專利名稱：一種組合式多功能視頻處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)的記錄、傳輸、控制裝置領(lǐng)域，具體涉及一種基于嵌入式實時多任務(wù)操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的分體式、模塊化的組合式多功能視頻處理裝置。
背景技術(shù)：
當(dāng)前，計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展，以“信息采集，傳輸，處理，存儲，監(jiān)控”為核心功能的視頻監(jiān)控類產(chǎn)品在各行各業(yè)得到越來越廣泛的應(yīng)用。由于數(shù)字視頻監(jiān)控具有傳統(tǒng)模擬監(jiān)控?zé)o法比擬的優(yōu)點，而且符合當(dāng)前信息社會中數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化的發(fā)展趨勢，所以數(shù)字視頻監(jiān)控正在逐步取代模擬監(jiān)控，廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)。隨著網(wǎng)絡(luò)帶寬、芯片技術(shù)、計算機處理能力和存儲容量的快速提高，以及各種實用視頻處理技術(shù)的出現(xiàn)，視頻監(jiān)控步入了全數(shù)字化的網(wǎng)絡(luò)時代，以數(shù)字視頻、音頻、數(shù)據(jù)的壓縮、傳輸、存儲和播放為核心，以智能實用的圖像分析為特色，引發(fā)了視頻監(jiān)控行業(yè)的技術(shù)革命。
隨著社會的發(fā)展，人們對安全保障的要求越來越強烈，用先進的安全防護技術(shù)和防范理念，竭誠為社會服務(wù)，確保公共安全，保護人民的生命財產(chǎn)安全，這是時代賦予的重任，目前在重要的黨政機關(guān)、軍事單位、國防科研生產(chǎn)單位、重點文物單位、國家重點建設(shè)項目、銀行金融系統(tǒng)、大型商場、庫房和高檔居民住宅等場所，都裝有圖像監(jiān)控系統(tǒng)，而廣泛使用的PC機式硬盤錄像機，但其存在著許多缺陷和不足(1)成本太高，性價比不好，用軟件作多路實時解壓對CPU要求較高；(2)延遲太長，由于使用純軟件做MPEG2/4壓縮解壓縮，很難把延遲控制在3秒以內(nèi)；(3)操作系統(tǒng)大多采用Windows系統(tǒng)，因其固有的不穩(wěn)定因素而造成系統(tǒng)不穩(wěn)定，也容易受病毒感染、很容易死機；(4)功耗大。而對于全集成嵌入式硬盤錄像機用在不同需求場合的時候有資源閑置、浪費的情形發(fā)生，價格較高。
中國專利文獻(ZL200420021033.6)公開了發(fā)明創(chuàng)造名稱為《一種全集成的嵌入式網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機》的實用新型專利技術(shù)，雖然采用了嵌入式處理器和嵌入式主板技術(shù)解決了系統(tǒng)的穩(wěn)定性問題，但是仍然存在配置固定、改變困難的不足之處，該專利技術(shù)將所有功能集成在同一主板上，各功能不能分割，即使在使用中有些不需要的功能也無法去掉，因而造成產(chǎn)品的生產(chǎn)成本較高，推廣應(yīng)用困難。
發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有的PC機式硬盤錄像機或全集成的嵌入式硬盤錄像機的多功能集成、配置固定、生產(chǎn)成本較高、系統(tǒng)的穩(wěn)定性差、操作不便的不足，本發(fā)明提供一種視頻處理裝置。
本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的本發(fā)明為一種功能模塊化、結(jié)構(gòu)組合式的多功能視頻處理裝置，它包括采用嵌入式處理器的嵌入式主板和固化在FLASH中的嵌入式多任務(wù)實時操作系統(tǒng)，嵌入式主板上設(shè)置有與功能模塊相連接的數(shù)據(jù)總線和通訊接口；將視頻處理裝置所需的其它部分分別制成獨立的功能模塊，各功能模塊通過數(shù)據(jù)總線和通訊接口與嵌入式主板連接，連接后即可在嵌入式多任務(wù)實時操作系統(tǒng)的控制下發(fā)揮其各自的作用。可以根據(jù)實際需要，在一定的范圍內(nèi)，隨意增減選用相應(yīng)的獨立功能模塊的品種和數(shù)量，組成所需的組合式多功能視頻處理裝置。
本發(fā)明的一種組合式多功能視頻處理裝置，包括用于控制系統(tǒng)工作的嵌入式處理器和嵌入式主板，用于視頻處理的、獨立的功能模塊，嵌入式處理器中設(shè)置有FLASH芯片，嵌入式多任務(wù)實時操作系統(tǒng)軟件固化在FLASH芯片中，嵌入式多任務(wù)實時操作系統(tǒng)軟件對各功能模塊進行協(xié)調(diào)管理和設(shè)置運行參數(shù)；其連接關(guān)系為嵌入式處理器與嵌入式主板連接，用于視頻處理的功能模塊分別與嵌入式主板上設(shè)置的數(shù)據(jù)總線通訊接口和數(shù)據(jù)通訊接口連接。
用于本發(fā)明的一種組合式多功能視頻處理裝置的功能模塊包括通過數(shù)據(jù)總線通訊接口與主板相連接的視音頻采集模塊、視音頻解碼輸出模塊、硬盤存儲模塊、網(wǎng)絡(luò)通訊模塊；還包括通過數(shù)據(jù)通訊接口與主板相連接的報警控制模塊、解碼控制模塊、用于輸入指令的控制面板及鍵盤。
嵌入式主板上設(shè)置的數(shù)據(jù)通訊接口包括串行通訊接口、并行通訊接口和USB接口。
數(shù)據(jù)通訊接口為串行通訊接口。
根據(jù)不同的需求，選用功能模塊的種類和數(shù)量進行組合，組成本發(fā)明的組合式多功能視頻處理裝置。
本發(fā)明的一種組合式多功能視頻處理裝置的視音頻壓縮采集模塊采用MPEG-4壓縮技術(shù)或H.264壓縮技術(shù)制成。
本發(fā)明采用嵌入式實時多任務(wù)操作系統(tǒng)和嵌入式處理器，操作系統(tǒng)程序固化在FLASH中，能較好的克服PC類DVR因Windows操作系統(tǒng)自身原因引起的死機及存儲圖像混亂現(xiàn)象，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性，操作和安裝更加簡便。
嵌入式實時多任務(wù)操作系統(tǒng)對各功能模塊統(tǒng)一管理、協(xié)調(diào)工作，設(shè)置運行參數(shù)。視音頻采集模塊對視音頻信號進行實時采集壓縮；將壓縮數(shù)據(jù)存儲到由大容量硬盤組成的存儲模塊；通過視音頻解碼輸出模塊將實時預(yù)覽的圖像信號在監(jiān)視器上實時顯示；報警控制模塊實時監(jiān)測報警動態(tài)，外界報警信號接入報警控制模塊，報警控制模塊會輸出報警信號；以數(shù)據(jù)通訊接口方式與嵌入式主板相連的解碼控制模塊對攝像前端控制信號進行解碼并驅(qū)動完成對云臺和攝像鏡頭的實時控制；控制面板及鍵盤或遠(yuǎn)程控制網(wǎng)絡(luò)通訊模塊用于輸入控制指令，控制管理系統(tǒng)軟件運行，進行錄像時間的設(shè)定、不同質(zhì)量要求的視頻圖像壓縮的實時設(shè)置，實時視頻圖像瀏覽監(jiān)視；網(wǎng)絡(luò)通訊模塊同時支持遠(yuǎn)程控制網(wǎng)絡(luò)報警、網(wǎng)絡(luò)存儲壓縮和網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程監(jiān)控工作。
本發(fā)明的組合式多功能視頻處理裝置，采用模塊化結(jié)構(gòu)，使用時可以根據(jù)實際需要靈活配置，既可滿足需要又能避免不必要的閑置，同時又便于今后的系統(tǒng)功能擴展；系統(tǒng)穩(wěn)定性好，操作方便，成本降低。
圖1為本發(fā)明的一種組合式多功能視頻處理裝置的原理結(jié)構(gòu)示意圖具體實施方式
圖1中所示，本發(fā)明的一種組合式多功能視頻處理裝置，包括采用固化在FLASH內(nèi)的嵌入式實時多任務(wù)操作系統(tǒng)、嵌入式處理器、嵌入式主板、視音頻采集壓縮模塊采用MPEG-4壓縮技術(shù)制成、硬盤存儲模塊采用普通硬盤組合制成、用于遠(yuǎn)程控制的網(wǎng)絡(luò)通訊模塊采用網(wǎng)絡(luò)適配芯片、報警控制模塊采用報警控制芯片、用于攝像前端的攝像鏡頭和云臺控制的解碼控制模塊、視音頻解碼輸出模塊采用視頻音頻輸出芯片；其中視音頻采集壓縮模塊、硬盤存儲模塊、網(wǎng)絡(luò)通訊模塊、視音頻解碼輸出模塊通過數(shù)據(jù)總線通訊接口與嵌入式主板連接，而報警控制模塊、解碼控制模塊、控制面板及鍵盤通過串行數(shù)據(jù)通訊接口與嵌入式主板連接，從而完成本發(fā)明的組合式多功能視頻處理裝置的連接過程。
組合式多功能視頻處理裝置的操作控制指令采用控制面板及鍵盤輸入方式，也可采用遙控輸入方式。
從附圖可以看出，外部輸入的多路視音頻信號首先由視頻音頻采集壓縮模塊進行實時采集、壓縮等數(shù)字化處理，處理后的數(shù)字視頻信號進入視音頻解碼輸出模塊可轉(zhuǎn)變?yōu)閺?fù)合視頻信號，通過監(jiān)視器輸出顯示圖像，也可以通過電腦顯示器進行多畫面分割預(yù)覽；并且處理后的數(shù)字視頻信號既可以存儲于由大容硬盤組成的存儲模塊中又可以通過遠(yuǎn)程控制網(wǎng)絡(luò)通訊模塊進行遠(yuǎn)程傳輸實現(xiàn)遠(yuǎn)程訪問和管理。外部輸入的報警信號連接到報警控制模塊進行報警信號的預(yù)處理，給出報警控制指令，同時通過網(wǎng)絡(luò)向報警中心發(fā)出報警信息；用于攝像前端控制的解碼控制模塊接受通過嵌入式實時多任務(wù)操作系統(tǒng)發(fā)出的控制指令信號，進行解碼，將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為電信號，實現(xiàn)對攝像前端云臺和攝像鏡頭的驅(qū)動控制。
本發(fā)明的組合式多功能視頻處理裝置的工作過程如下嵌入式實時多任務(wù)操作系統(tǒng)軟件對各功能模塊統(tǒng)一管理、協(xié)調(diào)工作，通過控制面板及鍵盤或遙控器設(shè)置工作方式和運行參數(shù)。外部輸入的視音頻信號首先由視音頻采集壓縮模塊完成對視音頻信號的實時采集、壓縮任務(wù)；根據(jù)設(shè)定的工作模式將壓縮數(shù)據(jù)存儲到由大容量硬盤組成的存儲模塊或通過遠(yuǎn)程控制網(wǎng)絡(luò)通訊模塊進行遠(yuǎn)程傳輸；同時可以通過視音頻解碼輸出模塊將實時預(yù)覽的圖像信號在監(jiān)視器上實時顯示；外界報警探測信號接入報警控制模塊進行預(yù)處理，報警控制模塊實時監(jiān)測外部報警動態(tài)，當(dāng)有警情發(fā)生時，及時發(fā)出報警信號或通過網(wǎng)絡(luò)向管理中心遠(yuǎn)程報警；解碼控制模塊對由控制中心發(fā)出控制命令進行解碼并驅(qū)動完成對攝像前端云臺和鏡頭的控制；根據(jù)操作控制面板及鍵盤或遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)輸入的指令，運行管理軟件可以完成實時設(shè)置不同要求的圖像壓縮質(zhì)量、設(shè)定錄像時間、實時瀏覽視頻圖像，遠(yuǎn)程控制網(wǎng)絡(luò)通訊模塊支持網(wǎng)絡(luò)報警、遠(yuǎn)程回放和遠(yuǎn)程監(jiān)控工作。
實施例1.
將視音頻采集壓縮模塊、硬盤存儲模塊、解碼控制模塊、報警控制模塊、網(wǎng)絡(luò)通訊模塊、視音頻解碼輸出模塊與采用嵌入式處理器的嵌入式主板、嵌入式實時多任務(wù)操作系統(tǒng)軟件及其它輔助器材等進行組合，組成具有全功能的嵌入式數(shù)字硬盤錄像機，實現(xiàn)視頻音頻信號的采集、壓縮、存儲、攝像前端控制和報警控制功能、網(wǎng)絡(luò)傳輸和遠(yuǎn)程控制等功能。
實施例2.
將視音頻采集壓縮模塊、網(wǎng)絡(luò)通訊模塊、解碼控制模塊與采用嵌入式處理器的嵌入式主板、嵌入式實時多任務(wù)操作系統(tǒng)軟件及其它輔助器材等進行組合，組成具有攝像前端控制功能的視頻服務(wù)器，實現(xiàn)視頻信號的網(wǎng)絡(luò)傳輸和前端遠(yuǎn)程控制。
實施例3.
將視頻音頻采集壓縮模塊、網(wǎng)絡(luò)通訊模塊、解碼控制模塊、報警控制模塊與采用嵌入式處理器的嵌入式主板、嵌入式實時多任務(wù)操作系統(tǒng)軟件及其它輔助器材等進行組合，組成具有攝像前端控制和報警功能的視頻服務(wù)器，實現(xiàn)視頻信號的網(wǎng)絡(luò)傳輸、前端遠(yuǎn)程控制和報警處理功能。
實施例4.
將視音頻采集壓縮模塊、硬盤存儲模塊與采用嵌入式處理器的嵌入式主板、嵌入式實時多任務(wù)操作系統(tǒng)軟件及其它輔助器材等進行組合，組成嵌入式視頻數(shù)字硬盤錄像機功能，實現(xiàn)視頻音頻信號的采集、壓縮和存儲功能。
實施例5.
將視音頻采集壓縮模塊、硬盤存儲模塊、解碼控制模塊與采用嵌入式處理器的嵌入式主板、嵌入式實時多任務(wù)操作系統(tǒng)軟件及其它輔助器材等進行組合，組成具有攝像前端控制功能的嵌入式數(shù)字硬盤錄像機，實現(xiàn)視頻音頻信號的采集、壓縮、存儲和攝像前端控制功能。
實施例6.
將視音頻采集壓縮模塊、硬盤存儲模塊、解碼控制模塊、報警控制模塊與采用嵌入式處理器的嵌入式主板、嵌入式實時多任務(wù)操作系統(tǒng)軟件及其它輔助器材等進行組合，組成具有攝像前端控制和報警功能的嵌入式數(shù)字硬盤錄像機，實現(xiàn)視頻音頻信號的采集、壓縮、存儲、攝像前端控制和報警控制功能。
實施例7.
將視音頻采集壓縮模塊、網(wǎng)絡(luò)通訊模塊、與采用嵌入式處理器的嵌入式主板、嵌入式實時多任務(wù)操作系統(tǒng)軟件及其它輔助器材等進行組合，組成網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器功能，實現(xiàn)視頻信號的網(wǎng)絡(luò)傳輸。
本發(fā)明的組合式多功能視頻處理裝置中的報警控制模塊、解碼控制模塊、控制面板及鍵盤也可以通過并行數(shù)據(jù)通訊接口或USB接口與嵌入式主板連接從而完成嵌入式視頻處理裝置的連接，還可以通過無線通訊技術(shù)或藍(lán)牙技術(shù)方式實現(xiàn)與嵌入式主板的連接。
權(quán)利要求
1.一種組合式多功能視頻處理裝置，其特征在于所述的裝置用于控制系統(tǒng)工作的嵌入式處理器和嵌入式主板，用于視頻處理的、獨立的功能模塊，嵌入式處理器中設(shè)置有FLASH芯片，嵌入式多任務(wù)實時操作系統(tǒng)軟件固化在FLASH芯片中，嵌入式多任務(wù)實時操作系統(tǒng)軟件對各功能模塊進行協(xié)調(diào)管理和設(shè)置運行參數(shù)；其連接關(guān)系為嵌入式處理器與嵌入式主板連接，用于視頻處理的功能模塊分別與嵌入式主板上設(shè)置的數(shù)據(jù)總線通訊接口和數(shù)據(jù)通訊接口連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合式多功能視頻處理裝置，其特征在于所述的嵌入式主板上設(shè)置的數(shù)據(jù)通訊接口包括串行通訊接口、并行通訊接口和USB接口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合式多功能視頻處理裝置，其特征在于所述的用于視頻處理的功能模塊包括視音頻采集壓縮模塊、視音頻解碼輸出模塊、網(wǎng)絡(luò)通訊模塊、報警控制模塊、解碼控制模塊、硬盤存儲模塊、控制面板及鍵盤。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的組合式多功能視頻處理裝置，其特征在于所述的用于視頻處理的功能模塊中與主板通過數(shù)據(jù)總線接口相連接的有視音頻采集模塊、視頻音頻解碼輸出模塊、硬盤存儲模塊、網(wǎng)絡(luò)通訊模塊，與主板通過數(shù)據(jù)通訊接口相連接的有報警控制模塊、解碼控制模塊、控制面板及鍵盤。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的組合式多功能視頻處理裝置，其特征在于所述的數(shù)據(jù)通訊接口為串行通訊接口。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一所述的組合式多功能視頻處理裝置，其特征在于所述的用于視頻處理的功能模塊，選用不同的種類和數(shù)量進行組合。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種組合式多功能視頻處理裝置，包括采用嵌入式處理器、嵌入式主板和固化在FLASH中的嵌入式多任務(wù)實時操作系統(tǒng)，嵌入式主板上設(shè)置有與功能模塊相連接的數(shù)據(jù)接口；將視頻處理所需的功能模塊分別做成多個獨立模塊，各獨立模塊通過接口與主板連接，組成組合式多功能視頻處理裝置，即可在嵌入式處理器的嵌入式多任務(wù)實時操作系統(tǒng)的控制下進行工作。本發(fā)明的組合式多功能視頻處理裝置，可以根據(jù)實際需要靈活選擇不同的功能模塊組成，既滿足需要又可避免不必要的浪費，同時又便于今后的系統(tǒng)功能擴展；本發(fā)明的裝置穩(wěn)定性好，操作方便，成本低。
文檔編號H04N7/18GK1713725SQ20051002098
公開日2005年12月28日 申請日期2005年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月25日
發(fā)明者楊寧, 張華東, 范寶平 申請人:四川九洲電器集團有限責(zé)任公司