專利名稱：高清數字硬盤錄像機音視頻編解碼核心板的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種高清數字硬盤錄像機音視頻編解碼核心板，主要適用于安防視頻監控領域。
背景技術：
隨著近幾年來安防視頻監控的迅速發展，國內外多家大型半導體設計公司的加入，方案越來越成熟，性能越發強大。目前市面上的單芯片的4/8/16路DVR解決方案主要有如下幾個特點I、主控芯片的集成度進一步提高，主要外圍接口如SATA，VGA，CVBS，USB都已經集成到主芯片中。八合一的960H視頻采集芯片逐漸成為主流，并且封裝和引腳完全兼容四合一的960H、八合一的720H、四合一的720H視頻采集芯片。2、編解碼能力大幅提升，單芯片的4/8 /16 Dl DVR方案不斷涌現，如TI816X，TI814X，海思 3520A/3521/3531 等。3、制造工藝的提升使得主控芯片體積和功耗進一步降低。但是受傳統思維的影響，目前多數的數字硬盤錄像機廠家所設計的產品的普遍存在以下缺點I、所有通道都是高清分辨率的數字硬盤錄像成本極高，不方便全面推廣使用。2、從應用領域來說，無法快速的擴展到和音視頻相關的多種行業，因為其所設計的產品往往針對性很強，從產品的外觀到功能規格無法同時滿足多種行業的應用需求。3、從開發周期來說，每次產品結構或者功能規格的變更都需要重新設計主板，無疑極大的延長了產品的開發周期。4、從制造工藝來說，采用四層板甚至是六層板設計的主板，工藝復雜，生產周期長，延長了產品的交貨周期。
發明內容本實用新型要解決的技術問題是針對上述存在的問題提供一種結構簡單、成本低、體積小、集成度高、應用范圍廣的高清數字硬盤錄像機音視頻編解碼核心板。本實用新型所采用的技術方案是一種高清數字硬盤錄像機音視頻編解碼核心板，其特征在于所述核心板上集成有中央處理器、用于采集模擬音視頻信號的模擬音視頻采集芯片、用于采集高清數字視頻信號的SDI高清數字視頻采集芯片、用于代碼和配置文件存儲的存儲器、內存、用于將數據傳輸至網絡的100M網絡PHY芯片和1000M網絡PHY芯片、加密芯片、時鐘，以及布置于核心板邊緣用于與外部接口連接的接口模塊；其中模擬音視頻采集芯片、SDI高清數字視頻采集芯片、存儲器、內存、100M網絡PHY芯片、1000M網絡PHY芯片、加密芯片和時鐘分別與中央處理器相連，中央處理器、模擬音視頻采集芯片、SDI高清數字視頻采集芯片、100M網絡PHY芯片、1000M網絡PHY芯片、加密芯片和時鐘分別與接口模塊連接。[0013]所述中央處理器可選擇HI3531或HI3521或HI3520A。所述模擬音視頻采集芯片的型號為NVR1914或NVR1918或NVP1118B，所述SDI高清數字視頻采集芯片的型號為GV7601。所述的中央處理器使用HI3531，模擬音視頻采集芯片使用2顆NVR1918可設計成16路960H超清實時編碼的16路數字硬盤錄像機；中央處理器使用HI3531，模擬音視頻采集芯片使用2顆NVRl118B可設計成16路Dl標清實時編碼的16路數字硬盤錄像機；中央處理器使用HI3531，模擬音視頻采集芯片使用I顆NVR1918，SDI高清數字視頻采集芯片使用I顆GV7601，可設計成I路1080P全高清實時編碼加8路960H超清編碼的9路數字硬盤錄像機。所述的中央處理器使用HI3521，模擬音視頻采集芯片使用2顆NVR1118B可設計成16路Dl標清實時編碼的低配16路數字硬盤錄像機；中央處理器使用HI3521，模擬音視頻采集芯片使用I顆NVR1918可設計成8路960H超清實時編碼的8路數字硬盤錄像機。所述的中央處理器使用HI3521，模擬音視頻采集芯片使用I顆NVR1118B可設計成8路Dl標清實時編碼的8路數字硬盤錄像機；中央處理器使用HI3521，模擬音視頻采集芯片使用I顆NVR1914，SDI高清數字視頻采集芯片使用I顆GV7601，可設計成I路1080P全高清實時編碼加4路960H超清編碼的5路數字硬盤錄像機。所述的中央處理器使用HI3520A，模擬音視頻采集芯片使用I顆NVR1914可設計成4路960H超清實時編碼的4路數字硬盤錄像機；中央處理器使用HI3520A，模擬音視頻采集芯片使用I顆NVR1118B可設計成8路Dl標清實時編碼的低配8路數字硬盤錄像機；中央處理器使用HI3520A，模擬音視頻采集芯片使用2顆NVR1118B可設計成2路Dl實時編碼加14路CIF實時編碼的16路數字硬盤錄像機。所述接口模塊包括有用于與外部USB接口、SATA接口、VGA接口、CVBS接口、I/O報警的輸入輸出接口、HDMI接口、TTL串口、以太網接口、視頻輸入輸出接口，音頻輸入輸出接口連接的引腳。所述的核心板尺寸為800mm*700mm。本實用新型的有益效果是本實用新型將中央處理器、模擬音視頻采集芯片、SDI高清數字視頻采集芯片、存儲器、內存、網絡PHY芯片、加密芯片、時鐘和輸入輸出接口集成在同一塊電路板上，進一步提高了集成度，由于輸入輸出接口齊全，客戶只需根據自己的機箱機構設計外圍的功能板，配合本實用新型核心板即可設計出自己的專屬產品，而不需要重新設計核心板，從而降低了二次開發難度，縮短了產品的開發周期。大量模塊化的軟件組建，可直接使用，方便了產品的維護和功能升級。核心板高度的集成化，小巧的體積，大大的擴展了其應用的領域，如車載視頻監控，智能樓宇，可視門禁系統等可將核心板模塊與其原有系統完美集成到統一的硬件系統中。另外，核心板采用四層PCB板，功能板采用2層PCB，降低了生產成本和制造門檻，提高了產品競爭力。
圖I是本實用新型的系統框圖。圖2是本實用新型的工作原理圖。圖3是本實用新型核心板的結構圖。
具體實施方式
如圖I所示，本實施例核心板包括中央處理器I (可選HI3531或HI3521或HI3520A)、模擬音視頻采集芯片2(可選NEXTCHIP公司的NVR1914或NVR1918或NVP1118B，4路960H視頻輸入時使用NVP1914，8路960H視頻輸入時使用NVP1918，8路720H視頻輸入時使用NVP1118B)、SDI高清數字視頻采集芯片3 (Gennum 7601)，存儲器4 (128Mbits SPINor Flash)、內存 5(可選 DDR3-1333 2GBits 或者 I GBits)、100 網絡 PHY 芯片 6(LAN8710)、1000網絡PHY芯片7 (AR8035)、加密芯片8 (AT88SC0104C)、時鐘9 (DS1307)和用于與外部各種接口(包括USB接口、VGA接口、CVBS接口、HDMI接口、SATA接口、以太網接口等)連接的接口模塊10 ;其中模擬音視頻采集芯片、SDI高清數字視頻采集芯片、存儲器、內存、100M網絡PHY芯片、1000M網絡PHY芯片、加密芯片和時鐘分別與中央處理器相連，中央處理器、模擬音視頻采集芯片、SDI高清數字視頻采集芯片、100M網絡PHY芯片和1000M網絡PHY芯片分別與接口模塊連接，為便于與外部各種接口連接，本例將接口模塊10布置于整個核心板的邊緣處。在外部提供電源的前提下本實施例可以獨立工作，客戶可以基于本實施例靈活快捷的實現自己的定制化設計。與不同的功能板組合，可設計出不同規格的產品，焊接時 可以選擇正面機貼也可以選擇背面手工貼。100M網絡PHY芯片6和1000M網絡PHY芯片7為二選擇一，可根據需要選擇焊接其中一種。如圖3所示，所述接口模塊10包括有用于與外部USB接口、SATA接口、VGA接口、CVBS接口、I/O報警的輸入輸出接口、HDMI接口(高清晰度多媒體接口)、TTL串口、以太網接口、模擬視頻輸入接口、SDI高清數字視頻輸入接口、音頻輸入輸出接口連接的引腳。如圖3所示，本例中接口模塊10共包括J1、J2、J3、J4四個部分。其中，Jl包括了 37個引腳，其中1，2為設備按鍵板的串口；3，4為IIC總線連接引腳，是控制時鐘9的信號接口 ；5，8為SATAl和SATA2的工作指示燈；10，9，7，6為SATAl接口 ;12，13，14，15為5六了六2接口 ; 17，18，19，20，21，22，23，24為第9路 第16路視頻輸入(具體視頻輸入個數可根據不同的產品定義進行連接);26為外置+1. 2V輸入，作為SDI高清數字視頻采集芯3的核電壓；28，29，30，31，32，33，34，35為第9路 第16路音頻輸入(具體音頻輸入個數可根據不同的產品定義進行連接)，同時35復用為SDI視頻信號的輸入引腳；37為第一路視頻輸入；11，16，25，27，36為電源地。J2包括了 35個引腳，其中38，39，40，41，42，43，44為第2路 第8路視頻輸入(具體視頻輸入個數可根據不同的產品定義進行連接)；46，47，48，49，50，51，52，53為第I路 第8路音頻輸入(具體音頻個數可根據不同的產品定義進行連接)；55為音頻輸出，用于與外部音頻輸出接口連接；57為外置+1.8V輸入，作為模擬音視頻采集芯片2的核電壓；59，60，61，62，63，64，65，66，67，68，69，70 為 HDMI 輸出引腳，用于與外部 HDMI 接口連接；45，54，56，58，71，72 為電源地。J3 包括了 37 個引腳，其中 73，74，75，76 為 100M 以太網接口 ；73，74，75，76，77，78，79，80為1000M以太網接口 ；81為網絡工作指示燈；82為網絡連接指示燈;84，85，86，87，88作為VGA輸出，用于與外部VGA接口連接；89，90作為CVBSl和CVBS2輸出，用于與外部TV接口連接；92作為USBl 5V電源控制信號，用于控制USBl接口的供電；95，96為連接USBl接口的引腳；93，94為連接USB2接口的引腳；98，99，100為功能板選擇信號的前3位，不同功能板有不同的功能規格，軟件中初始化時通過讀取該功能板選擇信號狀態即可判斷所接的是何種規格的功能板；10Γ108分別為第8路報警輸入，第6路報警輸入，第5路報警輸入，第3路報警輸入，第7路報警輸入，第2路報警輸入，第16路報警輸入，第15路報警輸入；83，91，97，109為電源地。J4共包括了 35個引腳，其中110，111為外置3. 3V輸入，分別給中央處理器I、100Μ網絡PHY芯片6、1000Μ網絡PHY芯片7、存儲器4供電，也作為模擬音視頻采集芯片2的接口電壓輸入；113，114，115為外置I. OV輸入，作為中央處理器I的核電壓；117為為功能板選擇信號的第4位，不同功能板有不同的功能規格，軟件中初始化時通過讀取該功能板選擇信號狀態即可判斷所接的是何種規格的功能板；118，119，121，123，137，138，139，140分別為第14路報警輸入，第9路報警輸入，第4路報警輸入，第I路報警輸入，第10路報警輸入，第13路報警輸入，第11路報警輸入，第12路報警輸入，用于與外部報警輸入接口連接；120，122，129，130分別為第I路報警輸出，第2路報警輸出，第4路報警輸出，第3路報警輸出，用于與外部報警輸出接口連接；124為蜂鳴器連接引腳；126，127為外部1.5V輸入，用于內存5供電；131，132，133作為RS485接口 ； 134，135作為調試串口 ；112，116，125，128，136，141為電源地；142，143，144暫時未使用。 實際應用中，可根據需要設計相應的功能板與本例核心板配合，將Jl端的按鍵板串口的引腳、SATA接口的引腳，9路視頻輸入和8路音頻輸入分別與外圍功能板對應接口連接，I. 8V輸入與外圍功能板對應連接；J2端的8路音頻輸入、7路視頻輸入、音頻輸出、HDMI輸出分別與功能板上對應接口連接，I. 8V輸入與外圍功能板對應連接；J3端分別用于連接8個報警輸入接口、2個USB接口、2個CVBS輸出接口、VGA輸出接口、以太網接口引腳分別與功能板上對應接口連接J4端的8路報警輸入、4路報警輸出、RS232接口，RS485接口，蜂鳴器引腳分別與功能板上對應接口連接，I. 0V, 3. 3V，I. 5V三個外置電源輸入引腳與功能板上的電源輸入連接。核心板與功能板的組合可以選擇正面機貼也可以背面手工貼。因此，利用本實施例所述視頻編解碼核心板配合外圍功能板能夠擴展的接口最多可以包括16路模擬視頻輸入，I路高清SDI數字視頻輸入，16路音頻輸入，2路CVBS視頻輸出，I路VGA輸出，I路HDMI輸出，I路音頻輸出，16路報警輸入，4路報警輸出，3路TTL的串口(串口 O包括引腳134和135，固定為調試串口和RS232輸出，作為RS232接口的時候需要外部增加RS232接口芯片；串口 I包括引腳131、132和133，固定為RS485接口，需要外部增加RS485接口芯片；串口 2包括引腳I和2，固定為和按鍵板通信的接口)，2路SATA，2路USB，I路以太網(100M和1000M 二選一)。如圖2所示，本實施例的工作原理如下所述模擬音視頻采集芯片2用于采集模擬音視頻信號，SDI高清數字視頻采集芯片3用于采集1080P高清視頻信號，中央處理器I 一方面將采集到的信號進行預處理，然后通過音視頻輸出接口預覽輸出，另一方面對采集到的音視頻信號進行編碼，編碼后的數據可通過SATA接口輸送至外接硬盤進行存儲，也可利用100M網絡PHY芯片6或1000M網絡PHY芯片7，通過以太網接口進行網絡傳輸；需要回放時，中央處理器I通過SATA接口讀取硬盤內的數據，并對該數據進行解碼，最后通過音視頻輸出接口輸出。存儲器4用于存儲系統相關的程序和配置文件，內存5是系統的內存器件，100M網絡PHY芯片6或1000M網絡PHY芯片7用于將數據傳輸至網絡，加密芯片8中固化的加密信息用于知識產權保護，時鐘9輸出RTC的時鐘信號，接口模塊10用于與外圍功能板上的接口連接進行通訊。
權利要求1.一種高清數字硬盤錄像機音視頻編解碼核心板，其特征在于所述核心板上集成有中央處理器(I)、用于采集模擬音視頻信號的模擬音視頻采集芯片(2)、用于采集高清數字視頻信號的SDI高清數字視頻采集芯片(3)、用于代碼和配置文件存儲的存儲器(4)、內存(5)、用于將數據傳輸至網絡的IOOM網絡PHY芯片(6)和1000M網絡PHY芯片(7)、加密芯片(8)、時鐘(9)，以及布置于核心板邊緣用于與外部接口連接的接口模塊(10);其中模擬音視頻采集芯片(2)、SDI高清數字視頻采集芯片(3)、存儲器(4)、內存(5)、100M網絡PHY芯片(6)、1000M網絡PHY芯片(7)、加密芯片(8)和時鐘(9)分別與中央處理器(I)相連，中央處理器(I)、模擬音視頻采集芯片(2)、SDI高清數字視頻采集芯片(3)、100M網絡PHY芯片(6)、1000M網絡PHY芯片(7)、加密芯片(8)和時鐘(9)分別與接口模塊(10)連接。
2.根據權利要求I所述的高清數字硬盤錄像機音視頻編解碼核心板，其特征在于所 述中央處理器(I)可選擇HI3531或HI3521或HI3520A。
3.根據權利要求I或2所述的高清數字硬盤錄像機音視頻編解碼核心板，其特征在于所述模擬音視頻采集芯片(2)的型號為NVR1914或NVR1918或NVP1118B，所述SDI高清數字視頻采集芯片的型號為GV7601。
4.根據權利要求I或2所述的高清數字硬盤錄像機音視頻編解碼核心板，其特征在于中央處理器(I)使用HI3531，模擬音視頻采集芯片使用2顆NVR1918可設計成16路960H超清實時編碼的16路數字硬盤錄像機；中央處理器(I)使用HI3531，模擬音視頻采集芯片使用2顆NVR1118B可設計成16路Dl標清實時編碼的16路數字硬盤錄像機；中央處理器(O使用HI3531，模擬音視頻采集芯片使用I顆NVR1918，SDI高清數字視頻采集芯片使用I顆GV7601，可設計成I路1080P全高清實時編碼加8路960H超清編碼的9路數字硬盤錄像機。
5.根據權利要求I或2所述的高清數字硬盤錄像機音視頻編解碼核心板，其特征在于中央處理器(I)使用HI3521，模擬音視頻采集芯片使用2顆NVR1118B可設計成16路Dl標清實時編碼的低配16路數字硬盤錄像機；中央處理器(I)使用HI3521，模擬音視頻采集芯片使用I顆NVR1918可設計成8路960H超清實時編碼的8路數字硬盤錄像機。
6.根據權利要求I或2所述的高清數字硬盤錄像機音視頻編解碼核心板，其特征在于中央處理器(I)使用HI3521，模擬音視頻采集芯片使用I顆NVR1118B可設計成8路Dl標清實時編碼的8路數字硬盤錄像機；中央處理器(I)使用HI3521，模擬音視頻采集芯片使用I顆NVR1914，SDI高清數字視頻采集芯片使用I顆GV7601，可設計成I路1080P全高清實時編碼加4路960H超清編碼的5路數字硬盤錄像機。
7.根據權利要求I或2所述的高清數字硬盤錄像機音視頻編解碼核心板，其特征在于中央處理器(I)使用HI3520A，模擬音視頻采集芯片使用I顆NVR1914可設計成4路960H超清實時編碼的4路數字硬盤錄像機；中央處理器(I)使用HI3520A，模擬音視頻采集芯片使用I顆NVR1118B可設計成8路Dl標清實時編碼的低配8路數字硬盤錄像機；中央處理器(I)使用HI3520A，模擬音視頻采集芯片使用2顆NVR1118B可設計成2路Dl實時編碼加14路CIF實時編碼的16路數字硬盤錄像機。
8.根據權利要求I或2所述的高清數字硬盤錄像機音視頻編解碼核心板，其特征在于所述接口模塊(10)包括有用于與外部USB接口、SATA接口、VGA接口、CVBS接口、I/O報警的輸入輸出接口、HDMI接口、TTL串口、以太網接口、視頻輸入輸出接口，音頻輸入輸出接口連接的引腳。
9.根據權利要求I或2所述的高清數字硬盤錄像機音視頻編解碼核心板，其特征在于核心板尺寸為800mm*700mm。
專利摘要一種高清數字硬盤錄像機音視頻編解碼核心板，其特征在于所述核心板上集成有中央處理器、用于采集模擬音視頻信號的模擬音視頻采集芯片、用于采集高清數字視頻信號的SDI高清數字視頻采集芯片、用于代碼和配置文件存儲的存儲器、內存、用于將數據傳輸至網絡的100M網絡PHY芯片和1000M網絡PHY芯片、加密芯片、時鐘，以及布置于核心板邊緣用于與外部接口連接的接口模塊；其中模擬音視頻采集芯片、SDI高清數字視頻采集芯片、存儲器、內存、100M網絡PHY芯片、1000M網絡PHY芯片、加密芯片和時鐘分別與中央處理器相連。它具有結構簡單、成本低、體積小、集成度高、應用范圍廣等特點。
文檔編號H04N5/91GK202721755SQ20122034845
公開日2013年2月6日 申請日期2012年7月18日 優先權日2012年7月18日
發明者楊桂東, 劉偉卿 申請人:杭州巨峰科技有限公司