CN104796728A

CN104796728A - 一种4g-wifi高清网络视频服务器

Info

Publication number: CN104796728A
Application number: CN201510188036.1A
Authority: CN
Inventors: 高天歆; 张守伦; 张龙生; 于涛; 卢有志; 张传宗; 张帅
Original assignee: QIQIHAR MUNICIPAL PUBLIC SECURITY BUREAU; Wise And Farsighted Science And Technology Development Co Ltd Of Heilungkiang Tian Yang
Current assignee: QIQIHAR MUNICIPAL PUBLIC SECURITY BUREAU; Wise And Farsighted Science And Technology Development Co Ltd Of Heilungkiang Tian Yang
Priority date: 2015-04-20
Filing date: 2015-04-20
Publication date: 2015-07-22

Abstract

本发明公开一种4G-WIFI高清网络视频服务器，包括控制模块、编码模块、存储模块、通信模块、温控模块和接口模块，接口模块分别与外部视频采集设备和控制模块相连；编码模块与控制模块相连，用以对所接收的视频数据进行编码；存储模块与控制模块相连，用于存储编码后的视频录像数据；通信模块与控制模块相连，以实现视频数据的网络传输，其中，通信模块包括4G网络单元和WIFI单元，用以将视频录像数据通过无线网络传输至接收设备；温控模块与控制模块相连，用于控制视频服务器的温度，其中，温控模块包括温度传感器、温控开关、加热板和风扇，温度传感器和温控开关分别与控制模块相连，加热板和风扇分别与温控开关相连，用以对视频服务器进行加热或散热。

Description

一种4G-WIFI高清网络视频服务器

技术领域

本发明涉及视频服务器领域，具体而言，涉及一种4G-WIFI高清网络视频服务器。

背景技术

网络视频服务器(DVS，Digital Video Server)，又叫数字视频编码器，是一种压缩、处理音视频数据的专业网络传输设备，主要是提供视频压缩或解压功能，完成图像数据的采集或复原等，随着计算机技术的迅速发展，网络视频服务器具有越来越广阔的应用前景。

然而，目前的网络视频服务器中还存在许多不足之处，给实际应用带来了很多困难，主要表现在：

(1)目前大多数的网络视频服务器只能接收标清输入信号，而无法读取高清数字摄像机的信号，后期画面质量不佳；

(2)现有的网络视频服务器不具有无线网络传输功能，在安装使用过程中，线路铺设的施工建设麻烦，而且耗费资金巨大；安装复杂，施工难度大；

(3)当应用在北方严寒地带时，由于气温太低很容易造成设备出现故障无法正常工作，由此带来很多损失。

发明内容

本发明提供一种4G-WIFI高清网络视频服务器，通过无线网络传输视频数据，可接受高清数字信号，具有数据存储功能和温控功能，当气温较低时可自动加热，从而提高产品寿命，保证工作质量。

为达到上述目的，本发明提供了一种4G-WIFI高清网络视频服务器，包括：控制模块、编码模块、存储模块、通信模块、温控模块和接口模块，其中：

所述控制模块用以控制所述编码模块、所述存储模块、所述通信模块、所述温控模块和所述接口模块的协调运行；所述接口模块分别与外部视频采集设备和所述控制模块相连接；所述编码模块与所述控制模块相连，用以对所接收的视频数据进行编码；所述存储模块与所述控制模块相连，用于存储编码后的视频录像数据；所述通信模块与所述控制模块相连，以实现视频数据的网络传输，其中，所述通信模块包括4G网络单元和WIFI单元，用以将视频录像数据通过无线网络传输至接收设备；所述温控模块与所述控制模块相连，用于控制所述视频服务器的温度，其中，所述温控模块包括温度传感器、温控开关、加热板和风扇，所述温度传感器和所述温控开关分别与所述控制模块相连，所述加热板和所述风扇分别与所述温控开关相连，用以对所述视频服务器进行加热或散热。

进一步地，所述接口模块包括：

视频输入输出接口，用于输入和输出视频信号；

音频输入输出接口，用于输入和输出音频信号；

网络接口，用于插入网线连接以太网；

USB接口，用于连接可移动存储设备进行数据读写；

HDMI接口，用于接收高清数字视频数据。

进一步地，上述高清网络视频服务器还包括：SIM卡座，用以安装SIM卡。

进一步地，所述视频输入输出接口为HD-SDI接口。

进一步地，所述编码模块包括H.264编码单元和MJPEG编码单元。

进一步地，上述高清网络视频服务器还包括：

MDU单元，与所述控制模块相连。

进一步地，所述4G网络单元和所述WIFI单元分别通过所述通信模块与所述控制模块相连。

进一步地，所述控制模块采用Hi3521/Hi3520a芯片。

进一步地，所述控制模块包括多组GPIO，将其中一组GPIO作为中断源，该组GPIO的输入管脚与报警信号相连，该组GPIO在接收到报警信号后调用中断程序，并通过该组GPIO的输出管脚输出中断处理结果。

本发明的有益效果可以总结如下：

(1)本发明中的有4G、WIFI模块，能够利用最新的4G与WIFI的无线网络技术进行视频数据传输，减少通往后端的网络铺设工程，大大节省了人力、物力及财力；

(2)本发明中的温控模块可在温度较低时自动开启加热功能，保证各电子元件正常的工作温度，因此非常适应北方严寒地带的使用；

(3)本发明实现了高清视频信号采集，通过高清视频SDI接入，能够保存高清的视频数据，提高画面观看质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一个实施例的4G-WIFI高清网络视频服务器组成结构框图；

图2为本发明一个实施例的4G-WIFI高清网络视频服务器内部安装位置图；

图3为本发明一个实施例的4G-WIFI高清网络视频服务器外部面板示意图。

附图标记说明：10-控制模块；11-编码模块；12-存储模块；13-通信模块；131-4G模块；132-WIFI模块；14-温控模块；15-接口模块；151-SDI视频输入接口；152-音频输入输出接口；153-网络接口；154-USB接口；155-HDMI接口；156-报警接口；16-SIM卡座。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明一个实施例的4G-WIFI高清网络视频服务器组成结构框图；图2为本发明一个实施例的4G-WIFI高清网络视频服务器内部安装位置图；图3为本发明一个实施例的4G-WIFI高清网络视频服务器外部面板示意图。

请参阅图1，该高清网络视频服务器包括控制模块10、编码模块11、存储模块12、通信模块13、温控模块14和接口模块15。其中，所述控制模块10为一微控制器，用以控制其余各模块的协调运行；所述编码模块11为一编码器，与所述控制模块10相连，用以对视频数据进行编码；所述存储模块12与所述控制模块相连，用于存储实时视频录像数据；所述通信模块13与所述控制模块10相连，以实现视频数据的网络传输；所述温控模块14与所述控制模块10相连，用于控制所述视频服务器本体的温度；所述接口模块15与所述控制模块10相连，用于提供所述视频服务器本体与外设连接的通道。

其中，通信模块13又可包括4G模块131和WIFI模块132，分别用来通过手机4G网络和无线WIFI网络来传输数据。

温控模块14包括温度传感器、温控开关、加热板和风扇。一般而言，网络视频服务器中各电子元件的工作温度介于-30℃至60℃之间，因此有必要对网络视频服务器的工作温度进行控制。特别对于北方寒冷地区的用户来说，气温低于零下30℃的情况非常常见，这时就需要通过温控开关启动加热板进行加热，使网络视频服务器处于最低工作温度以上。相反，当外界气温过高，超出正常工作温度范围时，则需要通过温控开关启动风扇，将网络视频服务器的工作环境降到60℃以下。

接口模块15也包含多个单元，如视频输入输出接口151，用来输入和输出视频信号；音频输入输出接口152，用来输入和输出音频信号；网络接口153，用于插入网线连接以太网；USB接口154，用于连接可移动存储设备进行数据读写；HDMI接口155，用于接收高清数字视频，提高画面质量。

图2给出了各个主要模块的内部安装位置图。需要说明的是，实际安装时通常会将控制模块10和存储模块12集成在一起，以节省空间。另外，本发明的高清网络视频服务器内部还设有SIM卡座16，用以安放SIM卡以获得身份识别等安全信息。

图3是本发明的外部面板示意图，清晰描绘了各个接口的布局，以方便用户与外部设备进行连接。

工作过程(DVS内部各单元数据交互情况)如下：

①以视频数据为例，系统通过HD-SDI接口(151接口)采集无压缩的高清视频数据，按标准BT1120并行数据结构传输到主处理器的DSP进行处理，主处理器采用双核DSP(也就是Video Encode)对数据进行压缩，压缩格式有H.264或MJPEG可选，数据根据所采用压缩格式压缩后通过内部总线传输到其他各个处理单元：

a：压缩数据通过SATA接口写入硬盘进行存储：SATA是基于AMBA2.0AHB总线接口，便于在SOC片上系统中快速实现集成应用，支持1.5Gbps和3.0Gbps速率的自动协商，数据采用自主开发的文件系统，以流的形式写入寄存器，并一帧一帧的存进硬盘空间。如果有音频数据，则是一帧视频，一帧音频这般叠加存储。这样的存储模式与对比文本文件存储模式，具有占用磁盘空间小，读取速度快的优点。

数据的存储要求具有良好的稳定性，这取决于处理器的数据处理能力和总线带宽。主处理器的Hi3521/Hi3520a芯片内置高性能A9处理器、双核DSP、高达8路D1实时多协议编解码能力的引擎和专用TOE网络加速模块，而且SATA接口带宽是3Gbit/s，即总线带宽375MB/s，这保证了数据的读写快速、实时、不丢帧，存储稳定。数据从硬盘中读取，经过处理器解码后，也可以通过VGA/HDMI/Video out等多种接口在显示器显示出来。

b：数据通过网络接口进行网络传输：主处理器有一个GMAC接口，支持10/100Mbit/s全双工或半双工模式，数据通过GMAC到达PHY，并由它接收发送数据。

c：数据传输进入MDU单元进行运动检测和区域分析：MDU是一个高性能的运动检测和视频遮挡检测硬件加速IP，能够对视频背景进行高效的建模，并计算运动区域的信息。MDU通过AXI Master总线接口读取图像信息，写出刷新后的背景图信息、SAD值及运动区域信息。软件使用硬件输出的运动区域的面积信息，判断是否达到遮挡阈值，如果达到，则设置硬件不再更新背景，但继续进行运动区域的检测，当运动区域面积连续超过设置的遮挡阈值，则进行遮挡报警，也就是通常所说的移动报警。

②音频数据传输处理也类似视频数据，数据进入主处理器的ARMSubsystem，由A9处理器进行多协议的音频编码如G726、G711，再由内部总线传到SATA接口进行存储或者通过网口进行网络传输。

③报警信号的传输则简单许多。Hi3521/Hi3520a支持15组GPIO，每组GPIO提供8个可编程的输入输出管脚。每个管脚可以配置为输入或者输出。这些管脚用于生成特定应用的输出信号或采集特定应用的输入信号。作为输入管脚时，GPIO可作为中断源；作为输出管脚时，每个GPIO都可以独立地清0或置1。根据GPIO的管脚特点，报警信号进入输入管脚，形成触发报警中断，系统运行中断程序，并控制输出管脚输出中断处理结果，处理结果也可以通过net显示报警信息。

④模块的使用是通过驱动实现主处理器和模块的信息交互。4G模块或wifi模块都是用usb2.0连接到处理器，在模块供应商提供的私有协议上进行调试，以达成对模块的一系列要求，并成功使用模拟。以4G为例说明模块的在系统中的作用：4G模块，其作用相当于一个通道，连接请求命令通过这个通道发送到客户的监控平台服务器，当服务器接受连接并反馈信息给设备端，主处理器就可以发送图片或视频等数据到服务器，发送的速度取决于通道的大小，也就是4G的带宽。此外，针对不同监控平台服务器发送接收心跳包的时间间隔不同的情况，DVS处理器发送的心跳频率可调，可兼容各家平台，增强产品的适用性。

综上，本发明的有益效果可以总结如下：

本领域普通技术人员可以理解：附图只是一个实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。

本领域普通技术人员可以理解：实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种4G-WIFI高清网络视频服务器，其特征在于，包括：控制模块、编码模块、存储模块、通信模块、温控模块和接口模块，其中：

2.根据权利要求1所述的高清网络视频服务器，其特征在于，所述接口模块包括：

视频输入输出接口，用于输入和输出视频信号；

音频输入输出接口，用于输入和输出音频信号；

网络接口，用于插入网线连接以太网；

USB接口，用于连接可移动存储设备进行数据读写；

HDMI接口，用于接收高清数字视频数据。

3.根据权利要求1所述的高清网络视频服务器，其特征在于，还包括：SIM卡座，用以安装SIM卡。

4.根据权利要求2所述的高清网络视频服务器，其特征在于，所述视频输入输出接口为HD-SDI接口。

5.根据权利要求1所述的高清网络视频服务器，其特征在于，所述编码模块包括H.264编码单元和MJPEG编码单元。

6.根据权利要求1所述的高清网络视频服务器，其特征在于，还包括：

MDU单元，与所述控制模块相连。

7.根据权利要求1所述的高清网络视频服务器，其特征在于，所述4G网络单元和所述WIFI单元分别通过所述通信模块与所述控制模块相连。

8.根据权利要求1所述的高清网络视频服务器，其特征在于，所述控制模块采用Hi3521/Hi3520a芯片。

9.根据权利要求1所述的高清网络视频服务器，其特征在于，所述控制模块包括多组GPIO，将其中一组GPIO作为中断源，该组GPIO的输入管脚与报警信号相连，该组GPIO在接收到报警信号后调用中断程序，并通过该组GPIO的输出管脚输出中断处理结果。