CN101516036B - 一种大路数的嵌入式硬盘录像机 - Google Patents
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Abstract
一种大路数的嵌入式数字硬盘录像机，包括级联的视音频A/D转换器、嵌入式视音频数据压缩编码芯片，以及本地SATA硬盘，压缩编码芯片包括主、协多核处理芯片，主、协多核处理芯片内部各包括一MIPS处理器核和两DSP处理器核，主、协多核处理芯片的三个处理器核之间采用PCI总线连接；视音频A/D转换器是至少四个4通道视音频混合流模式输入的视音频A/D转换器，与主、协多核处理芯片中的DSP处理器核组成至少四个4通道并行数据采集系统。本发明可以降低DVR整体成本，尤其是采用芯片PNX8950制作16路的嵌入式DVR，性价比更高；本发明的硬盘、操作系统稳定性高；采用主备双系统可以降低因系统崩溃无法工作的风险。
Description
技术领域
本发明涉及录像机，特别是涉及一种大路数的嵌入式硬盘录像机。
背景技术
数字硬盘录像机(Digital Video Recorder，简称DVR)集磁带录像机、画面分割器、视频切换器、控制器、远程传输系统的全部功能于一体，本身可连接报警探头、警号，实现报警联动功能，还可进行图像移动侦测、可通过解码器控制云台和镜头、可通过网路传输图像和控制信号。现有DVR按系统结构可以分为两大类：基于PC架构的PC式DVR和脱离PC架构的嵌入式DVR。嵌入式DVR是基于嵌入式处理器和嵌入式实时操作系统的嵌入式系统，它采用专用芯片对图像进行压缩及解压回放，嵌入式操作系统主要是完成整机的控制及管理。此类产品没有PC式DVR那么多的模块和多余的软件功能，在设计制造时对软、硬件的稳定性进行了针对性的规划，不仅在视音频压缩码流的储存速度、分辨率及画质上都有较大的改善，而且稳定性强，不会有死机的问题产生，在对稳定性要求高或者对数据保密性要求高等监控系统中应用广泛，如智能交通、电力系统、城市治安、金融系统、教育系统、智能建筑、煤矿以及监狱等，以往使用PC式DVR的行业如果对功能要求不高也可以选择使用嵌入式DVR。由于受成本、市场需求、技术难度等原因的限制，市场主流产品是至多8路的嵌入式DVR，而大路数的嵌入式DVR在市场上还很少见。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是弥补上述现有技术的不足，提出一种低成本、性价比高的大路数的嵌入式数字硬盘录像机。
本发明的技术问题采用以下技术方案予以解决：
这种大路数的嵌入式数字硬盘录像机，包括级联的视音频A/D转换器、嵌入式视音频数据压缩编码芯片，以及本地SATA硬盘。
这种大路数的嵌入式数字硬盘录像机的特点是：
所述嵌入式视音频数据压缩编码芯片包括一个主多核处理芯片和一个协多核处理芯片，所述主、协多核处理芯片内部各包括一个MIPS处理器核和二个DSP处理器核，主多核处理芯片的三个处理器核和协多核处理芯片的三个处理器核之间采用PCI总线连接进行通信和协同工作。
所述视音频A/D转换器是至少四个4通道视音频混合流模式输入的视音频A/D转换器，与所述主多核处理芯片和协多核处理芯片中的DSP处理器核组成至少四个4通道并行数据采集系统，将4合1视音频信号分别分离成至少四个4路独立的视音频信号数据。
本发明的技术问题采用以下进一步的技术方案予以解决：
所述主多核处理芯片和协多核处理芯片是采用嵌入式Linux操作系统的处理芯片。
所述主多核处理芯片和协多核处理芯片是基于Philips的SoC芯片PNX8950。
所述视音频A/D转换器是4通道视音频混合流模式输入的视音频A/D转换芯片TW2815，与所述主多核处理芯片和协多核处理芯片中的DSP处理器核组成4通道并行数据采集系统，由主多核处理芯片和协多核处理芯片对视音频数据进行分析，检测出从EAV同步码开始有效视频数据行，滤除掉无效的场消隐数据和行消隐数据，拆分后分别对4路码流采用H.264压缩编码算法进行压缩，对音频数据采用G.729算法进行压缩；将4合1的4通道混合视频数据拆分为4个单通道的视频数据。
所述本地SATA硬盘通过作为传输数据通道的7针细线缆连接到SATA硬盘接口芯片或主板上的SATA接口。采用细线缆点对点的连接方式，每个SATA接口只能连接一块硬盘，不必像并行硬盘那样设置跳线，系统自动会将SATA硬盘设定为主盘。
设有由看门狗硬件电路自动重启的备份系统，当主系统被破坏导致系统崩溃时，由看门狗硬件电路自动重启，且自动选择从备份系统启动，在备份系统中对主系统软件进行修复。
所述大路数是至少16路。
本发明与现有技术对比的有益效果是：
本发明采用多核处理芯片，可以降低DVR整体成本，尤其是采用基于Philips的SoC芯片PNX8950制作16路的嵌入式DVR，对图像进行了去交织和降噪处理，且压缩率高，还原后图像画质清晰，提升大，性价比更高；本发明还采用高性价比的稳定SATA硬盘和嵌入式Linux操作系统，系统稳定性也高；采用主备双系统设计，当主系统被破坏导致系统崩溃时，由看门狗硬件电路自动重启，且自动选择从备份系统启动，在备份系统中对主系统软件进行自动修复，可以降低因系统崩溃无法工作的风险。
附图说明
附图是本发明的具体实施方式的系统结构框图。
具体实施方式
下面将结合具体实施方式并对照附图对本发明作进一步说明。
如附图所示的一种16路嵌入式硬盘录像机，包括级联的视音频A/D转换器、嵌入式视音频数据压缩编码芯片，以及本地SATA硬盘。
嵌入式视音频数据压缩编码芯片包括一个主多核处理芯片和一个协多核处理芯片，主多核处理芯片和协多核处理芯片是采用嵌入式Linux操作系统、基于Philips的SoC芯片PNX8950。主、协多核处理芯片PNX8950内部各包括一个MIPS处理器核和二个DSP处理器核，主多核处理芯片的三个处理器核和协多核处理芯片的三个处理器核之间采用PCI总线连接进行通信和协同工作。启动时先由主多核处理芯片PNX8950从FLASH芯片中加载执行软件代码，在主多核处理芯片PNX8950启动后，将协多核处理芯片PNX8950的软件代码下载到其本地内存中，并通过相关驱动软件控制协多核处理芯片PNX8950启动过程。
视音频A/D转换器是四个4通道视音频混合流模式输入的视音频A/D转换芯片TW2815，每个视音频A/D转换芯片TW2815能接入模拟的4路视频和4路音频信号，共计16路视音频输入。与主多核处理芯片PNX8950和协多核处理芯片PNX8950中的DSP处理器核组成四个4通道并行数据采集系统，视音频A/D转换芯片TW2815通过主多核处理芯片PNX8950和协多核处理芯片PNX8950的AI和VIP口导入转换后的数据音频和视频数据，主多核处理芯片PNX8950和协多核处理芯片PNX8950各进行4路音频和视频数据的采集和编码压缩处理，包括通过视频流数据拆分算法进行4路视频流数据的拆分处理，检测出从EAV同步码开始有效视频数据行，滤除掉无效的场消隐数据和行消隐数据；拆分后分别对4路码流采用H.264压缩编码算法进行压缩，压缩率高，还原后的图像画质清晰，且多核处理芯片PNX8950中的MBS、VPK协处理器对视频图像进行了去交织和降噪处理，使图像画质提升很大；拆分后还对音频数据采用G.729算法进行压缩；将4合1的4通道混合视频数据拆分为4个单通道的视频数据。其中协多核处理芯片PNX8950编码压缩后的视频和音频数据需要通过PCI总线传送到主多核处理芯片PNX8950上进行录像和网络传输处理。压缩后的视频和音频数据由本地SATA硬盘存储录像；录像也可以通过以太网络传输到远程客户端由软件进行解码回放或远程存储。
本地有四组SATA硬盘1、2、3、4通过作为传输数据通道的7针细线缆连接到SATA硬盘接口芯片。采用细线缆点对点的连接方式，每个SATA接口只能连接一块硬盘，不必像并行硬盘那样设置跳线，系统自动会将SATA硬盘设定为主盘。
设有由看门狗硬件电路自动重启的备份系统，当主系统被破坏导致系统崩溃时，由看门狗硬件电路自动重启，且自动选择从备份系统启动，在备份系统中对主系统软件进行修复。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种大路数的嵌入式数字硬盘录像机，包括级联的视音频A/D转换器、嵌入式视音频数据压缩编码芯片，以及本地SATA硬盘，其特征在于：
所述大路数是至少16路，所述嵌入式视音频数据压缩编码芯片包括一个采用嵌入式Linux操作系统的主多核处理芯片和一个采用嵌入式Linux操作系统的协多核处理芯片，所述主、协多核处理芯片是基于Philips的SoC芯片PNX8950，内部各包括一个MIPS处理器核和二个DSP处理器核，主多核处理芯片的三个处理器核和协多核处理芯片的三个处理器核之间采用PCI总线连接进行通信和协同工作；
所述视音频A/D转换器是至少四个4通道视音频混合流模式输入的视音频A/D转换器，与所述主多核处理芯片和协多核处理芯片中的DSP处理器核组成至少四个4通道并行数据采集系统，将4合1视音频信号分别分离成至少四个4路独立的视音频信号数据。
2.如权利要求1所述的大路数的嵌入式数字硬盘录像机，其特征在于：
所述视音频A/D转换器是4通道视音频混合流模式输入的视音频A/D转换芯片TW2815，与所述主多核处理芯片和协多核处理芯片中的DSP处理器核组成4通道并行数据采集系统，将4合1视音频信号分离成4路独立的视音频信号数据。
3.如权利要求1或2所述的大路数的嵌入式数字硬盘录像机，其特征在于：
所述本地SATA硬盘通过作为传输数据通道的7针细线缆连接到SATA硬盘接口芯片或主板上的SATA接口。
4.如权利要求3所述的大路数的嵌入式数字硬盘录像机，其特征在于：
设有由看门狗硬件电路自动重启的备份系统。
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