高清监控视频系统及其控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及监控领域，特别涉及高清监控视频系统。
【背景技术】
[0002]现有技术的基本监控系统由摄像机和DVR/NVR组成，如图1所示，其中摄像机包括模拟摄像机，IPC(IP Camera,基于 IP 的摄像机),SDI (Serial Digital Interface,数字串行接口)相机，DVR/NVR中DVR为数字硬盘录像机(Digital Video Recorder,简称DVR)，NVR为网络视频录像机(Network Video Recorder,简称NVR)。摄像机的功能为图像采集-1SP图像信号处理(Image Signal Prosessing，简称 ISP)-视频编码(CVBS，IP，SDI)，DVR/NVR接收到数据后完成基本的显示，存储及相关的图像数据处理。
[0003]现有模拟摄像机一个像素点只采集一种单原色(Gb，Gr, R，B)，后续ISP图像信号处理根据临近点的数值插值计算出该点像素点的其他二个原色。这个过程中Bayer数据插值到RGB格式的数据，实际上产生了冗余信息(I倍的冗余量)，这个冗余信息增大了数据量。如果在摄像机端进行ISP处理，则处理后的数据在传输时数据量大，需要采用视频压缩技术进行视频压缩，使得图像传输存在延时等问题。另外，每个摄像机中都设置有ISP模块，存在系统成本大，结构复杂，功耗较高等问题。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种高清监控视频系统及其控制方法，不需要在摄像机中安装ISP模块，监控视频录像机中的IPS模块可以被多个摄像机公用，大大降低了摄像机的硬件成本，还可以充分利用目前视频监控系统已经广泛安装的模似传输线缆，实现近乎无损无延时的传输，大大减少了对视频监控系统重新布线的要求。
[0005]为解决上述技术问题，本发明的实施方式公开了一种高清监控视频系统，包括:监控视频录像机和通过支持模拟传输的线缆与该监控视频录像机连接的至少一个摄像机，
[0006]摄像机包括:
[0007]第一模拟信号收发模块，用于通过线缆向监控视频录像机发送模拟信号，或从监控视频录像机接收模拟信号；
[0008]图像传感器，用于生成数字图像数据；
[0009]数模转换器，用于将来自图像传感器的数字图像数据转换为模拟信号，通过第一模拟信号收发模块发送给监控视频录像机；
[0010]控制器，用于通过第一模拟信号收发模块接收来自监控视频录像机的控制信号，并根据该控制信号对本摄像机进行控制；
[0011 ] 监控视频录像机包括:
[0012]第二模拟信号收发模块，用于通过线缆向摄像机发送模拟信号，或从摄像机接收模拟信号；
[0013]模数转换器，用于将第二模拟信号收发模块接收的模拟信号转换为数字图像数据；
[0014]ISP模块，用于对模数转换器输出的数字图像数据进行图像信号处理，生成对摄像机的控制信号，通过第二模拟信号收发模块发送给摄像机。
[0015]本发明的实施方式还公开了一种高清监控视频系统的控制方法，该系统包括监控视频录像机和通过支持模拟传输的线缆与该监控视频录像机连接的至少一个摄像机，
[0016]方法包括以下步骤:
[0017]摄像机中的图像传感器生成数字图像数据；
[0018]摄像机将数字图像数据转换为模拟信号；
[0019]摄像机通过线缆向监控视频录像机发送模拟信号；
[0020]监控视频录像机通过线缆接收模似信号，并将收到的模拟信号转换为数字图像数据；
[0021]监控视频录像机对数字图像数据进行图像信号处理，生成对摄像机的控制信号；
[0022]监控视频录像机将控制信号通过线缆发送给摄像机；
[0023]摄像机根据该控制信号对本摄像机进行控制。
[0024]本发明的实施方式还公开了一种高清监控视频系统的数据传输格式，将采集到的原始Bayer数据直接传输到后端系统，不进行图像处理，进行ISP处理等是在后端完成的。
[0025]本发明的实施方式还公开了一种高清监控视频系统的调制解调模块，摄像机还包括:
[0026]调制模块，用于对原始Bayer数据或者Bayer压缩数据进行调制，调制后的模拟信号通过同轴电缆直接传输到监控视频录像机中；
[0027]监控视频录像机还包括:
[0028]解调模块，用于对直接传输的经调制后的原始Bayer数据或者Bayer压缩数据进行解调。
[0029]本发明的实施方式还公开了一种高清监控视频系统的增益补偿装置，摄像机还包括增益补偿模块，用于产生各个频率点的测试信号并传输给监控视频录像机，并根据监控视频录像机反馈的数据对传输衰减进行补偿；
[0030]监控视频录像机还包括频点衰减测试模块，用于计算接收到的各个频点测试信号的衰减，并将数据反馈给摄像机。
[0031]本发明的实施方式还公开了一种高清监控视频系统的复合传输装置，在摄像机将传感器采集到的Bayer数据或者Bayer压缩数据直接传输到监控视频录像机时，传输为复合传输，传输带宽一部分用作视频信号传输，另一部分用作音频信号，控制信号或者同步信号的传输。
[0032]本发明的实施方式还公开了一种高清监控视频系统的智能分析装置，监控视频录像机还包括智能分析装置，智能分析装置对经过图像信号处理后的数据进行分析，能够满足有色度要求的智能分析。
[0033]本发明实施方式与现有技术相比，主要区别及其效果在于:
[0034]将摄像机生成的数字图像转为模拟信号，通过线缆传输给监控视频录像机，在监控视频录像机中进行图像信号处理，生成对摄像机的控制信号，反馈给摄像机进行控制操作，可以不需要在摄像机中安装ISP模块，大大降低了摄像机的硬件成本，因为摄像机的数量大，监控视频录像机中的IPS模块可以被多个摄像机公用，所以可以大大减少视频监控系统的总成本，还可以充分利用目前视频监控系统已经广泛安装的模似传输线缆，实现近乎无损无延时的传输，大大减少了对视频监控系统重新布线的要求。
[0035]进一步地，在本发明的其它某些实例中，也可以不进行压缩，直接将Bayer数据传输给监控视频录像机。
[0036]进一步地，摄像机传感器采集的原始Bayer数据中，一个像素点只有一种单原色(Gb, Gr, R，B)，后续ISP (图像信号处理)需要根据临近点的数值插值计算出该点像素点的其他两个原色。这个插值计算的过程实际上产生了冗余信息(I倍的冗余量)，这个冗余信息增大了数据量。所以直接传输Bayer数据或其压缩数据，可以减少需要传输的数据总量。
[0037]进一步地，由于直接传输原始Bayer数据或者Bayer压缩数据,传输的带宽更低，可控制到30M以内；由于带宽低，在相同情况下，传输距离更远，信号损失更小，信道补偿更简单。
[0038]进一步地，通过摄像机端发送特性频率的方法能够准确的确定线缆的实际传输特性，精度高；
[0039]进一步地，通过在摄像机端对信号预加重，补偿传输衰减，能够改善接收端信号的信噪比。
[0040]进一步地，整个传输系统除能够满足视频信号传输外，还能兼容各种应用。
【附图说明】
[0041]图1是现有技术中一种基本监控系统的结构不意图；
[0042]图2是本发明第一实施方式中一种高清监控视频系统的结构示意图；
[0043]图3是本发明第一实施方式中一种高清监控视频系统的系统框图；
[0044]图4是本发明第二实施方式中一种高清监控视频系统的控制方法的流程示意图。
【具体实施方式】
[0045]在以下的叙述中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，本领域的普通技术人员可以理解，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。
[0046]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。
[0047]本发明第一实施方式涉及一种高清监控视频系统，图2是该高清监控视频系统的结构示意图，该高清监控视频系统包括:监控视频录像机和通过支持模拟传输的线缆与该监控视频录像机连接的至少一个摄像机。
[0048]本发明各实施方式中提到的监控视频录像机包括数字硬盘录像机(DigitalVideoRecorder,简称 “DVR”)和网络硬盘录像机(Network Video Recorder,简称“NVR”)。
[0049]此外，可以理解，本发明各实施方式中提到的支持模拟传输的线缆包括同轴电缆或双绞线。
[0050]其中，摄像机包括:
[0051]第一模拟信号收发模块，用于通过线缆向监控视频录像机发送模拟信号，或从监控视频录像机接收模拟信号；
[0052]图像传感器，用于生成数字图像数据；
[0053]数模转换器，用于将