一種即插即用的微型高清監(jiān)控裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種即插即用的微型高清監(jiān)控裝置，包括監(jiān)控模塊和處理模塊，處理模塊包括USB接口、與USB接口連接的處理模塊電源；監(jiān)控模塊包括攝像頭、串行器、第二電源管理電路；攝像頭與串行器連接，第二電源管理電路的輸出端與攝像頭的電源輸入端、串行器連接，第二電源管理電路的輸入端通過(guò)電源導(dǎo)線與處理模塊電源的輸出端連接；處理模塊還包括解串器、處理器、以及第一電源管理電路；處理器與USB接口連接，第一電源管理電路的輸入端與處理模塊電源的輸出端連接，第一電源管理電路的輸出端與解串器、處理器連接；串行器與解串器通過(guò)雙絞線連接。本實(shí)用新型傳輸線少；傳輸距離較長(zhǎng)；即插即用，適用于管道類小空間監(jiān)控。
【專利說(shuō)明】—種即插即用的微型高清監(jiān)控裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及監(jiān)控裝置領(lǐng)域，尤其涉及一種適用于管道類小空間監(jiān)控的即插即用的微型高清監(jiān)控裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前工業(yè)高清監(jiān)控裝置輸出采集的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的方式有多種，如Camera Link、usb、GigE和1394等，usb接口可以即插即用傳輸視頻信息，但傳輸距離短，協(xié)議通信距離是5m，Camera Link方式通過(guò)多路差分雙絞線可以傳輸較遠(yuǎn)距離的視頻信號(hào),可達(dá)IOm甚至20米以上，但不能即插即用，設(shè)計(jì)上需要和顯示設(shè)備做成一體，GigE和1394方式也可以傳輸較遠(yuǎn)距離，但由于接頭尺寸和線纜數(shù)量較多很難做的太小。對(duì)于遠(yuǎn)距離小空間的使用場(chǎng)景有時(shí)很難做好監(jiān)控。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的在于提出一種即插即用的微型高清監(jiān)控裝置，適用于小空間、遠(yuǎn)距離的監(jiān)控場(chǎng)合。
[0004]為達(dá)此目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:
[0005]一種即插即用的微型高清監(jiān)控裝置，包括監(jiān)控模塊和處理模塊，所述處理模塊包括USB接口、與USB接口連接的處理模塊電源；
[0006]所述監(jiān)控模塊包括:用于采集高清視頻數(shù)據(jù)的攝像頭，用于將攝像頭傳輸?shù)母咔逡曨l數(shù)據(jù)作為原始監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串行數(shù)據(jù)的串行器，以及用于將處理模塊電源輸出的電源轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定電源為攝像頭和串行器供電的第二電源管理電路；攝像頭與串行器連接，第二電源管理電路的輸出端與攝像頭的電源輸入端、串行器的電源輸入端連接，第二電源管理電路的輸入端通過(guò)電源導(dǎo)線與處理模塊電源的輸出端連接；
[0007]所述處理模塊還包括:用于將所述串行數(shù)據(jù)還原為所述原始監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的解串器、用于對(duì)所述原始監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行DSP處理以使處理后的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)可通過(guò)所述USB接口輸出的處理器、以及用于將處理模塊電源輸出的電源轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定電源為解串器、處理器供電的第一電源管理電路；處理器與所述USB接口連接，第一電源管理電路的輸入端與處理模塊電源的輸出端連接，第一電源管理電路的輸出端與解串器、處理器連接；
[0008]串行器與解串器通過(guò)雙絞線連接。
[0009]其中，所述攝像頭為微型CMOS攝像頭或者微型(XD攝像頭。
[0010]其中，所述攝像頭與串行器通過(guò)并口、以及I2C同步串口、UART異步串口之一連接，并口用于攝像頭向串行器傳輸數(shù)據(jù)，I2C同步串口或UART異步串口用于串行器向攝像頭傳輸數(shù)據(jù)；所述解串器與處理器通過(guò)并口、以及I2C同步串口、UART異步串口之一連接，并口用于解串器向處理器傳輸數(shù)據(jù)，I2C同步串口或UART異步串口用于處理器向解串器傳輸數(shù)據(jù)。
[0011]其中，所述串行器為將攝像頭并行傳輸?shù)陌ú⑿袛?shù)據(jù)、像素時(shí)鐘和行場(chǎng)數(shù)據(jù)的高清視頻數(shù)據(jù)作為原始監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為L(zhǎng)DVS或CML差分串行數(shù)據(jù)的串行器；
[0012]所述解串器為將所述LDVS或CML差分串行數(shù)據(jù)還原為包括并行數(shù)據(jù)、像素時(shí)鐘和行場(chǎng)數(shù)據(jù)的原始監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的解串器。
[0013]其中，所述串行器和所述解串器可實(shí)現(xiàn)10/12/14/16/18不同位寬需求，支持速率從幾兆到100兆赫茲的像素時(shí)鐘。
[0014]其中，所述第一電源管理電路和第二電源管理電路為可將輸入電源轉(zhuǎn)換為1.8V、
2.5V或者3.3V輸出電源的電路。
[0015]其中，所述第一電源管理電路、第二電源管理電路為DC-DC電路或者LDO電路。
[0016]其中，所述串行器與解串器通過(guò)添加有玻纖材料的雙絞線連接。
[0017]本實(shí)用新型的有益效果為:傳輸線少，僅一對(duì)雙絞線和一對(duì)電源導(dǎo)線；監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)傳輸距離較長(zhǎng)，可達(dá)25m ;即插即用，使用方便。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0019]圖1是本實(shí)用新型【具體實(shí)施方式】I提供的即插即用的微型高清監(jiān)控裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合本實(shí)用新型的附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0021]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的即插即用的微型高清監(jiān)控裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，所示微型高清監(jiān)控裝置包括兩個(gè)部分，即監(jiān)控模塊100和處理模塊200，所述處理模塊200包括USB接口、與USB接口連接的處理模塊電源。
[0022]其中，監(jiān)控模塊100包括攝像頭11、串行器12和第二電源管理電路13，攝像頭11可采集高清視頻數(shù)據(jù)，串行器12為可將攝像頭并行傳輸?shù)母咔逡曨l數(shù)據(jù)作為原始監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串行數(shù)據(jù)。第二電源管理電路13用于將處理模塊電源輸出的電源轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定電源為攝像頭11和串行器12供電。攝像頭11與串行器12連接，第二電源管理電路13的輸出端與攝像頭11的電源輸入端、串行器12的電源輸入端連接，第二電源管理電路13的輸入端通過(guò)電源導(dǎo)線與處理模塊電源的輸出端連接。
[0023]處理模塊200還包括解串器21、處理器22和第一電源管理電路23。解串器21可將串行器傳輸?shù)拇袛?shù)據(jù)還原為原始監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，處理器22用于對(duì)原始監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行DSP處理以使處理后的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)可通過(guò)所述USB接口輸出，第一電源管理電路23用于將與USB接口連接的處理模塊電源的輸出電源轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定電源為解串器21、處理器22供電。處理器22與所述USB接口連接，第一電源管理電路13的輸入端與處理模塊電源的輸出端連接，第一電源管理電路23的輸出端與解串器21、處理器22連接。
[0024]并且，串行器12與解串器21通過(guò)雙絞線連接。
[0025]較佳的，所述攝像頭11為微型CMOS攝像頭或者微型CXD攝像頭，微型CXD攝像頭的成像效果更好，但成本和功耗都較高；微型CMOS攝像頭的成像效果不如微型CCD攝像頭，但成本和功耗較低，且具有高度的整合性。因此，可根據(jù)實(shí)際情況選用攝像頭。
[0026]本實(shí)施例中，如圖1所示，攝像頭11與串行器12通過(guò)并口、以及I2C同步串口、UART異步串口之一連接，并口用于攝像頭11向串行器12傳輸數(shù)據(jù)，I2C同步串口或UART異步串口用于串行器12向攝像頭11傳輸數(shù)據(jù)，即攝像頭發(fā)送的高清視頻數(shù)據(jù)通過(guò)并口傳輸給串行器，串行器發(fā)送的控制信號(hào)則通過(guò)串口傳輸給攝像頭；所述解串器21與處理器22通過(guò)并口、以及I2C同步串口、UART異步串口之一連接，并口用于解串器21向處理器22傳輸數(shù)據(jù)，I2C同步串口或UART異步串口用于處理器22向解串器21傳輸數(shù)據(jù)，即解串器發(fā)送的并行的高清視頻數(shù)據(jù)通過(guò)并口傳輸給處理器，處理器發(fā)送的控制信號(hào)則通過(guò)串口傳輸給解串器。I2C總線是由數(shù)據(jù)線SDA和時(shí)鐘SCL構(gòu)成的串行總線，可發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。在CPU與被控IC之間、IC與IC之間進(jìn)行雙向傳送，最高傳送速率100kbps。I2C總線是雙向、兩線(數(shù)據(jù)線SDA和時(shí)鐘SCL)、串行、多主控(mult1-master)接口標(biāo)準(zhǔn)，具有總線仲裁機(jī)制，非常適合在器件之間進(jìn)行近距離、非經(jīng)常性的數(shù)據(jù)通信。在它的協(xié)議體系中，傳輸數(shù)據(jù)時(shí)都會(huì)帶上目的設(shè)備的設(shè)備地址，因此可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備組網(wǎng)。如果用通用IO 口模擬I2C總線并實(shí)現(xiàn)雙向傳輸，則需一個(gè)數(shù)據(jù)輸入輸出口(SDA)，另外還需一個(gè)時(shí)鐘輸出口(SCL)。UART總線是異步串口，一般比I2C同步串口的結(jié)構(gòu)要復(fù)雜很多，由波特率產(chǎn)生器、UART接收器、UART發(fā)送器組成，硬件上由兩根線，一根用于發(fā)送，一根用于接收。因此，如果用通用IO 口模擬UART總線，則需一個(gè)輸入口，一個(gè)輸出口。
[0027]本實(shí)施例的串行器12為可將攝像頭并行傳輸?shù)陌ú⑿袛?shù)據(jù)、像素時(shí)鐘和行場(chǎng)數(shù)據(jù)的原始監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為L(zhǎng)DVS或CML差分串行數(shù)據(jù)的串行器。對(duì)應(yīng)的，解串器21為可將所述LDVS或CML差分串行數(shù)據(jù)還原為包括并行數(shù)據(jù)、像素時(shí)鐘和行場(chǎng)數(shù)據(jù)的原始監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的解串器。并且本實(shí)施例的串行器和解串器可實(shí)現(xiàn)10/12/14/16/18不同位寬需求，支持速率從幾兆到100兆赫茲像素時(shí)鐘。
[0028]其中，本實(shí)施例的所述第一電源管理電路23和第二電源管理電路13為可將輸入電源轉(zhuǎn)換為1.8V、2.5V或者3.3V輸出電源的電路。即第一電源管理電路23、第二電源管理電路13可將經(jīng)USB接口提供的處理模塊5V電源轉(zhuǎn)換為1.8V、2.5V或者3.3V電源輸出。較佳的，第一電源管理電路23、第二電源管理電路13可為DC-DC (不同直流電源值的轉(zhuǎn)換)或者LDO (low dropout regulator,低壓差線性穩(wěn)壓器)電路。由于LDO電路具有成本低、噪音低、靜態(tài)電流小、外接元件也很少等突出優(yōu)點(diǎn)，本實(shí)施例的第一電源管理電路23和第二電源管理電路13優(yōu)選LDO電路。
[0029]較佳的，本實(shí)施例中串行器12與解串器21通過(guò)添加有玻纖材料的雙絞線連接。添加有玻纖材料的雙絞線有一定強(qiáng)度和韌性，更適合于小空間管道類應(yīng)用場(chǎng)合的探測(cè)。
[0030]所述即插即用的微型高清監(jiān)控裝置的工作原理為:
[0031]第一步，初始化:處理模塊200中的處理器22，首先通過(guò)I2C串口或UART串口傳輸初始化信號(hào)對(duì)解串器21進(jìn)行初始化；然后處理器22經(jīng)解串器21再通過(guò)雙絞線傳輸上行初始化信號(hào)和控制信號(hào)，以對(duì)串行器12進(jìn)行初始化；最后，處理器22經(jīng)解串器21、雙絞線和串行器12對(duì)攝像頭11進(jìn)行初始化配置。其中上行初始化信號(hào)和控制信號(hào)在處理器22和解串器21之間，以及串行器12和攝像頭11之間時(shí)通過(guò)I2C同步串口或UART異步串口傳輸?shù)摹?br> [0032]第二步，監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)回傳:攝像頭11的包含有并行數(shù)據(jù)、像素時(shí)鐘和行場(chǎng)數(shù)據(jù)等的高清監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)通過(guò)并口輸入到串行器12 ;串行器12將這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成LDVS或CML單路差分串行數(shù)據(jù)；所述差分串行數(shù)據(jù)經(jīng)雙絞線傳輸?shù)浇獯?1，由解串器21還原為攝像頭的包含有并行數(shù)據(jù)、像素時(shí)鐘和行場(chǎng)數(shù)據(jù)等的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，然后解串器21將得到的高清監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)通過(guò)并口傳輸給處理器22進(jìn)行處理。
[0033]然后，數(shù)據(jù)處理:處理器22對(duì)接收的高清監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行DSP處理將其轉(zhuǎn)換成USB接口信號(hào)以方便經(jīng)過(guò)處理模塊的USB接口傳輸給主機(jī)進(jìn)行顯示或存儲(chǔ)。
[0034]可見，本實(shí)施例的即插即用的微型高清監(jiān)控裝置，從處理模塊的處理器出發(fā)的上行初始信號(hào)和控制信號(hào)均通過(guò)串口傳輸，從攝像頭回傳的下行高清監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)在監(jiān)控模塊和處理模塊內(nèi)部通過(guò)并口方式傳輸，在監(jiān)控模塊和處理模塊之間則通過(guò)差分串行數(shù)據(jù)方式傳輸(本實(shí)施例中即通過(guò)雙絞線傳輸)。即保證了高清監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的遠(yuǎn)距離傳輸，有保證了回傳的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的高保真。
[0035]其中，處理模塊電源的輸入端連接USB接口，可通過(guò)USB接口提供5v電源，該電源一部分輸出給第一電源管理電路為解串器和處理器供電，另一部分通過(guò)一對(duì)電源導(dǎo)線輸出到監(jiān)控模塊，通過(guò)第二電源管理電路轉(zhuǎn)換成攝像頭和串行器所需電壓。
[0036]本實(shí)施例的即插即用的微型高清監(jiān)控裝置中，可根據(jù)應(yīng)用不同，更換串行器的串行芯片或者解串器的解串芯片，則可實(shí)現(xiàn)10/12/14/16/18等不同位寬需求，支持速率從幾兆到100兆赫茲像素時(shí)鐘，監(jiān)控模塊的電源可以通過(guò)處理模塊提供，有利于為微型高清監(jiān)控裝置提供充足的電源，如圖1所示，通過(guò)一對(duì)雙絞線和一對(duì)電源導(dǎo)線一共4根線即可實(shí)現(xiàn)。
[0037]最后應(yīng)說(shuō)明的是:以上實(shí)施例僅用于說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非對(duì)其進(jìn)行限制，盡管參考較佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而這些修改或者等同替換亦不能使修改后的技術(shù)方案脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的精神和范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種即插即用的微型高清監(jiān)控裝置，其特征在于，包括監(jiān)控模塊和處理模塊，所述處理模塊包括USB接口、與USB接口連接的處理模塊電源； 所述監(jiān)控模塊包括:用于采集高清視頻數(shù)據(jù)的攝像頭、用于將攝像頭傳輸?shù)母咔逡曨l數(shù)據(jù)作為原始監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串行數(shù)據(jù)的串行器、以及用于將處理模塊電源輸出的電源轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定電源為攝像頭和串行器供電的第二電源管理電路；攝像頭與串行器連接，第二電源管理電路的輸出端與攝像頭的電源輸入端、串行器的電源輸入端連接，第二電源管理電路的輸入端通過(guò)電源導(dǎo)線與處理模塊電源的輸出端連接； 所述處理模塊還包括:用于將所述串行數(shù)據(jù)還原為所述原始監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的解串器、用于對(duì)所述原始監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行DSP處理以使處理后的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)可通過(guò)所述USB接口輸出的處理器、以及用于將處理模塊電源輸出的電源轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定電源為解串器、處理器供電的第一電源管理電路；處理器與所述USB接口連接，第一電源管理電路的輸入端與處理模塊電源的輸出端連接，第一電源管理電路的輸出端與解串器、處理器連接； 串行器與解串器通過(guò)雙絞線連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的即插即用的微型高清監(jiān)控裝置，其特征在于，所述攝像頭為微型CMOS攝像頭或者微型CXD攝像頭。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的即插即用的微型高清監(jiān)控裝置，其特征在于，所述攝像頭與串行器通過(guò)并口、以及I2C同步串口、UART異步串口之一連接，并口用于攝像頭向串行器傳輸數(shù)據(jù)，I2C同步串口或UART異步串口用于串行器向攝像頭傳輸數(shù)據(jù)；所述解串器與處理器通過(guò)并口、以及I2C同步串口、UART異步串口之一連接，并口用于解串器向處理器傳輸數(shù)據(jù)，I2C同步串口或UART異步串口用于處理器向解串器傳輸數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的即插即用的微型高清監(jiān)控裝置，其特征在于， 所述串行器為將攝像頭并行傳輸?shù)陌ú⑿袛?shù)據(jù)、像素時(shí)鐘和行場(chǎng)數(shù)據(jù)的高清視頻數(shù)據(jù)作為原始監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為L(zhǎng)DVS或CML差分串行數(shù)據(jù)的串行器； 所述解串器為將所述LDVS或CML差分串行數(shù)據(jù)還原為包括并行數(shù)據(jù)、像素時(shí)鐘和行場(chǎng)數(shù)據(jù)的原始監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的解串器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的即插即用的微型高清監(jiān)控裝置，其特征在于，所述串行器和所述解串器可實(shí)現(xiàn)10/12/14/16/18不同位寬需求，支持速率從幾兆到100兆赫茲的像素時(shí)鐘。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的即插即用的微型高清監(jiān)控裝置，其特征在于，所述第一電源管理電路和第二電源管理電路為可將輸入電源轉(zhuǎn)換為1.8V、2.5V或者3.3V輸出電源的電路。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的即插即用的微型高清監(jiān)控裝置，其特征在于，所述第一電源管理電路、第二電源管理電路為DC-DC電路或者LDO電路。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的即插即用的微型高清監(jiān)控裝置，其特征在于，所述串行器與解串器通過(guò)添加有玻纖材料的雙絞線連接。
【文檔編號(hào)】H04N7/18GK203387617SQ201320474751
【公開日】2014年1月8日 申請(qǐng)日期:2013年8月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月5日
【發(fā)明者】李紅京, 崔正波 申請(qǐng)人:深圳市道通科技有限公司