具有CDMA模块的无线摄像机和使用其的运动画面传输系统

摘要

本发明涉及一种具有码分多址(CDMA)模块的无线摄像机和一种使用这种无线摄像机的运动画面传输系统，更具体地，包括：运动画面处理器；包括振铃检测器和CDMA模块的通信处理器；包括微处理器和存储了系统操作程序的存储器的控制部分；以及功率控制器，包括用于提供操作功率的电池和由微处理器控制以便开关电源的电源开关。

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有码分多址(CDMA)模块的无线摄像机和使用这种无线摄像机的运动画面传输系统，更具体地，涉及一种具有CDMA模块的无线摄像机和使用这种无线摄像机的运动画面传输系统，使得用户能够通过使用无线终端直接呼叫无线摄像机，来实时识别远程位置的情况。

背景技术

通常，闭路电视(CCTV)是一种图像存储系统，安装在需要进入/外出人员管理以预先防止事故的位置。存储在图像存储系统中的图像数据还可以用作事故的确定事实。即，CCTV记录被捕获的图像信号并且回放记录的图像信号。因此，CCTV广泛地用于例如银行等。

这种传统的CCTV需要用于执行远程通信控制的独立重发器以及大存储容量、增加制造成本及体积。由于有限的空间，CCTV增加的体积使得难以安装CCTV。

同时，随着广泛应用根据IS-95标准使用CDMA技术的移动通信系统，移动通信厂商提出了各种使用移动通信系统的服务以满足订户需要。即，将通过结合具有各种其它系统的移动通信系统实现的各种服务提供给订户。

本发明针对使用移动通信系统的服务之一。

发明内容

因此，本发明针对一种具有码分多址(CDMA)模块的无线摄像机和一种实质上减轻了由于现有技术的限制和不利导致的一个或多个问题的运动画面传输系统。

本发明的目的是提供一种具有CDMA模块的无线摄像机和使用这种无线摄像机的运动画面传输系统，以使用户能够通过使用无线终端直接呼叫无线摄像机来实时识别远程位置的情况。

为实现此目的，本发明提供了一种具有CDMA模块的无线摄像机，包括：用于拾取图像的运动画面处理器；通信处理器，包括振铃检测器，用于通过检测呼叫连接信号来产生传输到CDMA模块的振铃信号，所述CDMA模块用于针对图像无线传输来处理通信信号；控制部分，包括微处理器，用于通过检测振铃信号和控制图像和声音信号来操作整个系统，以及存储器，用于存储移动通信系统终端的标识码和包括图像处理程序的系统操作程序；以及功率控制器，包括用于提供操作功率的电池和由微处理器控制以便开关电源的电源开关。

运动画面处理器：包括由微处理器操作的快门；用于使用电荷耦合器件捕获图像的图像捕获器；用于接收来自图像捕获器的图像信号、从图像信号中提取相关二次采样(CDS)数据、并且执行自动增益控制(AGC)放大的图像信号处理器；用于通过数字格式化将图像信号处理器的数据转换到RGB图像数据的A/D转换器；用于压缩RGB图像数据的图像数据压缩器；用于暂时存储压缩图像数据的缓冲存储器16；用于提供用于向缓冲存储器写入的写地址(Wad)的地址振荡器；以及用于产生要从移动通信终端传输到通信处理器的信号的图像传输器。

CDMA模块包括：用于分别将传输信号编码为第一和第二预定编码速率的第一和第二信道编码器；用于通过帧来交织对应编码数据的第一和第二交织器；选择器，用于使用编码速率选择信号将传输信号与具有对应编码速率的对应信道编码器相连，选择并输出对应交织器的输出；用于产生与正交编码信息相对应的正交编码，并且将从选择交织器输出的编码数据扩频为正交编码的正交调制器；以及用于扩频并传输正交编码的PN扩频器。

无线摄像机还包括连接到微处理器的目标检测传感器。

优选地，目标检测传感器是红外传感器或微波传感器模块。

微波传感器模块包括用于产生射频的射频振荡器；用于放大射频的射频放大器；用于将放大射频信号发射到空中的发射天线；用于接收从发射天线发射的射频的接收天线，接收天线与传感器电路部分相集成；用于合成从目标反射的信号和射频的频率合成部分；以及用于将合成频率转换到中间频带频率的频率转换部分。

正交编码信息包括正交编码数和正交编码长度。

运动画面处理器包括电荷耦合器件。

根据本发明的另一个方案，提供了一种使用具有CDMA模块的无线摄像机的运动画面传输系统，这种系统包括运动画面处理器、通信处理器、控制部分、功率控制器和移动通信终端。所述运动画面处理器包括：由微处理器操作的快门；用于使用电荷耦合器件捕获图像的图像捕获器；用于捕获声音的声音捕获器；用于接收来自图像捕获器的图像信号并且从图像信号中提取相关二次采样(CDS)数据并且执行自动增益控制(AGC)放大的图像信号处理器；用于通过数字格式化将图像信号处理器数据转换到RGB图像数据的A/D转换器；用于压缩RGB图像数据的图像数据压缩器；用于暂时存储压缩图像数据的缓冲存储器；用于提供用于向缓冲存储器写入的写地址(Wad)的地址振荡器；以及用于产生要从移动通信终端传输到通信处理器的信号的图像传输器。通信处理器包括CDMA模块，CDMA模块包括：用于分别将传输信号编码为第一和第二预定编码速率的第一和第二信道编码器；用于通过帧来交织对应编码数据的第一和第二交织器；选择器，用于使用编码速率选择信号将传输信号与具有对应编码速率的对应信道编码器相连，选择并输出对应交织器的输出；用于产生与正交编码信息相对应的正交编码并且将从选择交织器输出的编码数据扩频为正交编码的正交调制器；用于扩频并传输正交编码的PN扩频器；以及用于通过检测呼叫连接信号来产生振铃信号到CDMA模块的振铃检测器。控制部分包括：用于通过检测振铃信号并控制图像和声音信号来操作整个系统的微处理器；以及用于存储移动通信系统终端的标识码和包括图像处理程序的系统操作程序的存储器。功率控制器包含用于提供操作功率的电池和由微处理器控制以便开关电源的电源开关。以及移动通信终端用于通过呼叫连接无线摄像机来接收运动画面信息。

需要理解的是，本发明的上述概括说明和下面详细说明是示范性的和解释性的，并且目的是如权利要求所述，提供本发明的进一步解释。

附图说明

被包含并组成本申请一部分的附图提供了本发明的更好理解，其示出了本发明实施例以及结合说明用于解释本发明原理。其中：

图1是示出了根据本发明第一实施例的具有CDMA模块的无线摄像机和使用这种无线摄像机的控制电路的运动画面传输系统的方框图；

图2是示出了根据本发明第二实施例的具有CDMA模块的无线摄像机和运动画面传输系统的控制电路的方框图；

图3是根据本发明实施例的用于无线摄像机的CDMA的方框图；

图4是示出了根据本发明优选实施例，当移动通信终端呼叫具有CDMA模块的无线摄像机时的运动画面传输过程的流程图；以及

图5是示出了根据本发明优选实施例，当具有CDMA模块的无线摄像机呼叫移动通信终端时的运动画面传输过程的流程图。

具体实施方式

现在将详细地参考本发明优选实施例，结合附图来示出其示例。只要可能，在整个附图中相同的参考数字将用于表示相同或类似的部分。

图1示出了根据本发明第一实施例的具有CDMA模块的无线摄像机和使用这种无线摄像机的运动画面传输系统的控制电路的方框图。

如图所示，具有CDMA模块的无线摄像机包括：运动画面处理器1、通信处理器2、中心处理单元3以及功率控制器4。

运动画面处理器1包括：由将在后面说明的微处理器30操作的快门10；图像捕获器11，用于使用具有例如红(R)、绿(G)和蓝(B)象素的电荷耦合器件来捕获图像；用于使用麦克风来捕获声音的声音捕获器12；图像信号处理器13，用于接收来自图像捕获器11的图像信号，从图像信号中提取相关二次采样(CDS)数据并且执行自动增益控制(AGC)放大；用于通过数字格式化将图像信号处理器13的数据转换为RGB图像数据的A/D转换器14；用于压缩RGB图像数据的图像数据压缩器15；用于暂时存储压缩图像数据的缓冲存储器16；用于提供用于向缓冲存储器写入的写地址(Wad)的地址振荡器17；以及用于产生要传输到CDMA模块20的信号的图像传输器18。

在下文中将简要说明运动画面处理器1的操作。

当通过微处理器30的控制打开快门10时，通过透镜将从对象反射的光线透射到CCD，以便定义对象图像，并且响应透射的光线量将其作为电信号输出。即，输出R、G和B信号作为图像信号。然后，图像信号处理器13执行CDS数据提取和AGC放大，A/D转换器14将模拟图像数据转换为数字图像数据。由图像数据压缩器15将数字数据进行压缩，以适于通信。即，按照与考虑到写入容量、频带和其它参数而形成的CDMA模块20相同的格式来压缩数字数据。

当从图像数据压缩器15输出图像数据时，缓冲存储器16根据提供的写入地址(Wad)存储接收到的数据。在此，地址振荡器17包括写入地址计数器、读取地址计数器和时钟产生器。

写入和读取地址计数器的计数值用于产生写入和读取地址。通过产生写入和读取地址(Wad和Rad)来实现经由缓冲存储器16的写入和读取操作。响应来自微处理器30或图像数据压缩器15的写入请求来产生这些地址。

例如，响应图像数据的输出，图像数据压缩器15周期性地输出写入请求。地址振荡器17的写入地址计数器通过计数连续地输出写入地址(Wad)。这使得能够将通过图像拾取操作获取的图像数据连续地放置于缓冲存储器16中。

写入地址计数器根据由时钟产生器产生的标准时钟信号来执行计数。由图像捕获器11来保持时钟信号与CCD传输操作的时钟信号同步。同时，根据写入地址来恢复位于缓冲存储器16上的图像数据。将恢复的图像数据传输到CDMA模块20。

同时，声音捕获器12根据选择的声音信号传输方法，对接收到的声音数据进行解码。即，声音捕获器12将声音数据进行解调并且执行A/D转换操作。由微处理器30将数字声音数据与图像相匹配并且传输到图像传输器18。图像传输器18根据有效写入格式，将声音数据和从缓冲存储器16传输来的图像数据进行解码。将解码的数据传输到CDMA模块20。

通信处理器2包括用于发送信号的CDMA模块20和用于检测响应来自移动通信终端15的呼叫而产生的振铃信号的振铃检测器21。优选地，振铃检测器21由空穴传感器(hole sensor)或能够使用线圈来检测电流的差分电流传感器形成。参考图3来说明CDMA模块。

中心处理单元3包括：微处理器30，用于通过接收从通信处理器2输入的振铃信号来执行功率控制，并且用于将图像处理控制信号传输到运动画面处理器1；以及ROM31，用于存储操作程序和图像压缩程序和通信程序。ROM31还存储用于呼叫连接的移动通信终端5的一般性代码。

功率控制器4包括：由微处理器300控制以便控制电源的电源开关40和用于给整个系统供电的电池41。在这一点上，通过向微处理器30提供热待机功率来实现由微处理器300控制的电源开关40的开/关控制。即，即使当切断了供给整个系统的功率时，提供阈值功率以便检测从通信处理器2输入的振铃信号。

在此，为了完成无线摄像机和图像信息传输系统的构成，设置了CDMA模块20和移动通信终端5。

图2示出了根据本发明第二实施例的具有CDMA模块的无线摄像机和使用这种无线摄像机的运动画面传输系统的控制电路的方框图。

此第二实施例与第一实施例的不同在于用于检测目标的传感器被连接到微处理器30。因此，微处理器30处理由目标检测传感器产生的传感信号，以便用作产生移动通信终端5的呼叫信号和图像处理控制信号。优选地，目标检测传感器由红外线传感器6形成。红外线传感器6被用于检测预定空间。当由很多障碍物时，优选地，将利用微波的传感器模块用作目标检测传感器。使用微波的传感器模块通常包括：用于产生射频的射频振荡器；用于放大射频的射频放大器；用于将放大射频信号发射到空中的发射天线；用于接收从发射天线发射的射频的接收天线，接收天线与传感器电路部分相集成；用于合成从目标反射的信号和射频的频率合成部分；以及用于将合成频率转换到中间频带频率的频率转换部分。

图3示出了根据本发明实施例的用于无线摄像机的CDMA的方框图。

如图中所示，本发明的CDMA模块由前向链路业务信道传感组成，所述传感设备具有1/3速率编码器和1/6速率编码器。

选择器201具有于第一编码器211相连的第一输出端和于第二编码器212相连的第二输出端。响应从控制部分(未示出)输出的选择信号(Csel)，选择器201输入传输数据并且选择性地将输入数据输出到第一和第二编码器211和212之一。

第一编码器211的数据输入取决于选择器201的输出。当在选择器201中以1/3编码速率产生输入数据并且将其作为符号(symbol)输出时，第一编码器211将输入的数据进行编码并分段(punctuate)。即，第一编码器211将输入信号的每一个比特编码为三个符号。对于第一编码器211，可以使用交织编码器或turbo编码器。第一符号重发器221将编码数据以第一编码速率输入并且重复输出符号，以使按照不同比特率编码和输入的符号可以具有相同的符号率。第一交织器231设计用于对从第一符号重发器221输出的第一编码数据进行交织并且将其输出。第一交织器231可由块交织器形成。

第二编码器212的数据输入取决于选择器201的输出。当在选择器201中以1/6编码速率产生输入数据并且将其作为符号输出时第二编码器212将输入的数据编码并分段。即，第二编码器212将输入信号的每一个比特编码为六个符号。对于第二编码器212，可以使用交织编码器或turbo编码器。第二符号重发器222将编码数据以第二编码速率输入并且重复输出符号，以使按照不同比特率编码和输入的符号可以具有相同的符号率。第二交织器232设计用于将从第二符号重发器222输出的第一编码数据交织并且将其输出。第二交织器232可由块交织器形成。

长码产生器291产生作为每一个订户的标识码的长码。缓冲匹配器(dash mater)292执行长码的缓冲匹配，以使长码与从第一和第二交织器231和232输出的符号速率相同。选择器293输入缓冲匹配器292的输出并且由编码选择信号(Csel)选择性地将缓冲匹配长码输出到第一和第二混合器241和242之一。即，当选择1/3编码速率时，选择器293将缓冲匹配长码输出到第一混合器241。当选择1/6编码速率时，选择器293将缓冲匹配长码输出到第二混合器242。第一混合器241将从第一交织器231输出的第一编码数据与从选择器293输出的长码混合，并将其输出。第二混合器242将从第二交织器232输出的第二编码数据与从选择器293输出的长码混合，并将其输出。

第一信号转换器251转换从第一混合器241输出的多个二进制数据的电平，并将其输出。即，第一信号转换器251将数据“0”转换为+1并将数据“1”转换为-1。第一正交调制器261包括产生第一正交编码的第一正交编码产生器，用于使用正交编码数和正交长度将第一编码数据进行正交编码。即，第一正交调制器261根据正交编码数和正交编码长度来产生第一正交编码，并且利用从第一信号转换器251输出的数据，将其复用以便产生第一正交调制信号。在此，假设使用Walsh编码作为正交编码以及使用有256编码长度的Walsh编码作为第一编码速率(1/3编码速率)。

第二信号转换器252将从第二混合器242输出的多个二进制数据转换并将其输出。即，第二信号转换器252将数据“0”转换为+1并将数据“1”转换为-1。第二正交调制器262包括产生第二正交编码的第二正交编码产生器，用于使用正交编码数和正交长度将第二编码数据进行正交编码。即，第二正交调制器262根据正交编码数和正交编码长度来产生第二正交编码，并且利用从第二信号转换器252输出的数据，将其复用以便产生第二正交调制信号。在此，假设使用Walsh编码作为正交编码以及使用有128编码长度的Walsh编码作为第二编码速率(1/6编码速率)。

扩频设备270接收从第一和第二正交调制器261和262输出的第一和第二正交调制信号之一，将接收信号与扩频序列混合，并且扩频并输出混合的传输信号。可以将PN序列用作扩频序列。QPSK扩频设备可用作扩频设备270。增益控制器280输入扩频设备270的输出并且使用增益控制信号(Gc)来控制输入的扩频信号的增益。

下面将简要说明CDMA模块20的操作。

控制部分(未示出)分析从接收设备(未示出)输出的参数并确定是否转换了编码速率。参数包括信号强度(RSSI、Ec/Io、Eb/Io等)、在预定时间段内的接收PCB的累加值、以及请求编码速率转换的消息INFO。传输器首先确认在通信期间接收的信号强度是否小于预设最小临界值。当信号强度小于最小临界值时，控制部分产生用于降低当前编码速率的控制信号。接收信号强度意味着其包括RSSI、Ec/Io、Eb/Io等。

此外，CDMA模块20检验从基站输出的信号并且通过反向链路输出用于提高或降低基本状态传输功率的功率控制比特PCB。因此，基站检验CMDA模块20的功率控制比特PCB，并且对预定时间段内请求提高功率的功率提高PCB的数目和请求降低功率的功率降低PCB的数目进行计数。计数值高于预定值，控制部分产生请求降低当前编码速率的控制信号。反之，则功率下降PCB数产生用于提供当前编码速率的信号。

转换编码速率的请求可由CDMA模块20实现。在这种情况下，CDMA模块20使用消息INFO来请求。基站的控制部分(未示出)通过接收设备(未示出)来接收CDMA模块20的请求。

控制部分可以使用与上述参数不同的参数。在本发明中，假设使用3个参数。此外，可以设计控制部分，以使每一个参数根据其编码速率而改变。或者，仅当接收到所有参数的子集时，才可以改变编码速率。还可以设计控制部分，以使当通信环境恶化时降低编码速率，从而改进通信条件，并当通信环境改善时提高编码速率，以便将编码速率恢复到初始编码速率。

当希望如上所述地改变编码速率时，当改变编码速率时，控制部分产生新的正交编码数(Wno)和新的正交编码长度(Wlength)，以便分配新的信道。这是因为，当改变编码速率时，也改变了正交编码长度。即，控制部分根据选择编码速率和用于选择编码速率的编码器的编码选择信号(Csel)来产生用于产生变化的正交编码的新的正交编码数和长度(Wno和Wlength)。在这种情况下，当选择具有较低编码速率(即1/6)的编码器时，正交编码相对短。当选择具有较高编码速率(即1/3)的编码器时，正交编码相对长。

同时，当前向链路使用利用1/3速率FEC的第一编码器211和利用1/6速率FEC的第二编码器212时，由选择器201确定从传输器到第一和第二编码器211和212输入的数据路径。最终将从传输器输出的数据经由不同速率FEC进行传输。即，当通信环境改善时，选择器使用从控制部分输出的选择信号Csel来将这些输入数据输出到第一编码器211，当通信环境恶化时将其输出到第二编码器212。

此外，因为应当由不同速率FEC改变正交编码的使用，选择并使用第一和第二正交调制器261和262之一。即，当选择第一编码器211时，因为它是使用1/3速率FEC的信号，第一正交调制器261的正交编码产生器产生由正交编码数和长度(Wno和Wlength)确定的具有256长度的正交编码。因此，第一正交调制器261利用正交编码将以1/3速率编码的信号复用，以便产生第一正交调制信号，并且扩频器270使用PN序列、PNI和PNQ来对第一正交调制信号进行扩频并输出。

当选择第二编码器212时，因为它是使用1/6速率FEC的信号，第二正交调制器262的正交编码产生器产生由正交编码数和长度(Wno和Wlength)确定的具有128长度的正交编码。因此，第二正交调制器262利用正交编码将以1/6速率编码的信号复用以便产生第二正交调制信号，并且扩频器270使用PN序列、PNI和PNQ来将第二正交调制信号扩频并输出。

如上所述，用于扩频正交调制信号的扩频器270的构成在正交调制之后使用PN序列。因此，除了编码器和交织器以外，1/6速率FEC与1/3速率相同。在1/6速率FEC的情况下，在最后端的比特率从576bit/帧增长到1152bit/帧。交织器尺寸增长了两倍。

图4示出了根据本发明优选实施例，当移动通信终端呼叫具有CDMA模块的无线摄像机时的运动画面传输过程的流程图。下面的说明是基于由独立用户安装本发明无线摄像机的假设。

如在流程图中所示，使用移动通信终端来执行到安装在无线摄像机中的CDMA模块的呼叫连接(S1)。当将呼叫连接信号从移动通信终端传输到CDMA模块20时，向CDMA模块20发送振铃信号(S2)。然后，振铃信号被输入到微处理器30中，并且响应振铃信号，微处理器30开启电源开关40(S3)。使用预设口令来执行针对使用无线摄像机的识别过程(S4)。当没有识别用户时，停止系统的操作。当识别了用户时，打开快门(S5)并且操作运动画面处理器1(S6)。将运动画面传输到与CDMA模块20相连的移动通信终端(S7)。用户实时监控无线摄像机安装的远程地点的情况(S8)。当用户希望连续监控远程地点的情况时，他/她保持无线摄像机的CDMA模块和移动通信终端之间的连接，并且当他/她不希望时，他/她断开通信。在这种方式下，当微处理器30检查到保持连接状态时，微处理器连续地将运动画面传输到移动通信终端，并且当检查到切断了连接状态时，微处理器30停止运动画面的传输并且关闭电源开关40，以便停止整个系统的操作(S9-S10)。同时，再次关闭被打开的快门10，将微处理器30改变为用于检测振铃信号的待机状态。响应振铃信号的检测，重复上述步骤(S11-S12)。

本发明的系统可以安装在例如幼儿园的公众地点。在这种情况下，多个人员可以通过输入其口令与CMDA连接。

图5示出了根据本发明优选实施例，当具有CDMA模块的无线摄像机呼叫移动通信终端时的运动画面传输过程的流程图。

当目标检测传感器和微处理器30处于恒定驱动状态(S20)时，系统保持最小待机状态。当目标检测传感器检测到目标时(S21)，微处理器30通过开启电源开关40来驱动整个系统(S22)。结果，打开了快门10(S23)并且操作运动画面处理器1(S24)。同时，微处理器30呼叫其信息存储在微处理器30中的移动通信系统终端(S25)。当移动通信终端与CDMA模块20相连时(S26)，将运动画面传输到用户的移动通信终端(S27)，以便用户能够监控远程地点的情况(S28)。当用户希望连续监控远程地点时，他/她保持无线摄像机的CDMA模块和移动通信终端之间的连接状态，并且当他/她不希望时，他/她断开连接。在这种方式下，当微处理器30检查到保持连接状态时，微处理器连续地将运动画面传输到移动通信终端，并且当检查到切断了连接状态时，微处理器30停止运动画面的传输，并且关闭电源开关40以便停止整个系统的操作(S29-S30)。同时，再次关闭被打开的快门10，将微处理器30改变为用于检测振铃信号的待机状态。响应振铃信号的检测，重复上述步骤(S31-S32)。

在图4中示出的过程示出了一种用户能够在其希望时间处通过直接连接来监控远程地点情况的方法。在图5中示出的过程示出了一种仅当目标检测传感器检测到目标时用户才监控远程地点情况的方法。

然而，这两种方法可在本发明系统中结合使用。

工业应用性

如上所述，具有CDMA模块的无线摄像机和使用这种无线摄像机的运动画面传输系统使得户能够通过使用移动终端，来直接呼叫无线摄像机，或者通过使用无线摄像机的CDMA模块呼叫移动终端来实时识别远程地点情况。

因此，因为没有独立存储设备和重发器的必要，可以节约制造成本并且减少系统的尺寸，从而易于在有限空间安装系统。

对于本领域的技术人员，显而易见的是在本发明中可以作各种修改和变化。因此，本发明覆盖本发明的修改和变化，只要其处于所附权利要求书及其等同物的范围内。