专利名称：无线摄像终端、无线监控终端及无线监控系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及监控领域，特别涉及无线摄像终端、无线监控终端及无线监 控系统。
背景技术：
随着多媒体技术的发展，多媒体监控系统越来越多地被用在安全防范、 远程监控、远程教学、远程会议、远程演示、社区服务等领域，并发挥着重 大的作用。目前，在大多数单位和地方已经实现了通过传输视频或音频来进 行实时监控的系统，譬如在一些安装了相应监控系统的写字楼，或者一些具 有很好安全管理系统的生活小区，甚至是一些私人住宅内等。
现有的监控系统主要分为模拟监控和数字监控，模拟监控由于采用的是 模拟信号，具有线路独占性，占用带宽高，是点到点技术，传输距离近，可 管理性差，图像质量差，没有智能性，应用场合小，范围窄，局域性强等缺
点，然而数字监控的特点是采用数字编码，大大降低占用带宽，图象质量 高，存储占用空间减小，监控信息可以通过网络发送，实时性强，使用方便， 因此正逐渐被数字监控所取代。
为了保证足够的带宽，现有的数字监控一般都是采用有线传输，即摄像 头通过线缆将画面传输到监控终端以供监控。另外，现有的数字监控一般都 是才用集中式管理技术，即一个总的监控中心监控着数十个或上百个摄像头。 上迷这种数字监控方式具有以下缺点，第一、摄像头是有线方式架设的，安 装、维护、更改都不方便，另外摄像头架设的地点也受到种种地理条件的限制。
另外，随着互联网络的发展，基于互联网的数字监控系统也得以应用。 举例来说，可以将一摄像头接入互联网，摄像头拍摄到的图像数据经由互联 网传输到监控中心，这样的设计可以使监控摆脱地域的限制。然而，这种互 联网数字监控系统仍然存在一定的缺陷，第一、摄像头必须架设在互联网接
口附近；第二、摄像头至互联网接口之间仍然是需要有线连接；第三、不能 适用于未接通互联网络的地方。
此外，随着3G无线通信技术的发展，使得基于3G网络的数字监控系统 的实现成为可能。举例来说，可以将一摄像头与具有3G通信功能的移动通 信终端相连，摄像头拍摄的图像数据通过3G网络被发送至监控终端。然而， 这种3G通信网络数字监控系统也存在一定的缺陷，第一、架设3G通信网络 成本十分巨大；第二、 3G通信网络的覆盖面积只能慢慢的扩张，即使3G通 信网络十分成熟的时候仍然有大部分地方未被覆盖；第三、通过3G通信网 络的监控运营成本会很高，不能满足大众的需要。
因此，亟待提出一种安装、使用方便、成本低廉的无线监控系统。
发明内容
本发明的目的在于提供无线摄像终端、无线监控终端和无线监控系统， 其具有移动性强、安装和使用方便、成本低廉的优点。
根据本发明的一方面，本发明提供了一种无线摄像终端，其包括:图像传 感器，用于在其对准一场景曝光时产生描绘该场景的模拟信号图像，并将所 述模拟信号图像进行模数转化后生成数字数据图像；图像处理器，用于对所
述数字数据图像进行处理；图像无线发射器，用于将来自图像处理器的数字 数据图像进行分割打包并将数据包加载至无线电波上发射出去；其中所述图 像无线发射器采用的是短距离无线传输技术，所述图像传感器、图像处理器及图像无线发射器是物理上相互独立的模块。
进一步的，所述短距离无线传输技术是2.4G频段无线传输技术。
进一步的，在每帧图像数据中都加入了帧头和帧尾标志，所述图像无线 发射器在将一帧图像数据分割打包时，也一同将帧头和帧尾放入数据包内。
更进一步的，在将帧尾数据放入一数据包后，如该数据包仍然未满，则 将该数据包中的剩余位补O或1。
进一步的，所述图像处理器包括图像处理单元、直接存储访问控制器 和串行外设接口 ，所述图像处理单元用于对来自图像传感器的数字数据图像 进行包括图像格式转换、图像压缩在内的图像处理，所述直接存储访问控制 器按照SPI协议将经过压缩的图像数据搬运至串行外设接口 。
根据本发明的另一方面，本发明提供了一种监控终端，其包括图像无 线接收器，用于接收图像数据包；图像处理器，用于接收所述图像数据包并 将数据包拼接成完整的帧图像，之后对所述帧图像进行图像处理；图像显示 器，用于接收来自图像处理器的帧图像进行显示；其中所述图像无线接收器 采用的是短距离无线传输技术，所述图像显示器、图像处理器及图像无线接 收器是物理上相互独立的模块。
进一步的，所述短距离无线传输技术是2.4G频段无线传输技术。
进一步的，所述图像处理器通过识别图像数据包中的帧头和帧尾来拼接 完成一帧完整的图像数据。
更进一步的，在识别到帧尾标志时，该数据包中帧尾后面的剩余数据都 被舍弃。
进一步的，所述图像处理器包括图像处理单元、直接存储访问控制器和串行外设接口 ，所述直接存储访问控制器将图像无线接收器传输至串行外设 接口的图像数据包搬运至图像处理单元，所述图像处理单元对完整帧图像进 行包括解压缩在内的图像处理。
根据本发明的另一方面，本发明提供了一种无线监控系统，其包括无 线摄像终端和无线监控终端。所述无线摄像终端，其包括:图像传感器，用于 在其对准一场景曝光时产生描绘该场景的模拟信号图像，并将所述模拟信号 图像进行模数转化后生成数字数据图像；图像处理器，用于对所述数字数据 图像进行处理；图像无线发射器，用于将来自图像处理器的数字数据图像进 行分割打包并将数据包加载至无线电波上发射出去；其中所述图像无线发射 器采用的是短距离无线传输技术，所述图像传感器、图像处理器及图像无线 发射器是物理上相互独立的模块。所述无线监控终端，其包括图像无线接 收器，用于接收图像数据包；图像处理器，用于接收所述图像数据包并将数 据包拼接成完整的帧图像，之后对所述帧图像进行图像处理；图像显示器， 用于接收来自图像处理器的帧图像进行显示；其中所述图像无线接收器采用 的是短距离无线传输技术，所述图像显示器、图像处理器及图像无线接收器 是物理上相互独立的模块。
本发明技术方案与现有的方案相比，通过采用短距离无线通讯模块，使 得图像无线发射器与图像无线接收器在短距离内可以实现直接的无线视频通 信。另外，由于是基于按照视频流为主线设计整个系统架构，所述图像传感 器、图像处理器及图像无线发射器都是互相独立的三个集成电路，分别对应 视频流的视频流的获取、处理及发送，所述图像传感器、图像处理器及图像 无线发射器也是互相独立的三个集成电路，分别对应视频流的接收、处理及 显示。这样，在每次产品开发或更新时，可以采用任何类似功能的产品作为 本发明中的一个集成电路。这样，在每次产品开发或更新时，只需要更新上 述六个功能模块就可以了，每个功能模块都可以被拥有类似功能的新产品所替代。
图1为本发明无线监控系统的一个实施例的结构方框图2A为本发明无线监控系统中的无线摄像终端中的多媒体处理器的功 能方框图2B为本发明无线监控系统中的无线监控终端中的多媒体处理器的功 能方框图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明具体实施方式
进行说明。
在一个实施例中，本发明提供了一种无线监控系统10，如图l所示，所 述无线监控系统10包括有无线摄像终端100及无线监控终端200，所述无限 摄像终端100与无线监控终端直接进行无线视频通讯，两者之间没有任何中 继通讯i殳备。通常， 一个无线掘/像终端100可以对应一个无线监控终端200， 也可以对应数个无线监控终端200。同样的，所述无线监控终端200可以对 应一个无线摄像终端100,也可以对应数个无线摄^象终端100。这样，无论在 何种地方，何种环境，只要无线监控终端200与无线摄像终端100的距离在 预定范围内，两者就可以直接进行视频通信，而不需要凭借任何中继设备、 网络等。
所述无线摄像终端100包括有图像传感器120、图像处理器140及图像 无线发射器160。所述图像传感器120用于在其对准一场景曝光时产生描绘 该场景的模拟信号图像，然后将所述模拟信号图像进行模数转化后生成数字 数据图像。所述图像传感器120可以是COMS图像传感器，也可以是CCD 图像传感器。所述图像处理器140用于对所述数字数据图像进行处理，并将处理后数字数据图像传输给所述图像无线发射器160。所述图像无线发射器 160将接收到的所述数字数据图像进行分割打包并将数据包加载至无线电波 上发射出去。其中所述图像无线发射器160是采用2.4G频段短距离无线传输 技术，其传输距离一般可以大于100小于1千米。在先前技术中，所述2.4G 短距离无线发射器一般仅适用于音频的无线传输，比如用于无线短距离对讲 机中。为了使其能够适用于视频数据的传输，所述图像无线发射器160发送 的每帧图像数据都被加入了帧头和帧尾标志，帧头意味着一帧图像数据的开 始，帧尾意味着一帧图像数据的结束。所述图像无线发射器160在将一帧图 像数据分割打包时，也一同将帧头和帧尾放入数据包内。如果在将帧尾数据 放入一数据包后，该数据包仍然未满，则将该数据包中的剩余位补O或1。
所述无线监控终端200包括有图像无线接收器260、图像处理器240及 图像显示器220。所述图像无线接收器260接收所述图像无线发射器160发 射的图像数据，并将数据包中的连续的图像数据发送给图像处理器240，由 图像处理器240拼接成完整的帧图像。所述图像处理器240可以识别所述帧 头和帧尾以确定如何将若干个数据包数据拼接成一帧完整的图像数据。在识 别到帧尾标志时，该数据包中帧尾后面的剩余数据都被舍弃。所述图像无线 接收器260与所述图像无线发射器160相对应，也是采用2.4G短距离无线传 输技术。所述图像处理器240用于对接收到的所述数字数据图像进行处理， 并将处理后数字数据图像传输给所述图像显示器220。所述图像显示器220 可以是模拟显示装置，此时其可以用于将所述数字数据图像通过数模转换器 转换为模拟图像并进行显示。所述图像显示器220也可以是数字显示装置， 比如LCD显示器，此时其可以直接对所述数字数据图像进行显示。
由于采用了 2.4G短距离无线传输技术，使得本发明中的摄像终端和监控 终端之间不需要借助任何中继设备或网络就能实现两者之间的直接视频通 讯。不但给人们的生产、生活带来了很多方便，还使得监控系统的运营成本很低，较现有技术中各其它各种监控方式都具有竟争力，实用性比较强。另 外，虽然无线传输距离比较短，但这并不妨碍这种监控方式在某些应用领域的竟争力。此外，由于是2.4G无线通讯方式，通讯带宽也完全能满足一般的 图像传输，比如图像是SIF的图像，那传输速度一般能够达到12帧/秒。所述无线监控系统10可以用于各种监控应用。以看护小孩为例来对本发 明中的无线监控系统的应用来做出说明，可以将无线摄像终端100安设于小 孩活动房间内，以拍摄小孩的活动情况，看护者则可以携带着无线监控终端 200去做一些其它的事情，比如说到邻居家坐会儿、到附近菜场去买菜、到 楼下活动一下等等，看护者可随时根据无线监控终端监视小孩的活动情况。在一个实施例中，所述图像处理器140包括图像处理单元142、直接存 储访问控制器(Direct Memory Access Controller,简称DMA控制器)144和 串行外设接口 146 (Serial Peripheral Interface,简称SPI)。所述图像处理单 元142用于对来自图像传感器的数字数据图像进行图像处理，其中可以包括 增益调整、白平衡调整、图像格式转换、坏点检测、坏点补偿、图像压缩等 图像处理。所述DMA控制器144按照SPI协议将经过压缩的图像数据搬运 至串行外设接口 146,所述图像无线发射器160从串行外设接口 146的接收 图像数据。由于所述DMA控制器144是由硬件实现的，这样一方面可以减 轻所述图像处理器140中微控制器的负担，另一方面也提高了图像数据的搬 运速度及稳定性，满足了 2.4G短距离无线发射器的带宽。在未引入DMA控 制器时，是由软件按照SPI协议将经过压缩的图像数据搬运至串行外设接口 146,这种软件控制的方式， 一方面需要所述图像处理器140中微控制器时时 参与，另一方面图像数据的搬运速度及稳定性也会较差。同样的，所述图像处理器240也包括图像处理单元242、直接存储访问 控制器244和串行外设接口 246。所述直接存储访问控制器244将图像无线 接收器260传输至串行外设接口 246的图像数据搬运至图像处理单元242。所述图像处理单元242对图像进行解压缩等图像处理后发送给图像显示单元 220。
此外，本发明中是按照视频流为主线，抛开具体的器件，设计整个系统 架构。所述无线摄像终端100的图像传感器120、图像处理器140及图像无 线发射器160是物理上互相独立的三个功能模块或集成电路，分别对应视频 流的三个阶段，即视频流的获取、视频流的处理及视频流的发送。此处的物 理上互相独立是指每个模块都是相对独立的一个物理整体，比如说图像处理 器120是一块芯片，而图像无线发射器是另外一块芯片。所述无线摄像终端 200的图像传感器220、图像处理器240及图像无线发射器260也是物理上互 相独立的三个功能模块或集成电路，分别对应视频流的三个阶段，即视频流 的接收、视频流的处理及视频流的显示。这样，在每次产品开发或更新时， 只需要更新上述六个功能模块就可以了，每个功能模块都可以被拥有类似功 能的新产品所替代，比如可以随意采用市场上流行的任意一款图像传感器芯 片来替换旧的图像传感器芯片，也可以采用市场上流行的任意一款图像无线 发射器芯片来替换旧的图像无线发射器芯片。然后，根据具体芯片的特点设 计各个部分的接口如何配合，实现从整体到部分的实现过程，快速优质的推
出设计方案和产品。
可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方 案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发 明所附的权利要求的保护范围。
权利要求
1、 一种无线摄像终端，其特征在于，其包括图像传感器，用于在其对准一场景曝光时产生描绘该场景的模拟信号图 像，并将所述模拟信号图像进行模数转化后生成数字数据图像； 图像处理器，用于对所述数字数据图像进行处理；图像无线发射器，用于将来自图像处理器的数字数据图像进行分割打包 并将数据包加载至无线电波上发射出去；其中所述图像无线发射器采用的是 短距离无线传输技术，所迷图像传感器、图像处理器及图像无线发射器是物 理上相互独立的模块。
2、 如权利要求1所述的无线摄像终端，其特征在于所述短距离无线传 输技术是2.4G频段无线传输技术。
3、 如权利要求1所述的无线摄像终端，其特征在于在每帧图像数据中 都加入了帧头和帧尾标志，所述图像无线发射器在将一帧图像数据分割打包 时，也一同将帧头和帧尾放入数据包内。
4、 如权利要求3所述的无线摄像终端，其特征在于在将帧尾数据放入 一数据包后，如该数据包仍然未满，则将该数据包中的剩余位补O或1。
5、 如权利要求1所述的无线摄像终端，其特征在于所述图像处理器包 括图像处理单元、直接存储访问控制器和串行外设接口，所述图像处理单元用于对来自图像传感器的数字数据图像进行包括图像 格式转换、图像压缩在内的图像处理，所述直接存储访问控制器按照SPI协 议将经过压缩的图像数据搬运至串行外设接口 。
6、 一种监控终端，其特征在于，其包括 图4象无线接收器，用于接收图像数据包；图像处理器，用于接收所述图像数据包并将数据包拼接成完整的帧图像，之后对所述帧图像进行图像处理；图像显示器，用于接收来自图像处理器的帧图像进行显示；其中 所述图像无线接收器采用的是短距离无线传输技术，所述图像显示器、图像处理器及图像无线接收器是物理上相互独立的模块。
7、 如权利要求6所述的无线监控终端，其特征在于所述短距离无线传 输技术是2.4G频段无线传输技术。
8、 如权利要求6所述的无线监控终端，其特征在于所述图像处理器通 过识别图像数据包中的帧头和帧尾来拼接完成一帧完整的图像数据。
9、 如权利要求8所述的无线监控终端，其特征在于在识别到帧尾标志 时，该数据包中帧尾后面的剩余数据都被舍弃。
10、 如权利要求6所述的无线监控终端，其特征在于所述图像处理器 包括图像处理单元、直接存储访问控制器和串行外设接口 ，所述直接存储访问控制器将图像无线接收器传输至串行外设接口的图像 数据包搬运至图像处理单元，所述图像处理单元对完整帧图像进行包括解压 缩在内的图像处理。
11、 一种无线监控系统，其特征在于，其包括 无线摄像终端，其包括图像传感器，用于在其对准一场景曝光时产生描绘该场景的模拟信 号图像，并将所述模拟信号图像进行模数转化后生成数字数据图像； 图像处理器，用于对所述数字数据图像进行处理； 图像无线发射器，用于将来自图像处理器的数字数据图像进行分割 打包并将数据包加载至无线电波上发射出去；其中所述图像无线发射器采用 的是短距离无线传输技术，所述图像传感器、图像处理器及图像无线发射器是物理上相互独立的模块； 无线监控终端，其包括图像无线接收器，用于接收图像数据包；图像处理器，用于接收所述图像数据包并将数据包拼接成完整的帧 图像，之后对所述帧图像进行图像处理；图像显示器，用于接收来自图像处理器的帧图像进行显示；其中 所述图像无线接收器采用的是短距离无线传输技术，所述图像显示器、图像 处理器及图像无线接收器是物理上相互独立的模块。
12、 如权利要求11所述的无线监控系统，其特征在于所述短距离无线 传输技术是2.4G频段无线传输技术。
13、 如权利要求11所述的无线监控系统，其特征在于在每帧图像数据 中都加入了帧头和帧尾标志，所述图像无线发射器在将一帧图像数据分割打 包时，也一同将帧头和帧尾放入数据包内；所述监控终端的图像处理器通过识别图像数据包中的帧头和帧尾来拼接 完成一帧完整的图像数据。
14、 如权利要求11所述的无线监控系统，其特征在于 所述无线摄像终端的图像处理器包括图像处理单元、直接存储访问控制器和串行外设接口，所述图像处理单元用于对来自图像传感器的数字数据 图像进行包括图像格式转换、图像压缩在内的图像处理，所述直接存储访问 控制器按照SPI协议将经过压缩的图像数据搬运至串行外设接口 ；所述无线监控终端的图像处理器包括图像处理单元、直接存储访问控制 器和串行外设接口 ，所述直接存储访问控制器将图像无线接收器传输至串行 外设接口的图像数据包搬运至图像处理单元，所述图像处理单元对完整帧图 像进行包括解压缩在内的图像处理。
全文摘要
本发明公开了一种无线摄像终端、无线监控终端及无线监控系统，其中无线摄像终端包括用于在其对准一场景曝光时产生描绘该场景的模拟信号图像且进行模数转化的图像传感器、用于对所述数字数据图像进行处理的图像处理器以及图像无线发射器，用于将数字数据图像进行分割打包并将数据包加载至无线电波上发射出去。其中所述图像无线发射器采用的是短距离无线传输技术，所述图像传感器、图像处理器及图像无线发射器是物理上相互独立的模块。与现有技术相比，通过采用短距离无线通讯模块，使得图像无线发射器与图像无线接收器在短距离内可以实现直接的无线视频通信。
文档编号H04N7/18GK101312527SQ200810116609
公开日2008年11月26日 申请日期2008年7月14日 优先权日2008年7月14日
发明者军 付, 张桂友, 李建军, 王秉举 申请人:北京中星微电子有限公司