專(zhuān)利名稱(chēng)：一種網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及安防監(jiān)控領(lǐng)域，特別是涉及一種網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器。
背景技術(shù)：
隨著我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)的穩(wěn)步發(fā)展，社會(huì)的物資生活極大豐富，人民生活得到了極 大地改善，但是各種盜竊、破壞、搶劫殺人的案件也在不斷地增加，它們極其嚴(yán)重地危害了 社會(huì)的正常秩序，為了防止各種形式的刑事案件的發(fā)生更為了在即將發(fā)生的時(shí)候給予威懾 以避免惡性后果的產(chǎn)生，或者為了發(fā)生案件之后為破案提供線(xiàn)索和證據(jù)，各種各樣的監(jiān)視 系統(tǒng)層出不窮，其中尤以視頻監(jiān)視系統(tǒng)效果更好。但是目前的視頻監(jiān)視系統(tǒng)是基于錄像系 統(tǒng)基礎(chǔ)上的，一般來(lái)講，都是做成閉路監(jiān)控系統(tǒng)，適用于銀行、政府部門(mén)、高檔賓館、重點(diǎn)工 地等等。這種視頻監(jiān)控系統(tǒng)缺少遠(yuǎn)距離傳輸能力，而且一般清晰度都不夠高，監(jiān)控能力十分 有限。現(xiàn)有技術(shù)中有IP攝像頭和網(wǎng)絡(luò)硬盤(pán)錄像機(jī)等。IP攝像頭是側(cè)重于實(shí)時(shí)音視頻數(shù) 據(jù)的傳輸，沒(méi)有配備硬盤(pán)這樣的存儲(chǔ)器，所有基本沒(méi)有錄像功能。IP攝像頭能夠支持抓拍 功能，將實(shí)時(shí)視頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成圖片，然后將圖片發(fā)送給用戶(hù)。而IP攝像頭只有一路視頻信 號(hào)。此外，網(wǎng)絡(luò)硬盤(pán)錄像機(jī)主要偏重于錄像功能，將模擬攝像頭采集的視頻信號(hào)和麥克風(fēng) 采集的語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，變成數(shù)字信號(hào)，再進(jìn)行編碼壓縮后轉(zhuǎn)換為影音文件，存放在硬盤(pán) 中。當(dāng)有需要時(shí)，用戶(hù)可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)對(duì)硬盤(pán)錄像機(jī)中的音視頻錄像進(jìn)行調(diào)閱。有的網(wǎng)絡(luò)硬 盤(pán)錄像機(jī)也可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳輸視頻數(shù)據(jù)給用戶(hù)觀(guān)看，但是由于高清錄像產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量 很大，往往會(huì)受以太網(wǎng)帶寬的限制，無(wú)法通過(guò)以太網(wǎng)傳輸多路實(shí)時(shí)視頻圖像。

實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷和不足，本實(shí)用新型提出一種本發(fā)明的目的就是彌補(bǔ) 目前監(jiān)控系統(tǒng)的以上缺陷，提供一種基于以太網(wǎng)傳輸、高清晰的、具備錄像存儲(chǔ)功能的網(wǎng)絡(luò) 視頻服務(wù)器。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提出一種網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器，包括視頻接口，連接所 述視頻接口的視頻分割器，音頻接口，連接所述音頻接口的音頻編解碼器，與所述視頻分割 器和音頻編碼器連接的多核微處理器，與所述多核微處理器連接的網(wǎng)絡(luò)接口驅(qū)動(dòng)芯片、存 儲(chǔ)器接口。作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述多核微處理器內(nèi)部集成一個(gè)處理器模塊和 ARM9處理器。作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述視頻分割器將來(lái)自視頻接口的視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為兩 路數(shù)字視頻信號(hào)，其中一路適于網(wǎng)絡(luò)傳輸，另外一路適于本地錄像。作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器還包括串口、網(wǎng)口、IDE接口、SATA 接口、SD卡接口、音頻輸入輸出接口、報(bào)警開(kāi)關(guān)量輸入接口、開(kāi)關(guān)量輸出接口中的一個(gè)或多 個(gè)。[0009]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述多核微處理器中包括嵌入式軟件模塊，其采用嵌 入式Linux操作系統(tǒng)。作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，嵌入式軟件模塊包括以下模塊主進(jìn)程模塊，用于負(fù)責(zé)與中心服務(wù)器進(jìn)行通訊，將各個(gè)模塊的狀態(tài)匯報(bào)給服務(wù)器， 并接收服務(wù)器發(fā)送的命令，將命令分發(fā)給各個(gè)軟件模塊執(zhí)行；網(wǎng)絡(luò)媒體服務(wù)模塊，用于提供實(shí)時(shí)音視頻數(shù)據(jù)；下行語(yǔ)音播放模塊，用于播放音頻數(shù)據(jù)；視頻編碼模塊，用于視頻編碼服務(wù)；錄像模塊，用于負(fù)責(zé)創(chuàng)建高清錄像文件，實(shí)時(shí)存儲(chǔ)音視頻數(shù)據(jù)到存儲(chǔ)設(shè)備；報(bào)警處理模塊，用于負(fù)責(zé)管理外接報(bào)警器所有相關(guān)的報(bào)警事件；透明串口服務(wù)模塊，用于網(wǎng)絡(luò)端口和串口的橋接；FTP服務(wù)模塊，用于提供FTP登錄服務(wù)，用戶(hù)可以通過(guò)FTP方式登錄網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù) 器，通過(guò)密碼認(rèn)證后，可以下載設(shè)備日志和錄像文件；Telnet服務(wù)，用于提供遠(yuǎn)程登錄服務(wù)。技術(shù)人員可以通過(guò)telnet方式遠(yuǎn)程登錄設(shè) 備，對(duì)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)和故障診斷；日志記錄模塊，用于負(fù)責(zé)記錄各個(gè)軟件模塊關(guān)鍵的運(yùn)行信息；用戶(hù)參數(shù)設(shè)置模塊，用于設(shè)備與用戶(hù)之間的交互；進(jìn)程監(jiān)控模塊，用于對(duì)系統(tǒng)中的各個(gè)軟件模塊進(jìn)行監(jiān)控。本實(shí)用新型提供一種基于以太網(wǎng)傳輸、高清晰的、具備錄像存儲(chǔ)功能的網(wǎng)絡(luò)視頻 服務(wù)器。其采用了先進(jìn)的視頻編碼芯片，從而減少了網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸所占用的帶寬。并且它 能夠?qū)崿F(xiàn)雙路雙碼流的壓縮編碼方式，集成了視頻實(shí)時(shí)高清錄像存儲(chǔ)和實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)視頻數(shù)據(jù) 傳輸?shù)墓δ?。本發(fā)明采用專(zhuān)用的視頻壓縮處理芯片，一顆芯片中集成了視頻編碼器和微控 制器。設(shè)計(jì)者需要添加很少的外圍芯片就可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)4路的網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器的所有 功能。編碼芯片支持三種視頻壓縮編碼方式H. 264, MPEG4和MJPEG，支持三種圖像分辨率 CIF (352*288)、HD1 (72(^288)/和Dl (720*576)。并且圖像編碼的碼率可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)帶寬進(jìn) 行調(diào)節(jié)，以適應(yīng)不同的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。視頻編碼壓縮采用雙碼流的壓縮編碼處理方式本地錄像 的視頻數(shù)據(jù)采用高碼流的壓縮方式(如MPEG4D1)，生成的是高清的錄像文件，而通過(guò)網(wǎng)絡(luò) 實(shí)時(shí)發(fā)送的視頻數(shù)據(jù)則采用低碼流的壓縮方式(如H. 264CIF)，傳輸高清/標(biāo)清圖像給中 心平臺(tái)供值班人員監(jiān)控。兩個(gè)通道的編碼同時(shí)進(jìn)行，彼此之間相互獨(dú)立。采用網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié) 議，采用數(shù)字證書(shū)、SSL安全通道、數(shù)字身份證等先進(jìn)技術(shù)對(duì)系統(tǒng)信息進(jìn)行加密、簽名、認(rèn)證， 以此保證系統(tǒng)的通訊安全性，能有效地防止各種非法監(jiān)視和操作。具體地，其優(yōu)點(diǎn)在于1)集高清錄像存儲(chǔ)和高清/標(biāo)清圖像數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸功能于一身，使其應(yīng)用范圍更 加廣泛。2)采用網(wǎng)絡(luò)加密通訊協(xié)議保密性強(qiáng)。3)采用專(zhuān)用的視頻處理芯片系統(tǒng)集成度很高從而降低了產(chǎn)品成本。4)多種存儲(chǔ)器接口，可以適應(yīng)多種工作環(huán)境。
以下結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。對(duì)于所屬技 術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，從對(duì)本實(shí)用新型的詳細(xì)說(shuō)明中，本實(shí)用新型的上述和其他目的、特 征和優(yōu)點(diǎn)將顯而易見(jiàn)。
圖1為本實(shí)用新型系統(tǒng)框圖；圖2為本實(shí)用新型一具體實(shí)施例的系統(tǒng)框圖；圖3是本實(shí)用新型中使用的多核微處理器GM8180系統(tǒng)框圖；圖4是本實(shí)用新型提出的網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器音的視頻信號(hào)處理及串行通信部分電 路示意圖；圖5是本實(shí)用新型提出的網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器的硬盤(pán)接口部分電路示意圖；圖6是本實(shí)用新型提出的網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器的內(nèi)存擴(kuò)展部分電路示意圖；圖7是本實(shí)用新型提出的網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)部分電路示意圖；圖8是本實(shí)用新型提出的網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器的SD卡接口電路示意圖；圖9是網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器的軟件架構(gòu)示意圖；圖10是網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器的軟件模塊相互關(guān)系示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，一種網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器包括視頻接口，連接所述視頻接口的視頻分割 器，音頻接口，連接所述音頻接口的音頻編解碼器，與所述視頻分割器和音頻編碼器連接的 多核微處理器，與所述多核微處理器連接的網(wǎng)絡(luò)接口驅(qū)動(dòng)芯片、存儲(chǔ)器接口。其中，所述多核微處理器內(nèi)部集成一個(gè)處理器模塊和ARM9處理器。所述視 頻分割器將來(lái)自視頻接口的視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為兩路數(shù)字視頻信號(hào)，其中一路適于網(wǎng)絡(luò)傳輸， 另外一路適于本地觀(guān)看。所述網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器還包括串口、網(wǎng)口、IDE接口、SATA接口、SD 卡接口、音頻輸入輸出接口、報(bào)警開(kāi)關(guān)量輸入接口、開(kāi)關(guān)量輸出接口中的一個(gè)或多個(gè)。所述多核微處理器中包括嵌入式軟件模塊，其采用嵌入式Linux操作系統(tǒng)。嵌入式軟件模塊包括以下模塊主進(jìn)程模塊，用于負(fù)責(zé)與中心服務(wù)器進(jìn)行通訊，將各個(gè)模塊的狀態(tài)匯報(bào)給服務(wù)器， 并接收服務(wù)器發(fā)送的命令，將命令分發(fā)給各個(gè)軟件模塊執(zhí)行；網(wǎng)絡(luò)媒體服務(wù)模塊，用于提供實(shí)時(shí)音視頻數(shù)據(jù)；下行語(yǔ)音播放模塊，用于播放音頻數(shù)據(jù)；視頻編碼模塊，用于視頻編碼服務(wù)；錄像模塊，用于負(fù)責(zé)創(chuàng)建高清錄像文件，實(shí)時(shí)存儲(chǔ)音視頻數(shù)據(jù)到存儲(chǔ)設(shè)備；報(bào)警處理模塊，用于負(fù)責(zé)管理外接報(bào)警器所有相關(guān)的報(bào)警事件；透明串口服務(wù)模塊，用于網(wǎng)絡(luò)端口和串口的橋接；FTP服務(wù)模塊，用于提供FTP登錄服務(wù)，用戶(hù)可以通過(guò)FTP方式登錄網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù) 器，通過(guò)密碼認(rèn)證后，可以下載設(shè)備日志和錄像文件；Telnet服務(wù)，用于提供遠(yuǎn)程登錄服務(wù)。技術(shù)人員可以通過(guò)telnet方式遠(yuǎn)程登錄設(shè) 備，對(duì)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)和故障診斷；日志記錄模塊，用于負(fù)責(zé)記錄各個(gè)軟件模塊關(guān)鍵的運(yùn)行信息；用戶(hù)參數(shù)設(shè)置模塊，用于設(shè)備與用戶(hù)之間的交互；進(jìn)程監(jiān)控模塊，用于對(duì)系統(tǒng)中的各個(gè)軟件模塊進(jìn)行監(jiān)控。[0055]如圖2所示為本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例，硬件部分主要由以下幾個(gè)集成電路 芯片組成1個(gè)音頻編解碼芯片wm8983、l個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口驅(qū)動(dòng)芯片DM9161A、1個(gè)SATA-PATA橋 接芯片JM20330、1個(gè)視頻分割器芯片TW2835、1個(gè)S0C(system on chip)處理器GM8180。 整個(gè)系統(tǒng)擁有U8MB內(nèi)存，U8Mb的flash存儲(chǔ)器。其中，多核微處理器(S0C)GM8180內(nèi)部 集成了一個(gè)模塊和一個(gè)ARM9處理器FA6^模塊用于圖像編碼運(yùn)算；ARM9處理器主 要用于控制外圍設(shè)備和數(shù)據(jù)通訊。GM8180支持實(shí)時(shí)的雙路雙碼流視頻編碼，編碼方式支持 H. 264, MPEG4和MJPEG，并且具有OSD功能。視頻分割芯片TW^835能夠?qū)?路模擬視頻信 號(hào)合成為1路視頻信號(hào)，也可以單獨(dú)輸出其中任意1路視頻信號(hào)。wm8983是一個(gè)音頻AD/ DA的控制器，用于音頻數(shù)據(jù)的采集和播放。JM20330負(fù)責(zé)驅(qū)動(dòng)SATA接口，而DM9161A是網(wǎng)口 的驅(qū)動(dòng)器。此外，還有一些其他的集成電路芯片用來(lái)驅(qū)動(dòng)其他的外圍接口。這些屬于網(wǎng)絡(luò) 視頻服務(wù)器比較常用的接口，因此不做詳細(xì)的闡述。網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器包括的外圍接口有1) 4路視頻輸入口 復(fù)合視頻信號(hào)輸入2) 3個(gè)串口 一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)RS232串口，一個(gè)RS232/485/422復(fù)用的串口，一個(gè)TTL電 平的串口(系統(tǒng)調(diào)試的接口)3)1 個(gè)網(wǎng)口 10/100M RJ45 網(wǎng)絡(luò)接口4) 1個(gè)IDE接口 可連接硬盤(pán)和CF卡等存儲(chǔ)器5) 1 個(gè) SATA 接 口 SATA 硬盤(pán)接 口6)1 個(gè) SD 卡接口7)音頻輸入輸出接口各一個(gè)8) 8路報(bào)警開(kāi)關(guān)量輸入9) 4路開(kāi)關(guān)量輸出接口圖3是多核微處理器GM8180系統(tǒng)框圖；圖4是網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器的視頻信號(hào)處理 及串行通信部分電路示意圖；圖5是網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器的硬盤(pán)接口部分電路示意圖；圖6是 網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器的內(nèi)存擴(kuò)展部分電路示意圖；圖7是網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)部分電路示意 圖；圖8是網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器的SD卡接口電路示意圖。GM8180通過(guò)12C總線(xiàn)控制WM8983，實(shí)現(xiàn)錄音和播音的功能，通過(guò)12S總線(xiàn)與 WM8983進(jìn)行語(yǔ)音數(shù)據(jù)的交互。TW^35也具有音頻AD/DA編解碼的功能，但是經(jīng)過(guò)測(cè)試其性 能比WM8983要差，因此沒(méi)有采用TW^35作為音頻處理器。8180通過(guò)GPIO 口模擬8位并口 來(lái)控制TW^835的工作狀態(tài)。8180的兩個(gè)視頻輸入口 V DI和V2DI與TW^835的兩個(gè)視頻輸 出口相連，同時(shí)接收兩路視頻數(shù)據(jù)。此外，8180的三個(gè)串口 Si、S2、S3也都有各自的應(yīng)用。 Sl是作為調(diào)試終端的接口，不對(duì)用戶(hù)開(kāi)放，僅連接一個(gè)簡(jiǎn)單的插座，作為調(diào)試接口使用。S2 轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的RS232串口，S3轉(zhuǎn)換為RS232/422/485復(fù)用的串口。4路從攝像頭傳輸過(guò)來(lái)的模擬視頻信號(hào)經(jīng)過(guò)輸入接口與視頻分割器TW^35的4路 模擬視頻信號(hào)輸入管腳相連。TW2835將模擬視頻信號(hào)AD轉(zhuǎn)換后輸出兩路數(shù)字視頻信號(hào)，一 路為net另一路為local，這兩路信號(hào)是完全獨(dú)立的，互相沒(méi)有關(guān)聯(lián)。應(yīng)用舉例=Local的圖像分辨率為H. 264D1模式，且圖像畫(huà)面為4分割的模式， 即4路視頻信號(hào)被同時(shí)疊加到一幅圖像上面了。而net的分辨率可根據(jù)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境做相應(yīng) 調(diào)整，由于大部分用戶(hù)上網(wǎng)模式都采用ADSL上網(wǎng)，帶寬有限，所以一般net路的圖像設(shè)置 為H. 264CIF模式。Net路的圖像還可以根據(jù)監(jiān)控人員的需要來(lái)進(jìn)行隨意的切換，即net路的圖像可以是視頻1到視頻4之間的任意一路，也可以是4路圖像疊加在一起的4分割畫(huà) 面。GM8180具有兩個(gè)數(shù)字視頻輸入接口，分別與net和local這兩路數(shù)字視頻信號(hào)相連接。 GM8180將這兩路信號(hào)分別進(jìn)行編碼壓縮輸出ES流數(shù)據(jù)到內(nèi)存中，應(yīng)用程序接收這兩路數(shù) 據(jù)進(jìn)行分別處理，local路的高清數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成影音文件，存放在硬盤(pán)中，net路標(biāo)清數(shù)據(jù)轉(zhuǎn) 換成可供網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包發(fā)送到中心平臺(tái)，從而實(shí)現(xiàn)了高清錄像存儲(chǔ)和實(shí)時(shí)視頻傳輸?shù)?功能。受以太網(wǎng)傳輸帶寬限制，net路的數(shù)據(jù)一般設(shè)置為標(biāo)清，如果在帶寬充足的情況下 (如局域網(wǎng)內(nèi))net路也可以實(shí)時(shí)傳輸高清圖像。音頻輸入通過(guò)音頻芯片wm8983的A/D轉(zhuǎn)換，生成PCM音頻數(shù)據(jù)流。8180通過(guò)I2S 總線(xiàn)與wm8983進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，實(shí)時(shí)獲取PCM音頻數(shù)據(jù)。音頻數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)應(yīng)用程序的二次編碼 后與視頻數(shù)據(jù)一起發(fā)送到中心平臺(tái)，也一同存儲(chǔ)在本地的錄像文件中。雙向語(yǔ)音功能的實(shí) 現(xiàn)與上述過(guò)程相反，由中心平臺(tái)發(fā)送音頻數(shù)據(jù)到網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器，網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器內(nèi)部的 應(yīng)用程序?qū)?shù)據(jù)存儲(chǔ)到錄像文件中，同時(shí)也將語(yǔ)音數(shù)據(jù)解碼后發(fā)送到wm8983，語(yǔ)音數(shù)據(jù)經(jīng) 過(guò)D/A轉(zhuǎn)換后從音頻輸出口播放出去。應(yīng)用舉例一個(gè)監(jiān)控點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器的音頻輸入和輸出接口分別接了一 個(gè)拾音器(類(lèi)似麥克風(fēng)的音頻采集裝置)和一個(gè)音箱。一名監(jiān)控人員坐在電腦前通過(guò)軟件 平臺(tái)遠(yuǎn)程監(jiān)視該地點(diǎn)的圖像和監(jiān)聽(tīng)聲音。當(dāng)他聽(tīng)到或看到該監(jiān)控點(diǎn)出現(xiàn)異常情況，通過(guò)電 腦上面的麥克風(fēng)以及軟件平臺(tái)就可以與監(jiān)控點(diǎn)的人員進(jìn)行實(shí)時(shí)對(duì)話(huà)。GM 8180內(nèi)部集成了 IDE控制器和SD卡控制器，可以控制PATA和SD卡。此外， 經(jīng)過(guò)JM20330的轉(zhuǎn)換8180也能夠連接SATA硬盤(pán)設(shè)備。GM8180還帶有Khernet MAC控制 器，外部擴(kuò)展了物理層收發(fā)器DM9161A，就實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)通訊接口。多個(gè)串口是為了讓網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器能夠控制外部的一些報(bào)警設(shè)備，如球機(jī)， 視頻矩陣等。報(bào)警開(kāi)關(guān)量輸入是為了連接外部的報(bào)警器，如紅外探測(cè)器、振動(dòng)探測(cè)器等。開(kāi) 關(guān)量輸出是為了控制一些報(bào)警裝置，如警燈、警鈴等。網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器的軟件設(shè)計(jì)中采用嵌入式Iinux操作系統(tǒng)，性能穩(wěn)定可靠。另外， 驅(qū)動(dòng)程序和應(yīng)用程序都采用標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言編寫(xiě)，易于軟件的移植。應(yīng)用程序采用模塊化設(shè)計(jì) 方法，每個(gè)軟件模塊完成一個(gè)獨(dú)立任務(wù)，各個(gè)軟件模塊間數(shù)據(jù)交互采用了共享內(nèi)存和Unix 域socket實(shí)現(xiàn)，有利于軟件的維護(hù)。下面將詳細(xì)介紹各個(gè)軟件模塊的具體功能。主進(jìn)程模塊vsmain 主進(jìn)程負(fù)責(zé)與網(wǎng)絡(luò)中心的服務(wù)器進(jìn)行通訊，將各個(gè)模塊的狀 態(tài)匯報(bào)給服務(wù)器，并接收從服務(wù)器發(fā)送過(guò)來(lái)的命令，將這些命令分發(fā)給各個(gè)軟件模塊去執(zhí) 行。設(shè)備一上電，vsmain主動(dòng)連接網(wǎng)絡(luò)中心的服務(wù)器，連接上服務(wù)器后，主動(dòng)將本機(jī)的重要 信息發(fā)送給服務(wù)器，如設(shè)備的guid、安裝地點(diǎn)、硬件信息和網(wǎng)絡(luò)參數(shù)等。這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為“設(shè) 備注冊(cè)”。注冊(cè)過(guò)程中，設(shè)備和服務(wù)器之間會(huì)采用數(shù)字證書(shū)的認(rèn)證方式，確保設(shè)備與服務(wù)器 之間通訊的安全。注冊(cè)上以后，vsmain每隔一段時(shí)間，發(fā)送心跳數(shù)據(jù)包給服務(wù)器，服務(wù)器認(rèn) 為設(shè)備仍然在線(xiàn)，同時(shí)再次進(jìn)行數(shù)字證書(shū)的認(rèn)證。另外，每次vsmain與服務(wù)器之間的數(shù)據(jù) 交互都要經(jīng)過(guò)口令的認(rèn)證，每一條命令中都帶有一個(gè)口令。如果服務(wù)器發(fā)送的命令中的口 令不符，則vsmain將此命令丟棄不予處理。網(wǎng)絡(luò)媒體服務(wù)模塊mediaserver 這是一個(gè)為用戶(hù)提供實(shí)時(shí)音視頻數(shù)據(jù)的程序。 Mediaserver啟動(dòng)后在一個(gè)固定的網(wǎng)絡(luò)端口進(jìn)行監(jiān)聽(tīng)，服務(wù)器通過(guò)連接設(shè)備的這個(gè)網(wǎng)絡(luò)端 口獲取實(shí)時(shí)的音視頻數(shù)據(jù)，服務(wù)器與mediaserver建立連接后要經(jīng)過(guò)數(shù)字證書(shū)認(rèn)證和口令認(rèn)證。Mediaserver從共享內(nèi)存中獲取音視頻數(shù)據(jù)，將它們包后發(fā)送給已建立連接的服務(wù)
ο下行語(yǔ)音播放模塊aplay:這是一個(gè)為網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器播放音頻數(shù)據(jù)的程序。 aplayer啟動(dòng)后在一個(gè)固定的網(wǎng)絡(luò)端口進(jìn)行監(jiān)聽(tīng)，當(dāng)服務(wù)器連接到設(shè)備的這個(gè)網(wǎng)絡(luò)端口，主 動(dòng)發(fā)送音頻數(shù)據(jù)到aplay。Aplay將數(shù)據(jù)解碼后播放出去，從而實(shí)現(xiàn)雙向語(yǔ)音對(duì)講。服務(wù)器 和aplay之間的通訊要經(jīng)過(guò)數(shù)字證書(shū)認(rèn)證和口令認(rèn)證。視頻編碼模塊videoenc 這是一個(gè)視頻編碼服務(wù)程序。Videoenc啟動(dòng)后對(duì)硬件編 碼器按照設(shè)定好的編碼格式和方法進(jìn)行初始化。然后，創(chuàng)建共享內(nèi)存，作為媒體數(shù)據(jù)存放的 空間。videoenc從8180的視頻采集口中循環(huán)獲取視頻數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)放入編碼器中進(jìn)行編碼 壓縮，壓縮后的實(shí)時(shí)視頻數(shù)據(jù)放入共享內(nèi)存中。GM8180有兩個(gè)編碼器，因此兩個(gè)videoenc 程序模塊同時(shí)運(yùn)行。因?yàn)閮蓚€(gè)videoenc模塊的初始化參數(shù)不同，所以彼此獨(dú)立，且不會(huì)相 互沖突。錄像模塊diskman 負(fù)責(zé)創(chuàng)建高清錄像文件，實(shí)時(shí)存儲(chǔ)音視頻數(shù)據(jù)到存儲(chǔ)設(shè)備。錄 像采用分段方式進(jìn)行錄制，錄像文件的長(zhǎng)度可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行調(diào)整。diskman負(fù)責(zé)從共 享內(nèi)存中獲取實(shí)時(shí)音視頻數(shù)據(jù)，將它們轉(zhuǎn)換成影音文件，存放在存儲(chǔ)設(shè)備中，當(dāng)存儲(chǔ)設(shè)備沒(méi) 有足夠空間時(shí)，刪除最老的錄像文件，實(shí)現(xiàn)循環(huán)存儲(chǔ)。另外，diskman還負(fù)責(zé)建立和管理影 音文件的索引文件。磁盤(pán)中所有的錄像文件在索引中都有記錄，如果一個(gè)錄像文件被刪除 了，其在索引文件中的信息也會(huì)被刪除。用戶(hù)可以通過(guò)查詢(xún)?cè)撍饕募?lái)檢索設(shè)備上的錄 像文件。報(bào)警處理模塊alarmproc 負(fù)責(zé)管理外接報(bào)警器所有相關(guān)的報(bào)警事件。例如 alarmproc實(shí)時(shí)查詢(xún)8路報(bào)警輸入接口的狀態(tài)，當(dāng)輸入端子狀態(tài)發(fā)生改變的時(shí)候，則認(rèn)為外 部報(bào)警器產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)。Alarmproc會(huì)將這一消息匯報(bào)給vsmain，再經(jīng)過(guò)vsmain轉(zhuǎn)發(fā)給報(bào) 警處理服務(wù)器。當(dāng)Alarmproc檢測(cè)到外部報(bào)警器狀態(tài)恢復(fù)的時(shí)候，Alarmproc同樣會(huì)將消 息上報(bào)給vsmain。透明串口服務(wù)模塊transcom 這是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)端口和串口的橋接程序。transcom啟 動(dòng)后在一個(gè)固定的網(wǎng)絡(luò)端口進(jìn)行監(jiān)聽(tīng)，服務(wù)器連接到設(shè)備的這個(gè)網(wǎng)絡(luò)端口后，發(fā)送串口控 制數(shù)據(jù)到transcom。Transcom接收到這些數(shù)據(jù)后從GTVS的串口將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)出去。設(shè)備有 兩個(gè)連接外接設(shè)備的串口，所以系統(tǒng)中有兩個(gè)transcom模塊同時(shí)工作運(yùn)行，通過(guò)程序的初 始化參數(shù)對(duì)它們進(jìn)行區(qū)分。FTP服務(wù)提供FTP登錄服務(wù)。用戶(hù)可以通過(guò)FTP方式登錄網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器，通過(guò) 密碼認(rèn)證后，可以下載設(shè)備日志和錄像文件。Telnet服務(wù)提供遠(yuǎn)程登錄服務(wù)。技術(shù)人員可以通過(guò)telnet方式遠(yuǎn)程登錄設(shè)備， 對(duì)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)和故障診斷。日志記錄模塊=Iinux系統(tǒng)自帶的服務(wù)程序，經(jīng)過(guò)修改后專(zhuān)門(mén)負(fù)責(zé)記錄各個(gè)軟件 模塊關(guān)鍵的運(yùn)行信息。用戶(hù)參數(shù)設(shè)置模塊設(shè)備與用戶(hù)之間的交互界面。像很多網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器產(chǎn)品一樣，網(wǎng) 絡(luò)視頻服務(wù)器內(nèi)部建有一個(gè)嵌入式http服務(wù)程序和CGI程序，用戶(hù)可以使用瀏覽器來(lái)登陸 設(shè)備的配置頁(yè)面，對(duì)設(shè)備的參數(shù)進(jìn)行配置和修改，如ip地址、編碼方式、圖像參數(shù)等等。設(shè) 備中有一個(gè)配置文件，里面保存了所有的設(shè)備運(yùn)行相關(guān)的各種參數(shù)。用戶(hù)每一次用瀏覽器修改完設(shè)備參數(shù)后，CGI程序就會(huì)將修改后的參數(shù)存入配置文件中，并且會(huì)重新啟動(dòng)設(shè)備， 設(shè)備將按照更改后的參數(shù)運(yùn)行。進(jìn)程監(jiān)控模塊Watch_pr0c 對(duì)系統(tǒng)中的關(guān)鍵軟件模塊進(jìn)行監(jiān)控，如vsmain、 mediaserver和videoenc等，確保這些軟件模塊正常運(yùn)行，如果發(fā)現(xiàn)某個(gè)模塊出現(xiàn)異常狀 態(tài)，就會(huì)重新啟動(dòng)該軟件模塊。此外，設(shè)備啟動(dòng)后watCh_pr0C是最先啟動(dòng)的應(yīng)用程序，它 負(fù)責(zé)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行初始化，加載硬件驅(qū)動(dòng)模塊，然后按照固定的先后順序啟動(dòng)各個(gè)應(yīng)用程序。 watch_proc獨(dú)立運(yùn)行不受任何其他模塊的影響，在后臺(tái)對(duì)各個(gè)軟件模塊進(jìn)行監(jiān)控。如圖9所示，服務(wù)器的軟件操作系統(tǒng)為嵌入式linux，內(nèi)核版本為2. 6. 14。所有 硬件驅(qū)動(dòng)程序是基于這個(gè)內(nèi)核版本開(kāi)發(fā)的。API是底層驅(qū)動(dòng)程序與應(yīng)用程序之間的軟件接 口。前三個(gè)部分都是GM8180的芯片廠(chǎng)商提供的，應(yīng)用程序完全可以基于自身需求而自主研 發(fā)的。Linux操作系統(tǒng)支持多任務(wù)的工作模式，能夠同時(shí)運(yùn)行多個(gè)應(yīng)用程序。所有應(yīng)用程序 通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的API接口來(lái)控制底層硬件模塊和各種數(shù)據(jù)通訊總線(xiàn)接口。圖10是網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器的軟件模塊相互關(guān)系示意圖，ffatch_proc, FTP服務(wù)、 Telnet服務(wù)、參數(shù)設(shè)置模塊這4個(gè)程序都獨(dú)立運(yùn)行，與其他應(yīng)用程序沒(méi)有數(shù)據(jù)交互。日志記 錄模塊接收所有軟件模塊發(fā)來(lái)的日志信息，記錄到日志文件中，該模塊功能也相對(duì)獨(dú)立，與 其他軟件模塊沒(méi)有互動(dòng)的操作。Vsmain作為主進(jìn)程模塊，除了負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器對(duì)外的網(wǎng)絡(luò)命令通訊以 外，還負(fù)責(zé)內(nèi)部與其他軟件模塊之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。Vsmain從中心平臺(tái)服務(wù)器接收命令數(shù) 據(jù)包，然后將命令分發(fā)給相關(guān)的軟件模塊。每個(gè)軟件模塊都完成一個(gè)獨(dú)立的任務(wù)，并能夠?qū)?時(shí)接收vsmain發(fā)送過(guò)來(lái)的指令，調(diào)整其工作狀態(tài)。任何一個(gè)軟件模塊出現(xiàn)故障，不會(huì)影響 其它的軟件模塊的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。本實(shí)用新型產(chǎn)品的最大特點(diǎn)就是在一個(gè)嵌入式的網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器中實(shí)現(xiàn)了 實(shí)時(shí)雙路高清編碼。在實(shí)際使用過(guò)程中，網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器不但能通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸多路的 實(shí)時(shí)視頻數(shù)據(jù)，還具有存儲(chǔ)高清錄像文件的功能，其功能由于硬盤(pán)錄像機(jī)和不帶存儲(chǔ)功能 的網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器。對(duì)比其他廠(chǎng)家的帶存儲(chǔ)功能的網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器，本產(chǎn)品中使用的 核心處理器GM8180，它具有以下優(yōu)勢(shì) 體積小23*23mm 集成度高集成了多種通訊總線(xiàn)接口和控制器串口、USB、MAC層網(wǎng)口、I2S、 I2C、IDE控制器等。集成了 MPEG4和H. 264的codec和OSD控制器。 編碼效率高雙路實(shí)時(shí)每秒25幀Dl分辨率下的H. 264編碼。 圖像清晰度高支持最大1觀(guān)0*10對(duì)分辨率的視頻信號(hào)輸入。·工業(yè)級(jí)產(chǎn)品工作溫度-40到+80度本產(chǎn)品不僅能夠安裝在室內(nèi)也可以安裝在室外，經(jīng)過(guò)了 1年的實(shí)際安裝測(cè)試，沒(méi) 有發(fā)生重大的故障，性能穩(wěn)定可靠。綜上所述，本產(chǎn)品在性能的優(yōu)越性和其應(yīng)用范圍已經(jīng)超 過(guò)了目前市場(chǎng)上的同類(lèi)產(chǎn)品。雖然，本實(shí)用新型已通過(guò)以上實(shí)施例及其附圖而清楚說(shuō)明，然而在不背離本實(shí)用 新型精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本實(shí)用新型作出各種相應(yīng) 的變化和修正，但這些相應(yīng)的變化和修正都應(yīng)屬于本實(shí)用新型的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器，其特征在于，包括視頻接口，連接所述視頻接口的視頻分割 器，音頻接口，連接所述音頻接口的音頻編解碼器，與所述視頻分割器和音頻編碼器連接的 多核微處理器，與所述多核微處理器連接的網(wǎng)絡(luò)接口驅(qū)動(dòng)芯片、存儲(chǔ)器接口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器，其特征在于，所述多核微處理器內(nèi)部集成 一個(gè)處理器模塊和ARM9處理器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器，其特征在于，所述視頻分割器將來(lái)自視頻 接口的視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為兩路數(shù)字視頻信號(hào)，其中一路適于網(wǎng)絡(luò)傳輸，另外一路適于本地錄 像。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器，其特征在于，所述網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器還包括 串口、網(wǎng)口、IDE接口、SATA接口、SD卡接口、音頻輸入輸出接口、報(bào)警開(kāi)關(guān)量輸入接口、開(kāi)關(guān) 量輸出接口中的一個(gè)或多個(gè)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器，包括視頻接口，連接所述視頻接口的視頻分割器，音頻接口，連接所述音頻接口的音頻編解碼器，與所述視頻分割器和音頻編碼器連接的多核微處理器，與所述多核微處理器連接的網(wǎng)絡(luò)接口驅(qū)動(dòng)芯片、存儲(chǔ)器接口。其可以集高清錄像存儲(chǔ)和圖像數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳輸功能于一身，使其應(yīng)用范圍更加廣泛，采用專(zhuān)用的視頻處理芯片系統(tǒng)集成度很高從而降低了產(chǎn)品成本。
文檔編號(hào)H04L29/08GK201910876SQ20102066018
公開(kāi)日2011年7月27日 申請(qǐng)日期2010年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月14日
發(fā)明者秦嘉黎 申請(qǐng)人:北京國(guó)通創(chuàng)安報(bào)警網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有限公司