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一種組合式多功能視頻處理裝置的制作方法

文檔序號:7612764閱讀:144來源:國知局
專利名稱:一種組合式多功能視頻處理裝置的制作方法
技術領域
本發(fā)明屬于數字視頻監(jiān)控系統(tǒng)的記錄、傳輸、控制裝置領域,具體涉及一種基于嵌入式實時多任務操作系統(tǒng)結構的分體式、模塊化的組合式多功能視頻處理裝置。
背景技術
當前,計算機網絡技術的應用和發(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)控類產品在各行各業(yè)得到越來越廣泛的應用。由于數字視頻監(jiān)控具有傳統(tǒng)模擬監(jiān)控無法比擬的優(yōu)點,而且符合當前信息社會中數字化、網絡化和智能化的發(fā)展趨勢,所以數字視頻監(jiān)控正在逐步取代模擬監(jiān)控,廣泛應用于各行各業(yè)。隨著網絡帶寬、芯片技術、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的出現,視頻監(jiān)控步入了全數字化的網絡時代,以數字視頻、音頻、數據的壓縮、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和防范理念,竭誠為社會服務,確保公共安全,保護人民的生命財產安全,這是時代賦予的重任,目前在重要的黨政機關、軍事單位、國防科研生產單位、重點文物單位、國家重點建設項目、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;(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絡硬盤錄像機》的實用新型專利技術,雖然采用了嵌入式處理器和嵌入式主板技術解決了系統(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,因而造成產品的生產成本較高,推廣應用困難。

發(fā)明內容
針對現有的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)明是這樣實現的本發(fā)明為一種功能模塊化、結構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中的嵌入式多任務實時操作系統(tǒng),嵌入式主板上設置有與功能模塊相連接的數據總線和通訊接口;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,各功能模塊通過數據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實時操作系統(tǒng)的控制下發(fā)揮其各自的作用。可以根據實際需要,在一定的范圍內,隨意增減選用相應的獨立功能模塊的品種和數量,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,嵌入式處理器中設置有FLASH芯片,嵌入式多任務實時操作系統(tǒng)軟件固化在FLASH芯片中,嵌入式多任務實時操作系統(tǒng)軟件對各功能模塊進行協(xié)調管理和設置運行參數;其連接關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置的數據總線通訊接口和數據通訊接口連接。
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據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、網絡通訊模塊;還包括通過數據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。
嵌入式主板上設置的數據通訊接口包括串行通訊接口、并行通訊接口和USB接口。
數據通訊接口為串行通訊接口。
根據不同的需求,選用功能模塊的種類和數量進行組合,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壓縮技術或H.264壓縮技術制成。
本發(fā)明采用嵌入式實時多任務操作系統(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。
嵌入式實時多任務操作系統(tǒng)對各功能模塊統(tǒng)一管理、協(xié)調工作,設置運行參數。視音頻采集模塊對視音頻信號進行實時采集壓縮;將壓縮數據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;以數據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程控制網絡通訊模塊用于輸入控制指令,控制管理系統(tǒng)軟件運行,進行錄像時間的設定、不同質量要求的視頻圖像壓縮的實時設置,實時視頻圖像瀏覽監(jiān)視;網絡通訊模塊同時支持遠程控制網絡報警、網絡存儲壓縮和網絡遠程監(jiān)控工作。
本發(fā)明的組合式多功能視頻處理裝置,采用模塊化結構,使用時可以根據實際需要靈活配置,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構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內的嵌入式實時多任務操作系統(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壓縮技術制成、硬盤存儲模塊采用普通硬盤組合制成、用于遠程控制的網絡通訊模塊采用網絡適配芯片、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、網絡通訊模塊、視音頻解碼輸出模塊通過數據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據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、壓縮等數字化處理,處理后的數字視頻信號進入視音頻解碼輸出模塊可轉變?yōu)閺秃弦曨l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覽;并且處理后的數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程控制網絡通訊模塊進行遠程傳輸實現遠程訪問和管理。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處理,給出報警控制指令,同時通過網絡向報警中心發(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操作系統(tǒng)發(fā)出的控制指令信號,進行解碼,將數字信號轉換為電信號,實現對攝像前端云臺和攝像鏡頭的驅動控制。
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操作系統(tǒng)軟件對各功能模塊統(tǒng)一管理、協(xié)調工作,通過控制面板及鍵盤或遙控器設置工作方式和運行參數。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;根據設定的工作模式將壓縮數據存儲到由大容量硬盤組成的存儲模塊或通過遠程控制網絡通訊模塊進行遠程傳輸;同時可以通過視音頻解碼輸出模塊將實時預覽的圖像信號在監(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處理,報警控制模塊實時監(jiān)測外部報警動態(tài),當有警情發(fā)生時,及時發(fā)出報警信號或通過網絡向管理中心遠程報警;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動完成對攝像前端云臺和鏡頭的控制;根據操作控制面板及鍵盤或遠程控制系統(tǒng)輸入的指令,運行管理軟件可以完成實時設置不同要求的圖像壓縮質量、設定錄像時間、實時瀏覽視頻圖像,遠程控制網絡通訊模塊支持網絡報警、遠程回放和遠程監(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、網絡通訊模塊、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字硬盤錄像機,實現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、網絡傳輸和遠程控制等功能。
實施例2.
將視音頻采集壓縮模塊、網絡通訊模塊、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器,實現視頻信號的網絡傳輸和前端遠程控制。
實施例3.
將視頻音頻采集壓縮模塊、網絡通訊模塊、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器,實現視頻信號的網絡傳輸、前端遠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,組成嵌入式視頻數字硬盤錄像機功能,實現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字硬盤錄像機,實現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字硬盤錄像機,實現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、網絡通訊模塊、與采用嵌入式處理器的嵌入式主板、嵌入式實時多任務操作系統(tǒng)軟件及其它輔助器材等進行組合,組成網絡視頻服務器功能,實現視頻信號的網絡傳輸。
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據通訊接口或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或藍牙技術方式實現與嵌入式主板的連接。
權利要求
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,嵌入式處理器中設置有FLASH芯片,嵌入式多任務實時操作系統(tǒng)軟件固化在FLASH芯片中,嵌入式多任務實時操作系統(tǒng)軟件對各功能模塊進行協(xié)調管理和設置運行參數;其連接關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置的數據總線通訊接口和數據通訊接口連接。
2.根據權利要求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置的數據通訊接口包括串行通訊接口、并行通訊接口和USB接口。
3.根據權利要求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、網絡通訊模塊、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.根據權利要求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據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、網絡通訊模塊,與主板通過數據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.根據權利要求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據通訊接口為串行通訊接口。
6.根據權利要求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中的嵌入式多任務實時操作系統(tǒng),嵌入式主板上設置有與功能模塊相連接的數據接口;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任公司
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