一种智能网络摄像机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及智能视频监控技术领域，尤其涉及一种智能网络摄像机。
【背景技术】
[0002]网络摄像机(IP Camera，简称IP-Cam、IPC，也叫Network Camera)是视频监控网络中前端摄像机的一种，是摄像机与计算机合二为一的系统。与计算机一样，网络摄像机有自己的IP地址，可以直接连接网络；网络摄像机具有web服务器、FTP(文件传输协议)等功能，并且包括许多其它IP网络和安全协议。
[0003]随着芯片和软件技术的成熟、价格的降低和网络环境的完善，网络摄像机在大多数情况下，从处理、传输和存储等几个方面来说，其系统构成的性价比都是很高的，目前已经成为视频监控网络中主流的前端摄像机。
[0004]普通网络摄像机的组成示意图如图1所示，由镜头(图未示)、图像传感器、核心部件--网络摄像机单芯片(IP Camera SoC, SoC即System-on-a-Chip)、存储器、以太网接口和输入/输出接口等构成。普通网络摄像机对视频图像的处理过程是:镜头生成的光学图像由图像传感器转换为电信号图像，输入到网络摄像机单芯片中，由图像处理子系统进行自动对焦/自动曝光/自动白平衡等控制，以及对图像进行去抖、降噪、矫正、增强和缩放等处理，然后由视频编码子系统对图像数据进行视频编码，生成的视频码流由以太网控制器通过以太网接口发送至后端。其中的CPU(—般是ARM架构的)主要负责运行操作系统和嵌入式软件。
[0005]普通网络摄像机可以形象地比拟为人的眼睛，它并不去理解视频图像所包含的内容，也称为非智能网络摄像机。
[0006]在视频监控网络的智能化、前端化的技术趋势推动下，智能网络摄像机(Intelligent IP Camera或Smart IP Camera)成为网络摄像机新的发展方向。智能网络摄像机运用智能视频分析(IVS，即Intelligent Video Surveillance)技术，在前端本地实现诸如车牌车型识别、行为分析、事件检测，以及人脸识别等智能功能。形象地讲，智能网络摄像机不止有眼睛，而且有大脑，它能够理解视频图像所包含的内容，进行实时的智能视频分析，或者为后端智能分析提供预处理。
[0007]现有的智能网络摄像机的组成示意图如图2所示，与图1所示普通网络摄像机相比，其核心部件--智能网络摄像机单芯片(Intelligent IP Camera SoC)中，增加了智能视频分析子系统，一般是基于数字信号处理器(DSP，即Digital Signal Processor)或智能分析加速引擎(IVS Engine，一般是硬件化的)构成。
[0008]智能视频分析子系统作为智能处理单元，运行智能视频分析算法，对图像数据进行智能分析或预处理，分析的结果或预处理后的数据，与视频码流一起由以太网控制器通过以太网接口发送至后端。其它各功能部分的作用与普通网络摄像机的相同。
[0009]可知，智能网络摄像机是指其具有智能视频分析功能，智能视频分析的核心是算法，算法依靠智能处理单元的运算来实现。智能视频分析的应用场景越复杂，算法复杂度也越高，加上实时性要求，因此对智能处理单元的运算性能要求也越高；可以预计，未来的应用场景会更复杂，算法复杂度会更高，对智能处理单元运算性能的要求只会更高。
[0010]另外，智能视频分析还要能够适应应用场景的多样化和个性化要求。对不同的应用场景，需要开发不同的算法来适应；对看似相近的应用场景，也需要调整算法以达到最好的效果，这就要求智能处理单元的软件开发和维护容易、使用灵活。
[0011]现有的智能网络摄像机中的智能处理单元，是智能网络摄像机单芯片中的智能视频分析子系统，一般基于数字信号处理器或智能分析加速引擎构成，存在着两个主要缺点:其一，运算性能不足以承载高复杂度的算法。比如，TI公司的DaVinci系列Digital MediaProcessor中的数字信号处理器，虽然能够满足车牌识别等智能算法的要求，但是在处理人脸识别等更复杂的应用时，其性能就显得不足了；海思公司的HD IP Camera SoC中的智能分析加速引擎，其性能目前只能支持到较为简单的越界/区域入侵侦测等智能算法。其二，基于数字信号处理器的软件开发难度大，面向多样化和个性化应用时，开发投入的成本高、时间长、效率低；而硬件化的智能分析加速引擎，在使用灵活性上更是受到制约。
【发明内容】
[0012]基于此，有必要针对现有技术存在的上述问题，提供一种智能网络摄像机，以解决现有技术存在的不足和缺陷。
[0013]—种智能网络摄像机，包括网络摄像机模块，所述网络摄像机模块包括图像传感器、摄像机单芯片、第一存储器和第一以太网接口，所述摄像机单芯片连接于所述图像传感器、所述第一存储器及所述第一以太网接口，所述智能网络摄像机还包括用于智能视频分析的智能处理模块及接口模块，所述智能处理模块通过所述第一以太网接口连接于所述摄像机单芯片，所述接口模块和所述摄像机单芯片相连接，且和所述智能处理模块相连接。
[0014]其优势在于:本发明提供的一种智能网络摄像机在现有的网络摄像机技术方案(指核心部件及其嵌入式软件)的基础之上，设置智能处理模块作为增强的智能处理单元，可以显著提升智能视频分析所需要的运算性能，同时，所述智能网络摄像机结构简单清晰、可实施性强，对智能网络摄像机应用的提升和普及具有非常现实的意义。
[0015]本发明一较佳实施方式中，所述智能处理模块包括X86单芯片或多片芯封装芯片、第二存储器、第二以太网接口、第二以太网控制器、第三以太网控制器及第二输入/输出，所述X86单芯片或多片芯封装芯片通过所述第二以太网控制器及所述第二以太网接口连接至所述第一以太网接口。
[0016]可知，本发明提供的一种智能网络摄像机采用包括高性能、低功耗、小型化的X86单芯片或多片芯封装芯片的智能处理模块20，作为增强的智能处理单元，可以充分利用X86平台的通用性和开放性，为智能分析算法和软件的开发、编程、调试和维护，提供极大的方便，非常有利于产品的快速实施。
[0017]本发明一较佳实施方式中，所述接口模块包括第一输入/输出接口、第三以太网接口及第二输入/输出接口，所述第一输入/输出接口连接至所述摄像机单芯片，所述第三以太网接口连接至所述第三以太网控制器，所述第二输入/输出接口连接至所述第二输入/输出。
[0018]本发明一较佳实施方式中，所述的智能网络摄像机还包括网络集线器或网桥或网络交换机，所述智能处理模块包括X86单芯片或多片芯封装芯片、第二存储器、第二以太网接口、第二以太网控制器及第二输入/输出，所述X86单芯片或多片芯封装芯片通过所述第二以太网控制器及所述第二以太网接口连接至所述网络集线器或网桥或网络交换机，所述网络集线器或网桥或网络交换机连接至所述第一以太网接口。
[0019]本发明一较佳实施方式中，所述接口模块包括第一输入/输出接口、第三以太网接口及第二输入/输出接口，所述第一输入/输出接口连接至所述摄像机单芯片，所述第三以太网接口连接至所述网络集线器或网桥或网络交换机，所述第二输入/输出接口连接至所述第二输入/输出。