TWI498002B - 影像轉換裝置 - Google Patents

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TWI498002B TW102112761A TW102112761A TWI498002B TW I498002 B TWI498002 B TW I498002B TW 102112761 A TW102112761 A TW 102112761A TW 102112761 A TW102112761 A TW 102112761A TW I498002 B TWI498002 B TW I498002B
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Description

影像轉換裝置
本發明係關於一種影像轉換裝置；特別關於一種具有散熱結構的影像轉換裝置。
監控產品在市場需求的增加及相關技術日趨成熟之際，已成為新興電子產業中令人矚目的重點。早期的監控產品是使用類比式的架構系統，但類比式的影像訊號經由長距離的傳輸後容易造成影像的失真，而且在影像的傳輸過程中容易受到外界雜訊的干擾，容易造成畫質的不穩定。
近年來隨著廣域網際網路的發展及監控產品的普及，安全監控市場與電腦產業一樣，必須面對網路化、數位化及多功能整合趨勢，在此趨勢下監控產品也逐漸從傳統類比閉路電視CCTV(Closed-Circuit TeleVision)轉移到網路攝影機(Internet-Protocol Camera，IP-Camera)發展趨勢。
監控產品從早期的類比訊號模式經由技術的發展進步，現在監控產品已經逐漸往數位訊號模式發展，數位化的影像訊號能提供更好的影像品質及解析度，在訊號傳輸安全上也有其絕佳優勢。除此之外，數位訊號更能將許多的相關資訊及監控功能整合在數位訊號中一起傳輸，以達到節省維護系統的人力需求及系統建置成本。
監控系統更從傳統的封閉網路架構下逐漸的趨向與廣域網 際網路作連接，使用者可以在世界各地監控相關影像及相關資訊。所以監控系統從傳統單純的影像錄製系統架構，現在更整合了動作感測、現場錄音及主動提示等加值應用功能，以滿足現在使用者的需求。
數位化的許多優點跟方便性是個趨勢，然而直接使用數位化的產品雖然是最快速便利的，但由於現有普遍架構皆為類比系統，直接更新成數位化的監控產品，將使舊有的系統造成浪費，所以在既有類比系統下進行數位化系統升級，將是個發展趨勢。
現在主流的系統架構如「第1圖」所示，其中類比攝影機110接收之類比影像訊號經由類比線路130傳送至影像伺服器140處理，影像伺服器140能把接收到的類比影像訊號及麥克風類比音訊訊號160轉換成數位影像訊號及數位音訊訊號，且前述之數位訊號可以經由乙太網路或無線網路方式與廣域網際網路170連接。但由於必須增加複雜的影像轉換設備，將耗費許多建置成本，而增加的影像伺服器設備將占據許多空間。
其中，類比攝影機110需要一組外接電源120讓類比攝影機110使用，而且影像伺服器140也需另一組外接電源150讓影像伺服器140使用，所以此監控系統中需要同時使用兩組外接電源，以提供系統所需電源要求，但此種電源安排將產生電源線佈線過度繁雜之問題，以及增加電源線之建構成本。此外，上述之安排仍須面對傳送類比訊號用之類比線路130佈線過長所造成訊號衰減的問題。
本發明之目的係提供一種小型化的影像轉換裝置，請參考「第2圖」，「第2圖」中之影像轉換裝置220整合了類比影像、類比聲音及 數位訊號擷取功能。本發明之影像轉換裝置220以一插頭與插座之組合的方式直接與影像擷取裝置210連接，且能將影像擷取裝置210輸出之類比影像、外部之類比音源訊號240及外部之數位訊號250轉換成數位影像及數位音訊訊號，最後傳輸至廣域網際網路260。而數位化之影像及音訊訊號可以有較佳訊號品質及增加傳輸距離之優勢。
其中，本發明之一特點，藉由影像轉換裝置內部設置之散熱元件連接影像轉換裝置內之發熱元件及對外連接端口，將可以有效將影像轉換裝置內之熱量傳遞出影像轉換裝置外。而影像轉換裝置更具有一電源分接裝置，可以將外接電源230分接至影像轉換裝置使用及提供額外電源讓影像擷取裝置210使用，以達到共用電源線之功效。
本發明之目的係提供一種影像轉換裝置，包括影像訊號輸入端口、音訊訊號擷取端口、訊號處理模組及訊號輸出模組。影像訊號輸入端口與影像擷取裝置連接，用以接收來自於該影像擷取裝置之外部類比影像訊號。而音訊訊號擷取端口，用以擷取外部類比音訊訊號。訊號處理模組連接影像訊號輸入端口及音訊訊號擷取端口，用以接收外部類比影像訊號及外部類比音訊訊號，並用以轉換外部類比影像訊號及外部類比音訊訊號並產生對應之數位影像訊號以及數位音訊訊號。訊號輸出模組連接訊號處理模組，用以輸出數位影像訊號以及數位音訊訊號。
本發明之影像轉換裝置更包括散熱元件，此散熱元件連接到訊號處理模組。此散熱元件更連接該影像訊號輸入端口並將該訊號處理模組所產生的熱量傳導至該影像訊號輸入端口，其中該散熱元件大致成一L形狀且影像訊號輸入端口係為一同軸電纜接頭。
本發明之影像轉換裝置，更包括電源線組成用，用以接收外部電源。其中電源線組成係為電源分接器，用以連接外部電源且分接給影像轉換裝置及該影像擷取裝置使用。
其中，訊號輸出模組所輸出之數位影像訊號以及數位音訊訊號為乙太網路訊號或無線網路訊號。而音訊訊號擷取端口係接收麥克風輸入訊號。本發明之影像轉換裝置，更可包含數位訊號輸入端口，用以接收周邊裝置所產生的數位訊號。
以上之關於本發明內容之說明及以下之實施方式之說明係用以示範與解釋本發明之精神與原理，並且提供本發明之專利申請範圍更進一步之解釋。
110‧‧‧類比攝影機
120、150、230‧‧‧外接電源
130‧‧‧類比線路
140‧‧‧影像伺服器
160‧‧‧麥克風類比音源訊號
170、260‧‧‧廣域網際網路
210、380、480、580、680、780、880‧‧‧影像擷取裝置
220、300、400、500、600、700、800‧‧‧影像轉換裝置
240‧‧‧類比音源訊號
250‧‧‧數位訊號
310、410、510、610、710、810‧‧‧影像訊號輸入端口
320、420‧‧‧訊號處理模組
420a、520a、620a、720a、820a‧‧‧訊號處理元件
420b、520b、620b、720b、820b‧‧‧載板
330、430、530、630、730、830‧‧‧訊號輸出模組
340、440、540、640、740、840‧‧‧音訊訊號擷取端口
350、450、550、650、750、850‧‧‧數位訊號輸入端口
360、460、560、660、760、860‧‧‧電源線組成
470、570、670、770、870、872‧‧‧散熱元件
390‧‧‧周邊裝置
392‧‧‧麥克風輸入訊號
394、494、594、694、794、894‧‧‧外部電源
396‧‧‧第一訊號
第1圖係繪示習之技術之監控系統之示意圖。
第2圖係繪示本發明之影像轉換裝置之示意圖。
第3圖係繪示本發明之影像轉換裝置系統之方塊圖。
第4圖係繪示本發明之一實施例的影像轉換裝置之示意圖。
第5圖係繪示本發明之另一實施例的影像轉換裝置之示意圖。
第6圖係繪示本發明之另一實施例的影像轉換裝置之示意圖。
第7圖係繪示本發明之另一實施例的影像轉換裝置之示意圖。
第8圖係繪示本發明之另一實施例的影像轉換裝置之示意圖。
請參照「第3圖」，「第3圖」所繪示的為依據本發明之一實 施例的影像轉換裝置300之方塊圖。其中影像轉換裝置300包含有影像訊號輸入端口310、訊號處理模組320、訊號輸出模組330、音訊訊號擷取端口340、數位訊號輸入端口350及電源線組成360。其中，影像訊號輸入端口310電性連接影像擷取裝置380及訊號處理模組320，影像訊號輸入端口310用以連接及接收來自影像擷取裝置380的外部類比影像訊號，且將所接收到之外部類比影像訊號傳送至訊號處理模組320處理成數位訊號。影像訊號輸入端口310與影像擷取裝置380之間可以透過一插頭與插座之組合的方式連接，也就是說影像訊號輸入端口具有一插座或插頭，而影像擷取裝置則具有相匹配的插座或插頭，該些插頭與插座的組合可以是一組相匹配的尼爾-康塞曼(Bayonet Neill-Concelman，BNC)連接器、一組相匹配的AV(Composite Video Connector)端子或一組相匹配的RCA(Radio Corporation of America)端子等連接器元件。
而訊號處理模組320電性連接訊號輸出模組330、音訊訊號擷取端口340及數位訊號輸入端口350，音訊訊號擷取端口340用以連接及接收麥克風輸入訊號392，音訊訊號擷取端口340將接收到之麥克風輸入訊號392傳送至訊號處理模組320，使得訊號處理模組320能將所接收之麥克風輸入訊號392轉換成對應之數位訊號。而數位訊號輸入端口350用以接收周邊裝置390之數位訊號，數位訊號輸入端口350同樣可將所接收到之數位訊號傳送至訊號處理模組320處理。訊號輸出模組330將接收訊號處理模組320處理過後之數位影像訊號及數位音訊訊號且轉換成標準的網路數位訊號，以第一訊號396的形式輸出。
電源線組成360係電性連接訊號處理模組320、訊號輸出模 組330、影像擷取裝置380及外部電源394。電源線組成360用以接收外部電源394且將此電源分接至訊號處理模組320、訊號輸出模組330及影像擷取裝置380。
請參照「第4圖」，「第4圖」所繪示的為依據本發明之一實施例的影像轉換裝置400之示意圖。影像轉換裝置400包含影像訊號輸入端口410、訊號處理模組420、訊號輸出模組430、音訊訊號擷取端口440、數位訊號輸入端口450、電源線組成460及散熱元件470。散熱元件470與訊號處理模組420及影像訊號輸入端口410連接，用以將訊號處理模組420產生之熱能傳導至影像訊號輸入端口410。
將訊號處理模組420運作時所產生之熱量傳導至影像訊號輸入端口410的理由可與訊號輸入端口之材料選擇有關。舉例來說，影像訊號輸入端口410在一實施例中為一BNC連接器，用以與影像擷取裝置480之BNC連接器相連接，由於BNC連接器為一金屬器件，除了能電性連接訊號外亦有導熱之功效。而且影像訊號輸入端口410亦可為AV(Composite Video Connector)端子或RCA端子等連接器元件。
訊號處理模組420包含訊號處理元件420a及載板420b，訊號處理模組420之訊號處理元件420a能將類比影像訊號、類比音源訊號及數位輸入訊號運算轉換成數位訊號。載板420b為訊號處理元件420a之載板，此載板可為印刷電路板(Printed Circuit Board，PCB)及軟性印刷電路板(Flexible Print Circuit，FPC)等承載元件，用以承載訊號處理元件420a及電性連接相關零件及電路。
訊號輸出模組430，用以接收訊號處理模組420處理過後之 數位訊號，且將數位訊號編碼並輸出，其輸出之編碼後的數位訊號可為乙太網路訊號或無線網路訊號。
音訊訊號擷取端口440為類比訊號接頭，音訊訊號擷取端口440可連接類比麥克風訊號，該類比麥克風可以是外接式的連接於該音訊訊號擷取端口440，亦可以是內建於該轉換裝置400內並設置於音訊訊號擷取端口440上。數位訊號輸入端口450為數位訊號接頭，可用以接收外部周邊裝置之數位輸入訊號，其周邊裝置可為紅外線感應器(Passive Infrared Sensor，PIR)、熱感測器(Thermal Sensor)或磁簧開關等外接裝置。
電源線組成460可為三端之電源分節器，用以將從外部電源494輸入之電源分接成兩電源訊號路徑。其中，一電源訊號路徑包含影像轉換裝置400中之訊號輸出模組430及訊號處理模組420，而另一電源訊號路徑則包含影像擷取裝置480。透過此電源線組成460，訊號輸出模組430與訊號處理模組420以及影像擷取裝置480均可有適當的電源提供。「第4圖」所述的電源分接裝置係設置在影像轉換裝置內部，但不以此為限，於其他實施例中，電源分接裝置也可以設置在轉換裝置外部。
影像擷取裝置480為一金屬外殼之監視攝影機，用以產生類比影像訊號，影像擷取裝置480之類比影像訊號輸出接頭為金屬BNC接頭，其金屬BNC接頭外部與影像擷取裝置480之金屬外殼相互連接在一起。
散熱元件470為L形狀金屬，此L形狀金屬一端用以連接訊號處理元件420a，L形狀金屬相對之另一端與影像訊號輸入端口410連接。值得一提的是由於訊號處理元件420a會產生熱量，此熱量讓可以經由此散熱元件470之L形狀金屬傳導至影像訊號輸入端口410。由於上述之影 像訊號輸入端口410為金屬之BNC接頭，此BNC接頭又直接與外部之影像擷取裝置480之金屬BNC接頭相互連接，故能將訊號處理元件420a產生之熱量傳導至影像擷取裝置480，且利用影像擷取裝置480之金屬外殼以達到協助散熱之功效。
請參照「第5圖」，「第5圖」所繪示的為依據本發明之另一實施例的影像轉換裝置500之示意圖。影像轉換裝置500與影像轉換裝置400之系統組成架構相似，而影像轉換裝置500與影像轉換裝置400其中一個差異在於其散熱元件470與散熱元件570之形狀及連接方式不同，所以影像轉換裝置500之功能介紹可以參考第4圖之相關說明。在此僅針對散熱元件570之形狀及連接方式加以介紹。
上述之散熱元件570可為一U形狀金屬且與影像訊號輸入端口510及訊號輸出模組530連接。此U型金屬之一端連接影像訊號輸入端口510，U形狀金屬之中間金屬段連接訊號處理元件520a，而另一端連接至訊號輸出模組530。由於訊號輸出模組530亦會產生熱能，故散熱元件570能同時協助訊號處理元件520a及訊號輸出模組530散熱。
請參照「第6圖」，「第6圖」所繪示的為依據本發明之另一實施例的影像轉換裝置600之示意圖。其中影像轉換裝置600與影像轉換裝置400之系統組成架構相似，而影像轉換裝置600與影像轉換裝置400其中一個差異在於其散熱元件之連接方式與置放位置不同。因此，影像轉換裝置600之功能介紹請參考「第4圖」之相關說明，在此僅針對差異點(也就是散熱元件670之連接方式)加以介紹。
上述之散熱元件670為一L形(L-Shaped)金屬且與影像訊號 輸入端口610連接。此L形金屬之一端連接影像訊號輸入端口610，L形金屬之另一端則連接至訊號處理元件620a，所以訊號處理元件620a運作時所產生的熱量可以經由此L形金屬傳導至影像訊號輸入端口610，最後再經由影像訊號輸入端口610將熱量傳導至有大面積金屬外殼之外部之影像擷取裝置680，以達到有效散熱之目的。由於散熱元件670在此實施例中可以為影像轉換裝置600之外部殼體的一部份，且殼體之其他部分可以為非金屬材質，也就是說殼體為一金屬與非金屬材料的複合元件。因此，藉著散熱元件670有較大與外部空氣接觸之區域面積，將有助於提升對於訊號處理元件620a的散熱效果，亦可節省額外增加內部散熱片所需之費用。為了實現上述較佳之散熱表現，訊號處理元件620a可能需要設置在載板620b之下方，使得散熱元件670連接訊號處理元件620a。
請參閱第7圖之實施例，第7圖之影像轉換裝置700包含影像訊號輸入端口710、訊號處理模組720、訊號輸出模組730、音訊訊號擷取端口740、數位訊號輸入端口750、電源線組成760及散熱元件770。散熱元件770與訊號處理模組720及影像訊號輸入端口710連接，用以將訊號處理模組720產生之熱能傳導至影像訊號輸入端口710。
將訊號處理元件720a運作時所產生之熱量傳導至影像訊號輸入端口710的理由可與訊號輸入端口之材料選擇有關。舉例來說，影像訊號輸入端口710在一實施例中為一BNC連接器，用以與影像擷取裝置780之BNC連接器相連接，由於BNC連接器為一金屬器件，除了能電性連接訊號外亦有導熱之功效。
訊號處理模組720包含訊號處理元件720a及載板720b。載 板720b為訊號處理元件720a之載板，用以承載訊號處理元件720a及電性連接相關零件及電路。
散熱元件770為L形狀金屬，此L形狀金屬一端用以連接訊號處理元件720a，L形狀金屬相對之另一端與影像訊號輸入端口710連接。與第6圖之實施例600最大的不同在於，散熱元件770並不是影像轉換裝置700之殼體796的一部分。
而關於影像轉換裝置700之其他未特別說明元件之特性與功能可以參考本發明之其他相關部分，在此不再贅述。
請參閱第8圖，第8圖為本發明之影像轉換裝置800的另一實施例。相對於第7圖之實施例，散熱元件870不是L形設計，且僅與訊號處理元件820a連接。此散熱元件870係設置在外部殼體896以及載板820b之間，外部殼體896對應此散熱元件870連接影像處理元件820a的位置處具有複數個散熱孔898，用以將訊號處理模組820a所產生的熱量散佈到大氣中。關於影像轉換裝置800之其他未特別說明之元件與功能同樣可以參考本發明之其他相關部分，在此不再贅述。
在實際做法上，上述各實施例中的散熱元件亦可藉由一導熱材料連接訊號處理元件，以利將訊號處理元件所產生的熱量傳導到該散熱元件。綜合以上所述，本發明所揭露之一種具有散熱結構的影像轉換裝置，此影像轉換裝置更提供電源分接功能，以提供外部與本影像轉換裝置相連之影像擷取裝置運作所需電源。本發明除了可以達到共用電源之功效外，主要能利用散熱元件連接裝置內主要發熱元件，且經由對外連接之訊號傳輸端口將熱量傳遞出去，達到更佳之散熱功效。
300‧‧‧影像轉換裝置
310‧‧‧影像訊號輸入端口
320‧‧‧訊號處理模組
330‧‧‧訊號輸出模組
340‧‧‧音訊訊號擷取端口
350‧‧‧數位訊號輸入端口
360‧‧‧電源線組成
380‧‧‧影像擷取裝置
390‧‧‧周邊裝置
392‧‧‧麥克風輸入訊號
394‧‧‧外部電源
396‧‧‧第一訊號

Claims (12)

  1. 一種影像轉換裝置，包括：一影像訊號輸入端口，與一影像擷取裝置以一插頭與插座之組合連接以接收來自於該影像擷取裝置之一外部類比影像訊號，其中該影像訊號輸入端口為一金屬器件，用以將該影像轉換裝置產生的熱量傳導至該影像擷取裝置；一音訊訊號擷取端口，用以擷取一外部類比音訊訊號；一訊號處理模組，連接該影像訊號輸入端口及該音訊訊號擷取端口，用以接收該外部類比影像訊號及該外部類比音訊訊號，並用以轉換該外部類比影像訊號及該外部類比音訊訊號並產生一數位影像訊號以及一數位音訊訊號；以及一訊號輸出模組，連接該訊號處理模組，用以輸出該數位影像訊號以及該數位音訊訊號。
  2. 如請求項第1項所述之影像轉換裝置，其中更包括一散熱元件，連接到該訊號處理模組，用以傳導該訊號處理模組所產生的熱量。
  3. 如請求項第2項所述之影像轉換裝置，其中該散熱元件更連接該影像訊號輸入端口並將該訊號處理模組所產生的熱量傳導到該影像訊號輸入端口。
  4. 如請求項第3項所述之影像轉換裝置，其中該散熱元件大致成一L形狀。
  5. 如請求項第2項所述之影像轉換裝置，更包括一外部殼體，該影像轉換裝置係設置於該外部殼體內，該外部殼體具有複數個散熱孔。
  6. 如請求項第1項所述之影像轉換裝置，其中該影像訊號輸入端口係為一 同軸電纜接頭。
  7. 如請求項第1項所述之影像轉換裝置，其中更包括一電源線組成用以接收一外部電源。
  8. 如請求項第7項所述之影像轉換裝置，其中該電源線組成係為一電源分接器，用以連接該外部電源且分接給該影像轉換裝置及該影像擷取裝置。
  9. 如請求項第1項所述之影像轉換裝置，其中該訊號輸出模組所輸出之該數位影像訊號以及該數位音訊訊號為乙太網路訊號或無線網路訊號。
  10. 如請求項第1項所述之影像轉換裝置，其中該音訊訊號擷取端口係接收一麥克風輸入訊號。
  11. 如請求項第1項所述之影像轉換裝置，更包含一數位訊號輸入端口，用以接收一周邊裝置產生的一數位訊號。
  12. 如請求項第1項所述之影像轉換裝置，其中該插頭與插座之組合包含一組相匹配的尼爾-康塞曼(Bayonet Neill-Concelman，BNC)連接器、一組相匹配的AV(Composite Video Connector)端子或一組相匹配的RCA(Radio Corporation of America)端子。
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