CN101523912A

CN101523912A - 用于视频矩阵切换系统的控制器

Info

Publication number: CN101523912A
Application number: CNA2007800367432A
Authority: CN
Inventors: S·W·席尔茨; J·帕奥兰托尼奥; M·C·麦克伯瑞德; S·巴克拉; L·安德森
Original assignee: Sensormatic Electronics Corp
Current assignee: Sensormatic Electronics Corp
Priority date: 2006-08-15
Filing date: 2007-08-15
Publication date: 2009-09-02
Anticipated expiration: 2027-08-15
Also published as: CA2660569A1; AU2007284469A1; HK1134191A1; AU2007284469B2; EP2052543A1; WO2008021480A1; EP2052543B1; JP2010501138A; CN101523912B; US20080066119A1

Abstract

一种用于视频矩阵切换系统的控制器可包括至少第一多用途单元(MPU)模块，其被配置为提供视频和对于多摄像机视频闭路电视(CCTV)系统的控制，和至少第一端口模块，其可连接MPU模块且具有用于一组接口端口的驱动器电子设备。在一些，而不是必须地全部实施例中，接口端口可包括多个通信端口和一个或多个数据线端口两者。并且，MPU模块可包括被配置为呈现监控特定任务和当任意特定任务超时时采取行动的接口的看门狗模块。

Description

用于视频矩阵切换系统的控制器

技术领域

本发明总的来说涉及闭路电视系统，以及更加具体地，涉及用于视频切换系统的模块控制器。

背景技术

闭路电视(CCTV)系统的最大和最复杂的用户包括机场，公司或者政府全套设备，娱乐场，和大型医疗中心。由这种用户安装的CCTV系统可能以单一中央处理单元(CPU)和开关隔室(bay)开始，但是很多用户随着他们需要的增长最终将需要安装升级和增强的版本。这种增强可能包括CCTV摄像机的数目从几十或几百直到上千或更多的扩展。

至少一个已知的扩展的CCTV系统利用两个独立的中央处理单元(CPU)和感应CPU的操作的热开关产品。该热开关产品具有被配置为将控制信号从失败的CPU切换到备用的CPU的双极继电器。然而，随着端口数目的增加，具有热开关产品的大型CCTV系统需要额外的模块和/或物理盒并显著地增加了系统成本。将端口的数目增加到预定量以上是困难的和昂贵的。

发明内容

在一个实施例中，提供了用于视频矩阵切换系统的控制器。该控制器可包括至少第一多用途单元(MPU)模块，其被配置为提供视频和对于多摄像机视频CCTV系统的控制，和至少第一端口模块，其可连接MPU模块且具有用于一组接口端口的驱动器电子设备。

在一些，而不是必须地全部实施例中，接口端口可包括多个通信端口和一个或多个数据线端口。并且，MPU模块可包括看门狗(watchdog)模块，其被配置为提供监控特定任务和当任意特定任务超时时采取行动的接口。

将理解，本发明的各种实施例提供可以被配置为控制大型视频矩阵系统的热切换的、备用的CPU，例如，该大型视频矩阵系统包含多于一千个摄像机和或许几百个键盘，显示器和控制设备。本发明的各种实施例可使用由CPU控制的许多RS-232端口和高速数据线来提供这种控制，由此促进切换。该实施例减少或者最小化需要的构成部件(例如，盒)的数目，且能够避免使用中继技术。

当结合附图阅读时，将更好地理解前述发明内容，以及本发明的确定的实施例的以下的详细说明。在附图示出了各种实施例的功能块的图的程度上，功能块不必须地指示硬件电路之间的划分。由此，例如，可以在单一片的硬件(例如，通用目的信号处理器或者块或者随机存取存储器，硬盘等)上实现一个或多个功能块(例如，处理器或者存储器)。类似地，程序可以是独立程序，可以作为子例程完全包括在操作系统中，可以以安装的软件包的功能等。应当理解，各种实施例不限于附图示出的布置和手段。

附图说明

图1是闭路电视(CCTV)系统的图示框图。

图2是示出在多用途单元(MPU)与第一端口模块以及第一端口模块与第二端口模块之间的物理和电气连接的框图。

图3是多用途单元(MPU)模块的电框图。

图4是连接的端口模块和MPU模块的后面板的图示表示。示出了除去了每个模块的盖，但是为了简单的缘故，图4未示出在端口模块和MPU模块内部的电子部件。

图5是从后面看的端口模块的示意性图示表示。

图6是从前面看的端口模块的示意性图示表示。

图7是其每一个连接到MPU模块的两个连接的端口模块的框图。

具体实施方式

如此处使用的，在单一的和以宇“一个”或“一”进行描述的元件或步骤应该被理解为不排除所述元件或者步骤的复数个，除非明确地陈述了这种排除。此外，本发明对“一个实施例”的参考不意在被解释为排除还完全包括所述特征的另外的实施例的存在。此外，除非明确地进行相反的陈述，实施例“包括”或“具有”有特定特性的元件或多个元件可包括另外的不具有该特性的此类元件。

在这里使用的特定术语可被定义如下：

选择单元：该术语是指可有效地驱动数据线端口和通信端口发射机的多用途单元(MPU)模块。因为一对连接的MPU模块的两个MPU模块可被供电和有效地处理输入数据，因此此处使用的术语“选择”表明执行驱动的模块。

备用单元：该术语是指不主动地驱动数据线端口和通信端口发射机、但是可能有效地处理输入数据从而能够在选择的单元的故障的情况下进行热切换的MPU模块。

较低单元：该术语是指可具有配置有较低(较小)号码的通信端口的端口模块。例如，具有被配置为端口1到16的十六个RS-232通信端口的端口模块是“较低单元”。在一些实施例中，较低单元也可以具有被设置为“较低”的“较高/较低”端口选择开关，并且驱动如1和2的两个数据端口线。

较高单元：该术语是指可具有配置有较高(较大)号码的通信端口的端口模块。例如，具有被配置为端口17到32的十六个RS-232端口18的端口模块是“较高单元”。在一些实施例中，较高单元也可以具有被设置为“较高”的“较高/较低”端口选择开关，并且驱动如3和4的两个数据端口线。

本地：该术语是相对的修饰成分，且是指在相同的机架空间(例如，IRU机架空间)中作为讨论中特定的部件的任何部件。

远程：该术语是相对的修饰成分，且是指在互连的MPCPU或者在相邻的机架空间中的作为讨论中的特定的部件的MPCPU的的任何部件。

为简单起见和容易解释，将在这里结合其各种实施例描述本发明。然而，本领域技术人员将认识到，可以以多种配置实现各种实施例的特征和优点。因此，将理解，通过说明性而非限制性的方式呈现在这里描述的实施例。

在本发明的一些实施例中并参考图1，多用途单元(MPU)模块10中的中央处理单元(CPU)控制视频矩阵切换系统12的至少一部分。还可以提供至少一个端口模块14。MPU模块10是多用途单元视频和控制模块，在一些实施例中，其能够用于许多视频系统功能和软件应用。端口模块14可工作地连接MPU模块10，且可提供用于多个接口端口16的驱动器电子设备，其在一些实施例中可以包括16个RS-232通信端口18和两个数据线端口20，或更通常地，一组接口端口16包括多个通信端口18和一个或多个数据线端口20。在一些实施例中，可使用例如以太网远程PC管理系统22对MPU模块10进行编程。可提供视频输入面板24用于从一组摄像机26收集视频信号，该组摄像机26可包括固定的摄像机28和可移动的摄像机30，诸如圆顶安装的摄像机。在一些实施例中，可以由MPU模块10使用一个或多个数据线端口20例如经由摄像机遥控单元32来控制可移动的摄像机30的移动。视频监控器34也可以连接到视频输入面板24。一个或多个键盘36可以用于与MPU模块10通信。例如，该通信可指定在特定的监控器34上显示视频，和/或命令特定的可移动的摄像机30的移动。在一些实施例中，可移动的摄像机30可包括控制固定的或者变速的圆顶、全景(pan)/顶棚(tilt)、和/或具有机动化透镜的摄像机。通信端口18不仅可用于键盘36，而且可用于警报接口单元，卫星系统CPU，记录控制装置，第三方接口，计算机等。能够以任选的端口扩展器(图1中未示出)来扩展每个端口，例如，扩展高达四个端口。

在本发明的一些实施例中并参考图2，可以使用带状电缆38和39连接两个端口模块14和15以从连接到任何一个端口模块的MPU模块10提供能够独立地被控制的总共十六个RS-232端口18和两个数据线端口，由此提供具有冗余和热备份CPU能力的内在的无源热开关40。在这里描述两个模块的实施例。并且，如图2所示，端口模块14和MPU模块10可包括匹配的侧安装插头44和侧安装插座46，以允许在单一宽度机架(图2中未示出)上并排地安装的MPU模块10和端口模块14，所述单一宽度机架是例如标准的19英寸的机架。

再次参考图1，在一些实施例中，MPU模块10可具有IP10/100以太网接口且可以单独地或者以网络工作地连接到计算机22。该IP接口能够用于初始系统中的各种特征且能够用于扩展的系统中的IP压缩视频。

MPU模块10可以是独立模块，然而在一些实施例中端口模块14需要MPU10模块用于控制和供电。对于热备用冗余，端口模块14可以通过另一端口模块14连接到第二MPU模块10。在一些实施例中，能够在不连附端口模块14的情况下使用MPU模块10用于多个单独的视频系统部件和独立的CCTV功能。在一些实施例中，可以配置后面板连接用于MPU模块10和端口模块14的全部接口。

在一些实施例中并参考图3，MPU模块10可以包括通用目的视频系统控制和DSP CPU(数字信号处理器中央处理单元)模块48，日历时钟50，看门狗定时器54(其检测处理器上锁，电源故障检测，警报，和复位电路)，和存储器56。例如，在至少一种配置中，提供4MB的闪存存储器以及32MB的SDRAM存储器。另外，还提供现场可编程门阵列78。还可以提供用于缓存、定时、编码、解码等的另外的部件。

参考图4，MPU模块10可以设置有后面板I/O接口，诸如以下的：

后面板特征和接口连接器，其可包括对OEM和以前的设备82的一个或多个接口，且可以提供具有内置LED的10/100基T以太网端口RJ45连接器84，具有可选的线路终端开关的视频输入BNC连接器86，和视频输出BNC连接器88。

前面板特征(图4中未示出)可包括具有图形能力的LCD模块，位于前面板中的孔后面的印刷电路板(PCB)上的复位按钮(以使得插入诸如回形针的一般物体能够复位处理器)，和各种LED指示器。

可以提供平行的盲匹配连接器44作为对端口模块14的接口。该接口在至少一种配置中可提供三十二个异步UART接口，四个数据线接口，用于端口模块14的电源，和无源热开关失效保护三态信号线。连接器44在端口模块14侧上连附到匹配连接器46。通过连接系统促成端口模块14和MPU模块10的物理互联，例如，该连接系统可包括被配置为机械地调整MPU模块10和端口模块14之间的间隙的凸起旋钮80。

在本发明的一些实施例中，可以由端口模块14提供的内部功能包括副电源和从连接的MPU模块10共享和转换，以及系统心跳监视与控制逻辑和信号。同时，并参考图5，端口模块14在一些实施例中可包括以下I/O接口：

在至少一种配置中，后面板特征和接口连接器可包括，例如，具有BNC插座的两个数据线输出58，两个对准的LED 60，61(其指示“较高”或“较低”的选择端口范围)，用于＂较高＂或＂较低＂端口范围的选择开关，包括Tx、Rx的十六个RS-232端口18，和具有RJ-45插座的GND信号，和输出警报中继90，例如，具有三个销的欧洲风格插头连接器。

参考图6，在至少一种配置中，前面板特征可包括CPU选择/备用单元选择按钮开关76，指示选择的CPU的LED指示器70，数据线活动LED 72，和RS-232Tx和Rx活动指示器(例如，两行十六个LED 74)。

在一些实施例中，设置了对MPU模块10的平行盲匹配连接器接口44。连接器44在至少一种配置中可包括三十二个异步UART接口，四个数据线接口，来自MPU模块10的电源，和无源热失效安全三态信号线。

在端口模块10的至少一个配置中还包括十六个RS-232驱动器/接收器电路，两个数据线驱动器，和带状电缆连接(例如，具有带状电缆38和39的连接以将两个端口模块14，15连接在一起)。带状电缆连接可包括十六个异步UART接口，两个数据线接口，来自MPU模块10的电源，对无源热失效安全三态信号线。

在本发明的一些实施例提供的各种特征当中，CPU配置和状态监控软件可检索，存档，和加载回CPU数据。该软件可向全部辅助系统提供IP网络连接，且可以被配置为同时更新双模式CPU。另外，CPU配置和状态监控软件的一些实施例能够提供实时CPU状态。同时，可以在一些实施例中提供固件更新能力。

可以提供的其它各种特征是对例如IP网络PC 22的活动记录和报告。PC 22可以用于建立和文件存储，且能够是用于运行配置软件的相同PC 22。

可以提供的又一个特征是快照特征，所述快照特征能够应IP网络PC 22的请求存储快照。例如，操作者使用键盘输入能够使得以任何已知的方式捕捉，压缩图像帧，并将其发送给网络PC 22，且在那里在预先指定的文件目录中存储图像帧，其中文件名包括操作者ID，时间和日期。

在一些实施例中可以提供的另一特征是电子邮件文本消息传送。该软件包可使用任何已知的处理以电子邮件发送关于，例如，CPU故障，切换状态，或者警报消息的信息到特定的电子邮件地址。同时，一些实施例可提供与网络时间协议(NTP)服务器同步时钟时间的能力。

在这里将端口模块的一些示例性实施例描述为提供十六个RS-232端口18和两个数据线。然而，可以理解其他实施例可提供不同数目、和/或不同类型的通信端口和/或数据线。

在本发明的一些实施例中并参考图7以及图2，在带状电缆38，39两端可以连接有两个端口模块14，15，且每个端口模块可提供十六个RS-232端口18和两个数据线20。可以从MPU 10控制所有三十二个RS-232端口18和四个数据线20。内在的逻辑能够确定哪个端口模块14或者15应该是选择的控制单元，且哪个应该是备用单元。在带状电缆38，39两端允许两个相同的端口模块14，15唯一地映射通信端口18和数据线20从而作为附加的端口和数据线，而不与现有的端口和数据线指定重叠，由此提供了扩展端口的数目并减少或者消除例如竞争的能力。除了个别的驱动器之外，在这些共享的端口模块上的所有部分可以是无源电子设备，且在一些实施例中，LED指示器电路不是任务关键性的。任何驱动器故障将仅影响关联的端口。

在一些实施例中，MPU模块10可利用来自端口模块14的以下信息：

1.该端口模块是选择的端口模块？

2.存在另一端口模块15？

3.存在其他MPU模块10？

4.该端口模块14是较低或者较高的端口模块？(例如，在至少一种配置中，较低端口模块具有端口1-16且较高端口模块具有端口17-32)。

5.其他端口模块15数据线正常？

6.其他端口模块15心跳信令正常？

7.A和B电缆两者(例如，在一些实施例中，带状电缆)都连接了？

在至少一种配置中，在端口模块14和15之间存在八条线以提供关于其他端口模块的状态的信息，且这些线可提供以下信息：

1.存在远程端口模块且利用电缆A连接了该远程端口模块？

2.存在远程端口模块且利用电缆B连接了该远程端口模块？

3.存在MPU模块10？

4.其他端口模块是较低或者较高端口模块？

5.在异步串行UART数据线携带其它信息用于心跳和状态通信。

在上电时，一个或多个MPU模块10可检查端口模块14，15上的较低/较高选择开关的状态。如果开关62被设置为彼此相反的状态，那么关于较低和较高端口的位置不存在混淆。否则，如果同样地设置两个开关62，则端口模块14将变为选择的单元且一个或多个MPU模块10在至少一种配置中将：

1.不对其它端口模块RS-232和AD数据线端口启用三态驱动器，直到不同地设置开关62且开关62需要复位。

2.对于选择的范围操作局部RS-232端口(较低(1-16)或者较高(17-32))。

3.操作局部数据线为端口1和2。

4.例如，通过在互连通信线路中发送MAC地址和随机数以检查是否接收回该信号，确定端口模块14电缆插入自身中。如果端口模块14不连接到其自身，端口模块将在LCD上显示指示不正确的开头设置的错误代码并使得故障指示器闪烁以引起注意。如果修正了该问题，则除去这些警报。

如果在正常选择的或者备用操作期间改变开关，则端口模块14可继续以初始方式操作，但是可在LCD上显示指示不正确的开关设置的错误代码并发出例如蜂鸣的声音、关闭中继、通知配置工具，和/或使得红色故障指示器闪烁以引起注意。如果修正了该问题，则除去这些警报。

能够实现RS-232驱动器和数据线的传输驱动器控制以使得备用端口模块15能够从故障的选择端口模块14进行接管(例如，执行控制及其他操作)，且例如，同时防止有缺陷的备用端口模块从好的选择端口模块强行接管。在以下表1中示出了用于传输线控制的示例性控制条件。

【表1】

远程模块数据线	远程模块心跳	条件描述	动作
远程模块数据线	远程模块心跳	条件描述	动作	不好	不好	完全故障	接管REQ
不好	好	AD数据线故障	接管REQ	不好	不好	完全故障	接管REQ
不好	好	AD数据线故障	接管REQ	好	不好	无心跳	故障警报
好	好	正常操作	操作正常	好	不好	无心跳	故障警报

在上电之后，在至少一种配置中，如果存在另一选择的MPU模块，则MPU模块10可停留在备用模式。或者，如果不存在在几秒内指示的另一MPU模块10，则MPU模块10将变为选择的MPU模块。否则，如果在几秒内两个MPU模块都上电，随后可发生以下步骤：

1.如果任何一个MPU模块10具有在闪存存储器中设置的如下信号，则随后该MPU模块10将是有效的MPU，所述信号指示用于该MPU模块10的SEL(选择)按钮是最后一个被按下的。

2.如果两个MPU模块10都具有或都不具有在闪存存储器中设置的如下信号，所述信号用于该MPU模块10的SEL(选择)按钮是最后一个被按下的，则随后由滑动开关(未示出)确定的较低端口编号的MPU模块10将变为被选择的MPU模块(例如，有效装置)，且另一MPU模块10将变为备用的MPU模块。

在端口模块14上的选择的请求按钮开关可连接到本地MPU模块10现场可编程门阵列(FPGA)78(图3示出的)，且可传递到本地CPU。当在本地MPU模块10上按压选择的请求按钮且在设置的电平以上工作时，将对中继信号到远程单元的本地FPGA 78进行请求选择的接管。

如果FPGA 78接收选择的接管请求信号，FPGA 78可立即并直接进入备用模式。该选择的接管接收请求信号在一些实施例中可能由一系列固定长度的脉冲指示，且发送FPGA 78可防止切换到选择的单元直到另一MPU模块10变为备用，从而防止驱动两个数据发射器。

如果FPGA 78的看门狗定时器及其他CPU检查电路没有指示正确的CPU操作，在一些实施例中，看门狗定时器可复位CPU和/或防止将选择的接管请求中继到远程MPU模块10。

数据线和RS-232驱动器的“接管电路”的其他故障保护操作可包括如果带状电缆或者MPU连接器变为未插入时的适当操作，和/或包括用于防止一个有效部件故障而使系统不能工作的环路通过或者无源下拉电阻技术。

在以下表2中提供示例性的切换决策矩阵。

【表2】

表2

应当指出，且以下如表3所示，当单元发送它的MAC地址和随机序列号到本地UART之外且接收从远程UART线路回来的信号时环路是S，且如果检测到起作用的远程单元则环路是R；且如果在RCUART_REC信号线上什么都没有检测到则环路是Q。

【表3】

MPU模块10可以是可用于几个功能的单一制造的单元，由此大大地减少需要由制造商制造并由销售者库存、并由用户作为备件购买和保存的项目的数目。示例性的MPU模块10可以用作工作地连接到端口模块14的初级选择的MPU模块10，或者作为工作地连接到端口模块14的备用MPU模块10。

如果需要更多端口，可以将额外的MPU模块10和端口模块对添加到系统并通过IP以太网连接。同时，MPU模块10可以用于控制集成到端口模块大小的单元中的小的视频开关。MPU模块10也可以用作协议单元以控制CCTV系统中的其他装置，如独立式的单元或者在标准19英寸机架支架上的四个这种单元。MPU模块10也可以用作视频数字信号处理器(DSP)，其经由IP工作地连接到CCTV系统并提供诸如编解码功能、运动检测和视频丢失检测的数字视频功能。视频DSP单元也可以是独立的单元或者，例如，到标准19英寸机架支架的四个单元。

作为能够用于几个功能的单个制造的项目，MPU模块10能够大大地减少需要产生和存储的项目的数目。该特征对于用户是有用的，因为其减少了要购买的空余单元的数目和模块的类型。例如，可以以多种方式配置用于视频矩阵切换系统的多用途单元(MPU)10，包括以下一个或多个的任何组合：用于端口模块的主要选择的MPU，用于端口模块的备用MPU，用于已经具有至少一个MPU和端口模块的视频矩阵切换系统的额外的端口模块的额外的MPU，作为视频开关的控制器，作为控制视频矩阵切换系统中其他装置的协议单元，和/或作为其中提供数字视频功能的视频DSP。

在示例性配置中，端口模块14(或者小的视频开关单元)和MPU模块10之间的连接在MPU模块10的一侧上，允许MPU模块10的前和后侧都对连接器、开关、显示面板、LED指示器等可用。而且，侧连接提供了美观的外壳，且当独立地使用或在支架上使用四个时不构成障碍。

在本发明的一些实施例中能够设置心跳状态机。例如，状态机可用于提供热交流有效待机特征。取决于硬件信号输入和从心跳消息传送协议接收到的信息，状态机能够确定哪两个连接的端口模块应该是选择的装置并在需要时切换端口模块14的状态。

在本发明的示例性配置中能够以不同的方式提供心跳消息协议。例如，能够在两个装置之间发送固定大小的二进制格式化的消息传送分组以保持心跳状态，以及发送信息以确定远程装置是否适当地运行。消息分组能够包括可以用作心跳状态机的输入的信息。消息协议可用于通知远程单元何时从选择的单元切换到备用单元。消息传送协议可以包括用于确定远程装置的状态的序列和应答握手和时序特性。

同时，在一些实施例中，通信接口可共享存储器布局和接口方法。例如，DSP和网络I/O系统(NIOS)处理器可使用提供共享的存储器结构布局设计的共享的存储器模型来进行通信。该布局设计可包括指示由NIOS处理器服务的全部接口端口(例如，通信端口和数据端口)的发送或者接收活动的活动寄存器。该布局可包括端口配置数据，到分配的FIFO缓存器的指针，用于端口的状态信息，和LCD显示数据和状态的区域。轮询方法可以用于共享数据且可使用指示近来的活动的寄存器。可以使用允许DSP和NIOS处理器都访问数据而没有指针损坏(corruption)的推挽接口来获得来自FIFO的数据。

软件看门狗模块可以由MPU模块10使用，以提供如下接口，所述接口允许任务在所述任务表明它们将被监控时按运行时间进行记录。该监控的任务可指定软件看门狗超时周期且可选择在超时时采取的行动。该软件看门狗模块可处理硬件看门狗和监控寄存的任务，当寄存器任务超时时采取适当的动作。除了其它内容之外，支持的动作可包括记录任务的状况，停止和重新开始任务，复位装置。

可以提供故障记录模块以给出如下接口，所述结构除了其它功能之外，还允许其他软件模块宣布故障、指出故障严重程度、提供一组故障数据。基于严重程度，可以忽视故障，显示故障，将故障发送到其他装置，在闪存存储器中记录为故障报告和/或引起装置复位。在一些实施例中，采取每一个动作的级别可以是在运行期间配置的。

可使用包括时间和计数数据以及故障信息的固定尺寸的二进制格式化的128字节报告分组来将软件故障记录到闪存存储器中。能够使用为该记录保留的闪存存储器区域来在环形缓冲器中记录该报告。

在本发明的一些实施例中，同时可用的端口的数目在外壳中可以被加倍或更多，该外壳是现有热开关的组合的尺寸的一半并具有两个CPU单元。此外，MPU模块10可用于CCTV系统中的许多子系统部件。由此，能够执行有效电子设备处理器模块的容易的置换而不断开大量的端口连接电缆。

并且，在本发明的一些实施例中，系统监控和故障记录模块提供耐受故障的冗余系统。设想了对各种实施例的修改。例如，可以在MPU模块10上提供LCD前面板，其中LED指示器提供状态信息以直接从MPU模块10监控操作。IP以太网可以连接到具有用于配置和状态监控的软件的PC，且另一PC程序可以用于记录系统活动。由此IP连接的基于PC的程序能够提供额外等级的系统监控。

在一些实施例中，使用MPU模块10控制小的视频开关也是可能的，如使用MPU模块10和端口模块14对来提供通过IP以太网的更多端口。

本发明的各种实施例的许多模块和特征是可选的且能够被省略。例如，CCTV系统的大小可以是定制的，且具有特定用户应用需要的特征，例如，这是由设计应用工程师确定的。进一步地，能够提供本发明的实施例作为预先配置的系统或者作为通过直接、间接、代理商和分销商销售渠道的部件。

虽然以各种特定实施例的术语描述了本发明，本领域技术人员将认识到能够以在所附的权利要求的精神和范围内的修改实践本发明。

Claims

1.一种用于视频矩阵切换系统的控制器，所述控制器包括：

至少第一多用途单元(MPU)模块，其被配置为提供用于多个摄像机视频闭路电视(CCTV)系统的控制和视频；以及

至少第一端口模块，其能够连接到MPU模块且具有用于一组接口端口的驱动器电子设备。

2.根据权利要求1所述的控制器，其中，该接口端口包括多个通信端口和一个或多个数据线端口。

3.根据权利要求1所述的控制器，进一步包括至少第二端口模块，其被配置为工作地与所述第一端口控制器耦合，从而提供能够由工作地耦合到第一端口模块或者第二端口模块的一个或多个所述MPU模块独立地控制的一组额外的接口端口，且该第二端口模块被配置为提供具有冗余和热备份CPU能力的无源热开关。

4.根据权利要求3所述的控制器，其中所述第一端口模块和所述第二端口模块使用带状电缆工作地耦合。

5.根据权利要求1所述的控制器，其中端口模块和MPU模块都被配置为安装在机架中且两者都具有用于全部电接口的后面板连接。

6.根据权利要求1所述的控制器，被配置为应操作者的请求捕捉和发送视频帧以存储到网络。

7.根据权利要求1所述的控制器，其中，所述接口端口包括具有同轴连接器的多个数据线端口，且所述接口端口进一步包括具有至少发送，接收，和地信号的多个串行通信端口。

8.根据权利要求1所述的控制器，其中，所述MPU模块包括数字信号处理器(DSP)，被配置为当在机架中安装所述MPU模块时从机架的前面可看到的前面板上的指示器电子设备，以及被配置为远程控制多个摄像机的协议驱动器。

9.根据权利要求8所述的控制器，其中，所述端口模块包括旋钮，其被配置为在机架中可去除地将所述端口模块并排地固定到所述MPU模块且利用侧安装的匹配连接器将端口模块工作地固定到所述MPU模块。

10.根据权利要求1所述的控制器，其中，所述第一端口模块是不具有中央处理单元(CPU)的无源模块。

11.根据权利要求1所述的控制器，其中，所述MPU模块包括软件看门狗模块，其被配置为提供监视指定任务并在任意指定任务超时时采取行动的接口。

12.根据权利要求11所述的控制器，其中，该看门狗模块被配置为进行下面的至少其中之一：记录任务的状况，停止任务，重新开始任务或者当指定任务超时时对装置进行复位。

13.根据权利要求11所述的控制器，进一步包括故障记录软件模块，其被配置为从其他软件模块接收宣布的故障，指定故障的严重程度和接收一组故障数据。

14.根据权利要求13所述的控制器，进一步被配置为根据该故障的严重程度而忽视故障，显示故障，将故障发送到其他装置，记录故障报告或者引起装置复位。

15.根据权利要求14所述的控制器，其中，响应于一个或多个特定程度的故障采取的行动是能够在运行期间配置的。

16.根据权利要求11所述的控制器，至少包括备用MPU模块和有效MPU模块。

17.根据权利要求1所述的控制器，至少包括备用MPU模块和有效MPU模块。

18.一种用于视频矩阵切换系统的多用途单元(MPU)，所述MPU包括：

通用目的视频系统控制；

数字信号处理器中央处理单元(DSP CPU)模块；和

存储器，且其中，可以以从由如下构成的组中选出的多个工作模式来配置所述MPU：用于端口模块的主要选择的MPU，用于端口模块的备用MPU，用于已经具有至少一个MPU和端口模块的视频矩阵切换系统的额外的端口模块的额外的MPU，视频开关的控制器，在视频矩阵切换系统中控制其他装置的协议单元，和提供数字视频功能的视频DSP，或者其组合。

19.根据权利要求18所述的MPU，进一步包括日历时钟，看门狗定时器，和电源故障检测，警报，和复位电路中的至少其中之一。

20.根据权利要求18所述的MPU，其中，所述存储器包括闪存存储器和SDRAM存储器，且进一步包括现场可编程门阵列。