用于与模拟标清视频光纤监控混合组网的数字高清摄像机.pdf

本发明提供一种用于与模拟标清视频光纤监控混合组网的数字高清摄像机，由外壳、镜头、图像传感器、图像处理器、FPGA模块和存储器构成，所述图像处理器上电连接图像传感器、FPGA模块和存储器，镜头与图像传感器电连接；所述FPGA模块包括网络模块、编码器和调制模块，所述编码器连接调制模块，调制模块通过D\A转换器和放大器电连接BNC接插件，所述BNC接插件为同轴电缆接口。本发明具有的优点和积极效果是：能够融合高清数字/IP视频光纤监控系统和传统模拟视频光纤监控系统，大幅降低施工量，简化安装调试工作，使用户可以灵活升级自己的系统，低成本地、逐步地、平滑地由现有模拟标清视频光纤监控系统升级到数字高清视频光纤监控系统。

1.  用于与模拟标清视频光纤监控混合组网的数字高清摄像机，由外壳、镜头、图像传感器、图像处理器、FPGA模块和存储器构成，所述图像处理器上电连接图像传感器、FPGA模块和存储器，镜头与图像传感器电连接；其特征在于：
所述FPGA模块包括网络模块、编码器和调制模块，所述编码器连接调制模块，调制模块通过D\A转换器和放大器电连接BNC接插件，能够直接将信号发送到同轴电缆。

2.  根据权利要求1所述的用于与模拟标清视频光纤监控混合组网的数字高清摄像机，其特征在于：从图像处理器发出的数据经过FPGA模块中的功能电路处理后通过过D\A转换器调制成类CVBS信号发送到同轴电缆上；
编码器包括FEC前向纠错编码电路和与其连接的交织编码电路；
调制模块为AM和DDS调制电路。

3.  根据权利要求2所述的用于与模拟标清视频光纤监控混合组网的数字高清摄像机，其特征在于：将图像信息无损的以类CVBS信号的格式发送到同轴电缆上，信号带宽为6MHz。

用于与模拟标清视频光纤监控混合组网的数字高清摄像机
技术领域
本发明属于视频光纤监控技术领域，尤其是涉及用于与模拟标清视频光纤监控混合组网的数字高清摄像机。
背景技术
目前，视频监控正处于从模拟标清到数字高清飞速转换的阶段。而传统的视频监控由于监控系统要求实时性和可靠性，传统模拟标清视频光纤监控主要是由数字视频光端机来完成。
在现有的技术中，数字高清视频光纤监控领域，当前国内主要是全IP高清视频光纤监控系统占主流，同时国外正在推广SDI方式高清视频光纤监控系统，而这两种方式都无法兼容使用数字视频光端机的传统模拟标清视频光纤监控系统，普通的数字高清IP摄像机输出为IP信号，高清摄像机一般最大支持分辨率1920x1080/60帧格式高清视频，压缩后打包成IP格式，数据率通常为2Mbps～40Mbps，因带宽太高和信号格式不匹配而无法直接通过后面的数字视频光端机。所以，更换或者升级必须大规模施工。如果要升级为高清视频监控，必须更新整套系统，需要面对天量的施工问题。同时由于目前数字高清视频监控与模拟系统不兼容，整个线路上哪怕只需要几个高清监控点，也必须全部更换所有设备，费用极高。
发明内容
本发明要解决的问题是提供用于与模拟标清视频光纤监控混合组网的数字高清摄像机，尤其适合用于与模拟标清视频光纤监控混合组网，也可用于既有模拟标清视频光纤监控系统高清化改造。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种用于与模拟标清视频光纤监控混合组网的数字高清摄像机，由外 壳、镜头、图像传感器、图像处理器、FPGA模块和存储器构成，所述图像处理器上电连接图像传感器、FPGA模块和存储器，镜头与图像传感器电连接；
所述FPGA模块包括网络模块、编码器和调制模块，所述编码器连接调制模块，调制模块通过D\A转换器和放大器电连接BNC接插件，能够直接将信号发送到同轴电缆。
优选的，从图像处理器发出的数据经过FPGA模块中的功能电路处理后通过过D\A转换器调制成类CVBS信号发送到同轴电缆上；
编码器包括FEC前向纠错编码电路和与其连接的交织编码电路；
调制模块为AM和DDS调制电路。
优选的，将图像信息无损的以类CVBS信号的格式发送到同轴电缆上，信号带宽为6MHz。
本发明具有的优点和积极效果是：
由于采用上述技术方案，能够融合高清数字/IP视频光纤监控系统和传统模拟视频光纤监控系统，根据用户现场实际需求出发，大幅降低施工量，简化安装调试工作，使用户可以灵活升级自己的系统，低成本地、逐步地、平滑地由现有模拟标清视频光纤监控系统升级到数字高清视频光纤监控系统。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图中：
1、镜头   2、图像传感器 3、图像处理器
4、存储器 5、FPGA模块   6、D\A转换器
7、放大器 8、BNC接插件
具体实施方式
如图1所示，本发明用于与模拟标清视频光纤监控混合组网的数字高清 摄像机，由外壳、镜头1、图像传感器2、图像处理器4、FPGA模块5和存储器4构成，所述图像处理器2上电连接图像传感器2、FPGA模块5和存储器4，镜头1与图像传感器2电连接，其中图像传感器2优选CMOS/CCD图像传感器，存储器4为DRAM存储器；
所述FPGA模块5包括网络模块、编码器和调制模块，所述编码器连接调制模块，调制模块通过D\A转换器6和放大器7电连接BNC接插件8，所述BNC接插件8为同轴电缆接口，可以通过同轴电缆和数字视频光端机电连接；
所述网络模块包含以太网MAC BACK电路和以太网MAC电路，以太网MAC电路连接标准RJ45接插件，能够直接将信号发送到因特网；编码器包括FEC前向纠错编码电路和与其连接的交织编码电路；调制模块为AM和DDS调制电路；所述MAC BACK电路电连接FEC前向纠错编码电路。
本实例的工作过程：
通过镜头1拾取和捕捉外界图像光线，成像在CMOS/CCD图像传感器2上，CMOS/CCD图像传感器2将光信号转变为电信号，以RAW数据的格式输入到图像处理器3中，图像处理器3首先通过ISP功能块进行自动对焦，白平衡和黑补正，图像滤波等处理，然后输入到MPEG/H.264/AVS编码器中借助于DRAM存储器4进行视频编码，编码完成后图像处理器3中的CPU进行IP编码然后通过以太网MAC电路输出；图像处理器3可选用美国德州仪器TI，或华为海思的既有产品；
图像处理器3通过以太网MAC输出的数据送入到FPGA模块中；FPGA模块中的以太网MAC BACK电路恢复出完整的IP数据包，并将内容重新打包，送往下一个功能块前向纠错编码FEC中，FEC进行前向纠错编码操作，然后送入交织模块，FEC前向纠错编码电路和交织编码电路会消除通过数字视频光端机时产生的误码，然后数据送到调制模块中进行调整，DDS数据送到D\A 转换器6中，绘制出“类CVBS”的信号波形，保证带宽范围在6MHz之内。然后再通过放大器7，和BNC接插件8输出到同轴电缆上；
同时，从FPGA模块5的以太网MAC也可以直接通过以太网PHY和RJ45接插件输出到以太网上，以兼容普通以太网高清IP摄像机的功能。
实现了将普通高清数字IP摄像头输出的数字IP数据无损的进行编码调制，利用数字调幅技术和数字相位幅度联合调制技术，将IP数据包转换为“类CVBS”的信号格式，带宽范围同样在6MHz之内；“伪装”通过后面的同轴电缆和数字视频光端机，达到利用既有线路和设备的目的。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。