一种适用于海底长期观测的视频采集、存储方法及装置制造方法
【专利摘要】本发明公开一种可用于海底长期观测的耐压10MPa的海底摄像系统的构建方法、数据流控制方法及装置。在水下部分包括水下摄像机和水下电子舱，水下电子舱通过8芯水密接插件连接水下电子舱壳体的内部和外部；水下摄像机通过RS232端口连接8芯水密接插件Ⅱ，8芯水密接插件Ⅱ连接水下电子舱壳体内部的视频服务器的RS232端口和600/24V电源，视频服务器连接8芯水密接插件I和600/24V电源，600/24V电源为所述视频服务器和水下摄像机供电；在水上部分包括光交换机、-600V直流电源和工控机。本发明为单极性导电，降低了系统损耗；水下摄像机焦距可在线调节。
【专利说明】一种适用于海底长期观测的视频采集、存储方法及装置
【技术领域】
[0001]本发明公开一种可用于海底长期观测的耐压IOMPa的海底摄像系统的构建方法、数据流控制方法及装置。
【背景技术】
[0002]海洋科学作为海洋勘探开发、资源利用的基础越来越受到重视。海洋科学主要以观察为主。早期海洋观察主要通过船只为载体的声纳、摄像机等进行短期的观察。近来，海底观测成为流行的观测手段。海底观测最大的优点是可以进行长期的连续的观测，为科学研究提供连续有效的数据。海底长期观测离不开摄像系统和视频数据的采集和读取方法。
[0003]视频数据往往容量较大，占用较多网络资源较多，影响传输速度，所以必须对视频信号进行压，即视频的编码。视频编码是指将某个视频格式的文件转换成另一种视频格式文件的方式。目前视频流传输中最为重要的编解码标准有国际电联的H.261、H.263，运动静止图像专家组的M-JPEG和国际标准化组织运动图像专家组的MPEG系列标准，此外在互联网上被广泛应用的还有Real-Networks的RealVideo、微软公司的WMV以及Apple公司的QuickTime等。经过压缩的视频进入计算机后需要对其捕获并进行解码。
[0004]海底观测系统的摄像机长期放置于海底，所以摄像机的开关、焦距调节等操作只能通过在线的方式进行调节。
【发明内容】
[0005]针对现有技术的上述不足之处，本发明要解决的技术问题是提出一种适用于海底长期观测的视频采集、存储方法及装置，具有在线控制摄像装置、线调节焦距、耐受水压等功能。
[0006]本发明为实现上述目的所采用的技术方案是:一种适用于海底长期观测的视频采集、存储方法及装置，
[0007]在水下部分包括水下摄像机和水下电子舱，水下电子舱通过8芯水密接插件连接水下电子舱壳体的内部和外部；水下摄像机通过RS232端口连接8芯水密接插件II，8芯水密接插件II连接水下电子舱壳体内部的视频服务器的RS232端口和600/24V电源，视频服务器连接8芯水密接插件I和600/24V电源，600/24V电源为所述视频服务器和水下摄像机供电；
[0008]在水上部分包括光交换机、-600V直流电源和工控机；光交换机和-600V直流电源通过光电复合缆连接8芯水密接插件I，光交换机通过网线连接工控机。
[0009]所述-600V直流电源为单极输出，水下电子舱外部安装的阴极电极连接600/24V电源，构成双极输电系统。
[0010]所述阴极电极为钛合金的电极。
[0011 ] 所述水下电子舱壳体外表面有环氧树脂层。
[0012]所述网线的长度小于20米。[0013]一种适用于海底长期观测的视频采集、存储方法，包括以下步骤:系统启动；工控机检测光交换机是否正常，若正常则检测视频服务器是否正常，若正常则在内存中捕获视频服务器句柄；创建视频解码进程；获取视频进程地址；创建视频数据存储地址；读取数据，进行MPEG4解码；存储解码后的视频文件，并回到获取视频进程地址步骤。
[0014]所述调节焦距包括以下步骤:等待调焦指令的到来；若调焦指令到来，则将调焦指令转换为水下摄像机可识别的形式，并按照调焦指令调节焦距。
[0015]本发明具有以下优点:
[0016]1.单极性导电，降低了系统损耗；
[0017]2.水下摄像机焦距可在线调节；
[0018]3.网络传输时将视频进行压缩，节省网络资源，MPEG4解码可获得高质量视频文件；
[0019]4.传输介质为光电复合缆，用光纤传输视频数据可最大程度保障系统数据传输量。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1本发明装置电路原理图；
[0021]图2本发明视频采集、存储方法控制程序流程图；
[0022]图3本发明焦距调节方法控制程序流程图。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图及实施例对本发明做进一步的详细说明。
[0024]如图1、2、3所示，本发明一种适用于海底长期观测视频采集、存储装置，包括:供电系统为-600V直流电源,单级输出，另一极为海水,共同构成双极输电系统,米用负极性输出可以更好的起到防止海水腐蚀的作用；水下电子舱内安装阴极电极，材料钛合金；水下电子舱外壳涂有环氧树脂，作为防止海水腐蚀的又一手段；为保证远距离传输，传输介质为光电复合缆中的光纤；焦距调节采用RS232控制水下摄像机的方法实现，在水下电子舱内视频服务器已将RS232信号转换为以太网信号；舱内设有600V/24V电源，负责为水下系统供电；计算机通过网线光交换机相连；交换机通过带有一对儿光纤的光电复合缆连接到水下电子舱上的8芯水密接插件上，8芯水密接插件中有2芯光纤，6芯铜线；2芯光纤为G655单模光纤；6芯铜线的横截面积为大于2mm2 ；8芯水密接插件中的2芯光纤连接视频服务器；视频服务器连接摄像机；视频服务器为可分配IP地址类型；视频服务器带有RS232端口，RS232端口和水下摄像机的RS232端口相连，进行焦距调节；视频服务器和水下摄像机通过8芯水密接插件相连；该8芯水密接插件8芯均为铜芯，横截面积大于2_2。
[0025]-600V电源选用上海稳华电源设备有限公司的WYJ600直流稳压电源。
[0026]工控机为研华IPC-610-L，该工控机为是19"机架安装，专为关键应用任务而设计。包括PCI/ISA总线和网络、串口、并口等丰富的外接口，无源底板或者标准ATX主板，并支持各种电源。
[0027]网线采用普通双头RJ45网线，为了保证传输质量，网线长度小于20米。
[0028]光交换机采用MOXA的EDS728光交换机。EDS-728模块化以太网交换机让您的网络规划更加容和灵活。模块化的设计配置4个千兆端口和24个快速以太网端口。可以从2种2端口的千兆模块和5种I端口的千兆模块中选择合适的千兆端口(电口 /光口)，从8种4端口的百兆模块中选择百兆端口(电口 /光口，SC/ST)。EDS-728可以满足任何的工业应用的要求，并且为以后的扩容提供了空间。
[0029]8芯水密接插件I采用ODI的鹦鹉螺系列光电复合8芯连接器，其中2芯光纤，6芯电缆铜芯。
[0030]600/24V电源选用杭州美赞电子有限公司的DC/DC600-24电源模块，功率为600W。
[0031]视频服务器采用MOXA的VPort-461视频服务器。VPort 461是一款I通道H.264工业级视频编码器，提供市场上最佳的视频质量，使用较小的带宽进行视频压缩。可同时提供多达3组视频流(H.264 和MJPEG)。用户可将这些视频流做不同的利用，像是监看、录像或分析。VPort 461也具备工业级的坚固设计，包括-4(T75° C宽温工作能力、IP30等级的保护和通过多种工业级认证，这些强化的特性使VPort 461更加适用于严苛的应用环境。VPort 461配备了 Moxa创新的DynaStream?技术,可有效减少视频对带宽的消耗。DynaStream?技术根据系统或系统管理员对视频流的控制，自动调整视频帧数的传输速率。
[0032]8芯水密接插件II采用subconn公司的DBH8F系列8芯水密连接器。
[0033]水下摄像机选用Tritech Typhoon-AS系列水下摄像机。Tritech专门为专业水下市场生产高性能的各种声纳系统、摄像机机和机械工具设备，它是ROV (遥控操作设备)传感器和工具以及AUV (水下自治机器人)市场的领军企业。
[0034]具体连接如下:
[0035]研华工控机和EDS728光交换机通过双头RJ45网线链接，光电复合缆为2芯光纤、单芯铜导体构成。其中2芯光纤连接光交换机EDS728的光接口。光电复合缆的单芯铜导体连接-600V直流电源WYJ600。光电复合缆另一端连接8芯水密接插件I，通过接插件的转接，单芯铜导线连接600/24V直流变换电源，直流变换电源输出的24V直流电输送给视频服务器VPort461和水下摄像机。
[0036]本发明法包括视频采集、存储方法和焦距调节方法，分别如下:
[0037]视频采集、存储方法:
[0038]系统启动；
[0039]检测交换机是否正常，若正常则继续执行，不正常退出程序；
[0040]检测视频服务器是否正常，若正常则继续执行，不正常退出程序；
[0041]捕获视频服务器句柄；
[0042]创建视频解码进程；
[0043]获取视频进程地址；
[0044]创建视频数据存储地址；
[0045]读取数据，进行MPEG4解码；
[0046]存储解码后的视频文件，并回到获取视频进程地址步骤。
[0047]焦距调节方法:
[0048]系统启动；
[0049]检测交换机是否正常，若正常则继续执行，不正常退出程序；
[0050]检测视频服务器是否正常，若正常则继续执行，不正常退出程序；[0051]等待调焦指令到来；
[0052]若指令到来则往下进行，否则继续等待；
[0053]将指令转换为水下摄像机可识别的形式；
[0054]指令到来后按照指令调节焦距。
【权利要求】
1.一种适用于海底长期观测的视频采集、存储装置，其特征在于， 在水下部分包括水下摄像机和水下电子舱，水下电子舱通过8芯水密接插件连接水下电子舱壳体的内部和外部；水下摄像机通过RS232端口连接8芯水密接插件II，8芯水密接插件II连接水下电子舱壳体内部的视频服务器的RS232端口和600/24V电源，视频服务器连接8芯水密接插件I和600/24V电源，600/24V电源为所述视频服务器和水下摄像机供电； 在水上部分包括光交换机、-600V直流电源和工控机；光交换机和-600V直流电源通过光电复合缆连接8芯水密接插件I，光交换机通过网线连接工控机。
2.根据权利要求1所述的一种适用于海底长期观测的视频采集、存储装置，其特征在于，所述-600V直流电源为单极输出，水下电子舱外部安装的阴极电极连接600/24V电源，构成双极输电系统。
3.根据权利要求2所述的一种适用于海底长期观测的视频采集、存储装置，其特征在于，所述阴极电极为钛合金的电极。
4.根据权利要求1所述的一种适用于海底长期观测的视频采集、存储装置，其特征在于，所述水下电子舱壳体外表面有环氧树脂层。
5.根据权利要求1所述的一种适用于海底长期观测的视频采集、存储装置，其特征在于，所述网线的长度小于20米。
6.一种适用于海底长期观测的视频采集、存储方法，其特征在于，包括以下步骤:系统启动；工控机检测光交换机是否正常，若正常则检测视频服务器是否正常，若正常则在内存中捕获视频服务器句柄；创建视频解码进程；获取视频进程地址；创建视频数据存储地址；读取数据，进行MPEG4解码；存储解码后的视频文件，并回到获取视频进程地址步骤。
7.根据权利要求6所述的一种适用于海底长期观测的视频采集、存储方法，其特征在于，所述调节焦距包括以下步骤:等待调焦指令的到来；若调焦指令到来，则将调焦指令转换为水下摄像机可识别的形式，并按照调焦指令调节焦距。
【文档编号】H04N7/22GK103856750SQ201210508822
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2012年11月30日 优先权日:2012年11月30日
【发明者】李智刚, 孙凯, 秦宝成, 何震, 何立岩, 李默竹 申请人:中国科学院沈阳自动化研究所