信號(hào)，經(jīng)過H面I輸出接口輸出。 4、控制命令通過以太網(wǎng)送給DSP， DSP根據(jù)程序決定是否接受命令，并 把命令翻譯后送給馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路13，再通過馬達(dá)14驅(qū)動(dòng)攝像鏡頭 15，使攝像鏡頭15運(yùn)動(dòng)?？刂泼钜部梢杂芍鳈C(jī)通過RS232接口送 給DSP，控制流程與以太網(wǎng)傳送的命令一樣。
以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型所作的進(jìn)一步詳細(xì) 說明，不能認(rèn)定本實(shí)用新型的具體實(shí)施只局限于這些說明。對(duì)于本實(shí)用新 型所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下， 還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種攝像頭裝置，包括攝像鏡頭、鏡頭模塊、馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器、鏡頭馬達(dá)和視頻輸出模塊，其特征在于，所述裝置還包括控制單元，所述控制單元用于接收控制命令，并將控制命令轉(zhuǎn)發(fā)到所述馬達(dá)驅(qū)動(dòng)單元，通過鏡頭馬達(dá)驅(qū)動(dòng)攝像鏡頭，實(shí)現(xiàn)攝像鏡頭的運(yùn)動(dòng)控制；所述控制單元還用于接收所述鏡頭模塊輸出的視頻數(shù)據(jù)，并經(jīng)過格式轉(zhuǎn)換后或直接轉(zhuǎn)發(fā)至視頻輸出模塊，由視頻輸出模塊實(shí)現(xiàn)視頻數(shù)據(jù)的對(duì)外輸出。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像頭裝置，其特征在于，所述控制單元與主機(jī)通過RS232接口實(shí)現(xiàn)通訊連接，主機(jī)的控制命令通過RS232接口發(fā)送 到所述控制單元。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像頭裝置，其特征在于，所述裝置還設(shè)有 以太網(wǎng)接口，控制命令通過以太網(wǎng)接口發(fā)送到所述控制單元。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的攝像頭裝置，其特征在于，所述控制單元還 用于將視頻數(shù)據(jù)壓縮處理后通過所述以太網(wǎng)接口對(duì)外輸出。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的攝像頭裝置，其特征在于，所述以太網(wǎng)接口 具體為在裝置中設(shè)置物理層芯片實(shí)現(xiàn)接口擴(kuò)展。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的攝像頭裝置，其特征在于，所述物理層芯片 具體為RTL8201。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l-6任一項(xiàng)所述的攝像頭裝置，其特征在于，所述視 頻輸出模塊為以下述任意一種或多種接口 YPbPr， HDMI， HDSDI， SVIDEO， CVBS以及VGA接口 。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的攝像頭裝置，其特征在于，所述視頻輸出接 口為芯片AD9889。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的攝像頭裝置，其特征在于，所述視頻輸出接 口為芯片THS8200。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的攝像頭裝置，其特征在于，所述視頻輸出 接口為芯片Si19030。
專利摘要本實(shí)用新型公告了一種攝像頭裝置，包括攝像鏡頭、鏡頭模塊、馬達(dá)驅(qū)動(dòng)單元、鏡頭馬達(dá)和視頻輸出模塊，還包括控制單元，所述控制單元用于接收控制命令，并將控制命令轉(zhuǎn)發(fā)到所述馬達(dá)驅(qū)動(dòng)單元，通過鏡頭馬達(dá)驅(qū)動(dòng)攝像鏡頭，實(shí)現(xiàn)攝像鏡頭的運(yùn)動(dòng)控制；所述控制單元還用于接收所述鏡頭模塊輸出的視頻數(shù)據(jù)，并經(jīng)過格式轉(zhuǎn)換后或直接轉(zhuǎn)發(fā)至視頻輸出模塊，由視頻輸出模塊實(shí)現(xiàn)視頻數(shù)據(jù)的對(duì)外輸出。采用本實(shí)用新型的攝像頭裝置，使得工程安裝更加簡(jiǎn)單，可以使攝像頭輸出各種自己需要的格式，同時(shí)由于有壓縮碼流的輸出可以很方便地存儲(chǔ)攝像頭的視頻數(shù)據(jù)。采用網(wǎng)口之后控制更加方便靈活，為以后網(wǎng)絡(luò)集中控制創(chuàng)造了條件。
文檔編號(hào)H04N5/232GK201319636SQ20082014757
公開日2009年9月30日 申請(qǐng)日期2008年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月19日
發(fā)明者劉克華, 歐陽典勇, 陳玉柱 申請(qǐng)人:中興通訊股份有限公司