基于云平台的集成接入设备的利记博彩app

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【专利摘要】一种基于云平台的集成接入设备，包括SOC处理器，以及连接在SOC处理器上的音频解码芯片、音视频采集芯片和网络接口驱动芯片。本实用新型采用4路完全独立的数字视频信号和1路拼接的数字视频信号结合，5路视频信号彼此完全独立，有效解决了报警运营当中前端设备采集方面的缺陷，监控人员可以通过第五路的拼接视频信号查看所有四路视频画面，需要时可以随意切换至四路中任意一路数字视频信号进行全屏观看，节省网络带宽，且不同带宽下均能很好适应。本实用新型提供的设备对实时编码数据进行预存，用户根据实际带宽情况选择不同工作模式，且能在触发报警后立即回放报警前视频数据，便于监控人员核查警情，实现快速核警。
【专利说明】基于云平台的集成接入设备

【技术领域】
[0001]本实用新型涉及安防监控领域，特别是涉及一种基于云平台的集成接入设备，以及采用这种设备进行报警的方法。

【背景技术】
[0002]随着我国现代化建设的稳步发展，社会的物资生活极大丰富，人民生活得到了极大地改善，但是各种盗窃、破坏、抢劫杀人的案件也在不断地增加，它们极其严重地危害了社会的正常秩序，为了防止各种形式的刑事案件的发生，更为了在即将发生的时候给于威慑以避免恶性后果的产生，或者发生案件之后为破案提供线索和证据，各种各样的监视系统层出不穷，其中尤以视频监视系统效果更好。
[0003]但是目前的视频监视系统是基于录像系统基础上的，一般来讲，都是做成闭路监控系统，适用于银行、政府部门、高档宾馆、重点工地等等。这种视频监控系统缺少远距离传输能力，而且一般清晰度都不够高，监控能力十分有限。
[0004]目前已有的远距离的监控系统通常是通过IP摄像头或网络视频服务器实现的，其中，网络视频服务器是系统中应用最多的一种产品，它的作用主要包括:将模拟摄像头采集的视频信号和麦克风采集的语音信号进行转换，变成数字信号，再进行编码、压缩、打包后通过以太网实时发送到网络中心。网络中心的值班人员通过平台软件能够在电脑上看到和听到前端网络视频服务器发送回来的实时图像和声音信息，从而实现24小时不间断的监控服务。
[0005]现有的IP摄像头同样是侧重于实时音视频数据的传输，不会配备存储器(如硬盘等)，所以基本没有录像功能。IP摄像头能够支持抓拍功能，将实时视频数据转换成图片，然后将图片发送给用户。
[0006]网络视频服务器与IP摄像头的区别在于，网络视频服务器可以外接多个模拟摄像头，对多路模拟视频信号进行编码压缩，而IP摄像头只有一路视频信号。此外，网络硬盘录像机主要偏重于录像功能，将模拟摄像头采集的视频信号和麦克风采集的语音信号进行转换，变成数字信号，再进行编码压缩后转换为影音文件，存放在硬盘中。当有需要时，用户可以通过网络对硬盘录像机中的音视频录像进行调阅。有的网络硬盘录像机也可以通过网络实时传输视频数据给用户观看。
[0007]但是由于高清录像产生的数据量很大，往往会受以太网带宽的限制，无法通过以太网传输多路实时视频图像。
实用新型内容
[0008]为解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种具有4路数字视频信号，不同带宽下均能实现数据包网络传输的基于云平台的集成接入设备，以及采用这种基于云平台的集成接入设备安防报警的方法。
[0009]为实现上述实用新型目的，本实用新型的技术方案如下:
[0010]一种基于云平台的集成接入设备，包括SOC处理器以及连接在SOC处理器上的音频解码芯片、音视频采集芯片和网络接口驱动芯片。
[0011]进一步地，SOC处理器为HI3520D，音频解码芯片为AIC31，音视频采集芯片为TW2867,网络接口驱动芯片为RTL8211。
[0012]进一步地，音视频采集芯片上设置有4路视频输入口、4路音频输入接口 ；音频解码芯片上设置有4路音频输出接口 ；S0C处理器上设置有网络接口驱动芯片、三个串口、两个SATA接口、I环绕SD卡接口和报警开关量输入输出接口。
[0013]进一步地，三个串口分别为标准RS232电平串口、RS485/422串口和TTL电平的调试串口 ；报警开关量输入输出接口包括8路基于电阻检测的报警输入接口和4路开关量输出接口 ；网络接口驱动芯片连接网络接口。
[0014]进一步地，8路基于电阻检测的报警输入接口连接报警探测器，4路开关量输出接口连接报警装置。
[0015]进一步地，SOC处理器通过两个串口控制外部报警设备，外部报警设备为球机或视频矩阵。
[0016]进一步地，SOC处理器通过报警开关量输入输出接口控制报警探测器和报警装置。
[0017]进一步地，报警探测器为红外探测器或振动探测器，报警装置为警灯或警铃。
[0018]采用上述提供的基于云平台的集成接入设备监控和报警的方法步骤如下:首先4路从摄像头传输过来的模拟视频信号经过4路视频输入口接入音视频采集芯片，然后音视频采集芯片将模拟视频信号转换后输出为四路完全独立的数字视频信号，并将所述四路完全独立的数字视频信号进行拼接形成第五路数字视频信号，同时音视频采集芯片通过A/D转换，生成4路PCM音频数据流，并与SOC处理器进行数据交互，SOC处理器实时获取PCM音频数据并进行二次编码后与5路数字视频信号一起通过网络接口驱动芯片发送至中心管理平台；最后云平台通过发送音频数据到SOC处理器，SOC处理器将音频数据解码后发送至音频解码芯片，音频数据经过D/N转换后从音频输出接口播放。
[0019]由于采用上述技术方案，本实用新型的有益效果包括:
[0020]本实用新型提供的基于云平台的集成接入设备，采用4路完全独立的数字视频信号和I路拼接的数字视频信号结合，5路视频信号彼此完全独立，有效解决了报警运营当中前端设备采集方面的缺陷。监控人员可以通过第五路的拼接视频信号查看所有四路视频画面，需要时可以随意切换至四路中任意一路数字视频信号进行全屏观看，节省网络带宽，且不同带宽下均能很好适应。
[0021]本实用新型提供的基于云平台的集成接入设备，采用HI3520D芯片作为SOC处理器，使硬件系统更加精简，且其内部自带很多通讯总线接口，外围芯片少，减少了设计和维护成本。
[0022]本实用新型提供的基于云平台的集成接入设备，可对实时编码数据进行预存，用户根据实际带宽情况可选择不同的工作模式，且能在触发报警后立即回放报警前视频数据，便于监控人员核查警情，实现快速核警。

【专利附图】

【附图说明】
[0023]图1为本实用新型提供的基于云平台的集成接入设备结构框架图；
[0024]图2为本实用新型优选实施例示意图；
[0025]图3为本实用新型的SOC处理器HI3520D系统框架图；
[0026]图4为本实用新型的音视频TW2867信号处理部分电路示意图；
[0027]图5为本实用新型的SATA硬盘接口部分电路示意图；
[0028]图6为本实用新型的内存扩展部分电路示意图；
[0029]图7为本实用新型的网络部分电路示意图；
[0030]图8为本实用新型的SD卡接口电路示意图；
[0031]图9为本实用新型的软件架构示意图；
[0032]图10为本实用新型的软件模块相互关系示意图。

【具体实施方式】
[0033]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0034]如图1所示，本实用新型提供的一种基于云平台的集成接入设备，是一种基于以太网传输，高清晰编码，网络报警功能的视频报警服务器，包括SOC处理器，以及连接在SOC处理器上的音频解码芯片、音视频采集芯片和网络接口驱动芯片。
[0035]在上述技术方案中，所述SOC处理器为多核微处理器，内部集成了多个DSP模块和一个ARM 11处理器:DSP模块用于图像编码运算；ARM11处理器主要用于控制外围设备和数据通讯，支持实时4-8路视频编码，编码方式支持H.264、MJPEG，并且具有OSD功能；音频解码芯片是一个音频AD/DA的控制器，用于音频数据的采集和播放；音视频采集芯片是音视频AD控制器，用于音视频数据的采集；网络接口驱动芯片是网口的驱动器。
[0036]在上述优选实施例中，如图2所示，所述SOC处理器优选HI3520D(附图3)，音频解码芯片优选为AIC31，音视频采集芯片优选为TW2867 (附图4)，所述网络接口驱动芯片优选为RTL8211 (附图7);音视频采集芯片上设置有4路视频输入口、4路音频输入接口，音频解码芯片上设置有I路音频输出接口，SOC处理器上设置有网络接口驱动芯片、三个串口、两个SATA接口、I环绕SD卡接口和报警开关量输入输出接口 ；三个串口分别为标准RS232串口、RS485/422串口和TTL电平的串口，报警开关量输入输出接口包括8路报警输入接口和4路开关量输出接口，网络接口驱动芯片连接网络接口 ；8路报警输入接口连接报警探测器，4路开关量输出接口连接报警装置。
[0037]此外，本实用新型还可实现内存扩展，内存扩展部分的电路图如图6所示。
[0038]上述的基于云平台的集成接入设备包括的外围接口有:
[0039]I) 4路视频输入口；
[0040]2) 4路音频输入接口；
[0041]3) I路音频输出接口；
[0042]4) 3个串口: 一个标准RS232串口，一个RS485/422串口，一个TTL电平的串口(系统调试的接口)；
[0043]5) I 个网口:10/100M/1000M RJ45 网络接口 ；
[0044]6) 2 个 SATA 接口: SATA 硬盘接口(附图 5);
[0045]7) I 个 SD 卡接口(附图 8)；
[0046]8) 8路报警输入；
[0047]9) 4路开关量输出接口。
[0048]本实用新型是基于以太网络传输，高清晰编码、网络报警功能的报警服务集成件，为安防报警网络提供各种音视频及报警服务。采用先进的视频编码芯片，提供更高编码质量的同时，减少网络数据传输所占用的带宽，能够实现4-5路视频压缩编码，集成实时网络视频数据传输的功能。其优点在于:
[0049]I)采用多路高清图像数据实时传输，可以接入多路视频采集设备。
[0050]2)采用网络加密通讯协议保密性强。
[0051]3)采用的视频处理芯片系统集成度很高从而降低了产品成本。
[0052]4)可配置多种存储器接口，适应多种工作环境。
[0053]5)实现报警信号无线接收与发送，提高设备安装实施的便利性。
[0054]6)提供断电自保护与自供电功能，保证设备功能不受任何破坏干扰。
[0055]本实用新型采用专用的视频压缩处理芯片，一颗芯片中集成了视频编码器和微控制器。仅需要添加很少的外围芯片就可以实现一个4路的网络视频报警服务器的所有功能，结构简单，成本较低，编码芯片支持两种视频压缩编码方式H.264、MJPEG，支持四种图像分辨率CIF (352*288)、D1 (720*576)/和HDMI (1920*1080)。并且图像编码的码率可以根据网络带宽进行调节，以适应不同的网络环境。视频编码压缩采用5码流的压缩编码处理方式:4个通道独立采集编码，一路4通道拼接编码，5个通道的编码同时进行，彼此之间相互独立。设备所采用的网络通讯协议可以根据需求进行设计，采用数字证书、SSL安全通道、数字身份证等先进技术对系统信息进行加密、签名、认证，以此保证系统的通讯安全性，能有效地防止各种非法监视和操作。同时设备自身的登陆采用SSH加密协议，可有效避免网络TELNET随机性攻击的威胁。
[0056]采用本实用新型提供的基于云平台的集成接入设备监控和报警的方法步骤如下:首先4路从摄像头传输过来的模拟视频信号经过4路视频输入口接入音视频采集芯片，然后音视频采集芯片将模拟视频信号转换后输出为四路完全独立的数字视频信号，并将所述四路完全独立的数字视频信号进行拼接形成第五路数字视频信号，同时音视频采集芯片通过A/D转换，生成4路PCM音频数据流，并与SOC处理器进行数据交互，SOC处理器实时获取PCM音频数据并进行二次编码后与5路数字视频信号一起通过网络接口驱动芯片发送至中心管理平台；最后云平台通过发送音频数据到SOC处理器，SOC处理器将音频数据解码后发送至音频解码芯片，音频数据经过D/N转换后从音频输出接口播放。
[0057]在上述优选方案中，SOC处理器通过两个串口控制外部报警设备，外部报警设备为球机或视频矩阵；soc处理器通过报警输入输出接口控制报警探测器和报警装置；报警探测器为红外探测器或振动探测器，报警装置为警灯或警铃。
[0058]本实用新型可以实现报警运营服务的警情核实的快速与准确性要求，对实时数据进行预录，从而当报警发生时，可第一时间将报警前一段时间的视频信息发送到后端平台，国通公司值班人员可利用此高清晰核警视频信息进行对警情的甄别与核实，从而保证了报警运营服务系统中，最核心的核警业务的准确稳定运作。
[0059]上述方法可以通过如下的软件技术实现，如图9所示:
[0060]采用Iinux操作系统，性能稳定可靠。另外，驱动程序和应用程序都采用标准C语言编写，易于软件的移植。应用程序采用模块化设计方法，每个软件模块完成一个独立任务，各个软件模块间数据交互采用了共享内存和unix域socket实现，有利于软件的维护。
[0061]如图10所示，下面将详细介绍各个软件模块的具体功能。
[0062]主进程模块ipmain:主进程负责与国通报警网络中心的服务器进行通讯，将各个模块的状态汇报给服务器，并接收从服务器发送过来的命令，将这些命令分发给各个软件模块去执行。设备一上电，ipmain主动连接国通报警网络中心的服务器，连接上服务器后，主动将本机的重要信息发送给服务器，如设备的guid、安装地点、硬件信息和网络参数等。这个过程称为“设备注册”。注册过程中，设备和服务器之间会采用数字证书的认证方式，确保设备与服务器之间通讯的安全。注册上以后，ipmain每隔一段时间，发送心跳数据包给服务器，服务器认为设备仍然在线，同时再次进行数字证书的认证。另外，每次ipmain与服务器之间的数据交互都要经过口令的认证，每一条命令中都带有一个口令。如果服务器发送的命令中的口令不符，则ipmain将此命令丢弃不予处理。
[0063]同时ipmain也负责管理外接报警器所有相关的报警事件，并维护报警端子输入与视频通道之间的对应关系，当报警输入产生时，会查询到相应哪一个或多个视频通道发生了报警，从而告之其他模块执行视频核警回放的功能。例如:ipmain实时查询8路报警输入接口的状态，当输入端子状态发生改变的时候，则认为外部报警器产生报警信号。Ipmain将报警信息发给国通中心的报警处理服务器，并确认所对应的4路视频通道中，哪一路发生警情，将此路输入通道信息发送给rtimage模块进行回放处理。当ipmain检测到外部报警器状态恢复的时候，也会发总给国通中心报警处理服务器。
[0064]ipmain还负责透明串口服务:它实现了网络端口和串口的桥接。ipmain启动后在一个固定的网络端口进行监听，服务器连接到设备的这个网络端口后，发送串口控制数据到ipmain。ipmain接收到这些数据后从IP1004的串口将数据转发出去。设备有两个连接外接设备的串口，所以系统中有两个透明串口服务线程同时工作运行，通过程序的初始化参数对它们进行区分。
[0065]网络媒体服务模块rtimage:这是一个为用户提供实时音视频数据的程序。rtimage启动后在一个固定的网络端口进行监听，服务器通过连接设备的这个网络端口获取实时的音视频数据，服务器与rtimage建立连接后要经过数字证书认证和口令认证。rtimage从共享内存中获取音视频数据，将它们包后发送给已建立连接的服务器。另外，rtimage模块在收到ipmain发来的相应视频通道的报警信息后，进行对报警前30秒的数据进行回放。
[0066]下行语音播放模块也集成在rtimage当中:它是一个具备为IP1004播放音频数据的程序。rtimage启动后在一个固定的网络端口进行监听，当服务器连接到设备的这个网络端口，主动发送音频数据到rtimage。rtimage将数据解码后播放出去,从而实现双向语音对讲。服务器和rtimage之间的通讯要经过数字证书认证和口令认证。
[0067]视频编码模块videoenc:这是一个视频编码服务程序。Videoenc启动后对硬件编码器按照设定好的编码格式和方法进行初始化。然后，创建共享内存，作为媒体数据存放的空间。videoenc从HI3520A的视频采集口中循环获取视频数据，将数据放入编码器中进行编码压缩，压缩后的实时视频数据放入共享内存中。Videoenc维护了 5个视频编码器，4个音频编码器，彼此相互独立，编码属性完全独立。
[0068]FTP服务:提供FTP登录服务。用户可以通过FTP方式登录IP1004，通过密码认证后，可以下载设备日志和录像文件。
[0069]SSH服务:提供远程登录服务，比telnet安全可靠。技术人员可以通过SSH方式远程登录设备，对设备进行维护和故障诊断。
[0070]日志记录模块:linux系统自带的服务程序，经过修改后专门负责记录各个软件模块关键的运行信息。
[0071]用户参数设置模块:设备与用户之间的交互界面。像很多网络服务器产品一样，IP1004内部建有一个http服务程序和CGI程序，用户可以使用浏览器来登陆设备的配置页面，对设备的参数进行配置和修改，如ip地址、编码方式、图像参数等等。设备中有一个配置文件，里面保存了所有的设备运行相关的各种参数。用户每一次用浏览器修改完设备参数后，CGI程序就会将修改后的参数存入配置文件中，并且会重新启动设备，设备将按照更改后的参数运行。
[0072]进程监控模块watch_proc:对系统中的关键软件模块进行监控，如ipmain、rtimage和videoenc等，确保这些软件模块正常运行，如果发现某个模块出现异常状态，就会重新启动该软件模块。此外，设备启动后watch_proc是最先启动的应用程序,它负责对系统进行初始化，加载硬件驱动模块，然后按照固定的先后顺序启动各个应用程序。watch_proc独立运行不受任何其他模块的影响，在后台对各个软件模块进行监控。
[0073]实施例1
[0074]本实用新型一实施例为前四路的图像分辨率为H.264D1模式，编码码流1M，监控人员看到4路视频需要4*1M共4M的网络带宽，而第五路的分辨率可根据网络环境做相应调整，由于大部分用户上网模式都采用ADSL上网，带宽有限，所以当第五路的图像设置为H.264D1模式，码流IM时，监控人员只需要IM网络带宽就可以看到4通道拼接的画面，节省了网络带宽，当监控人员想在IM网络带宽下看独立I通道画面，也可以随意进行切换到前四通道的任何一个，全屏观看，HI3520D将标清数据转换成可供网络传输的数据包发送到国通中心平台，实现不同带宽下均可很好的适应。音频输入通过音频芯片TW2867的A/D转换，生成4路PCM音频数据流。HI3520D通过I2S总线与TW2867进行数据交互，实时获取PCM音频数据。音频数据经过应用程序的二次编码后与视频数据一起发送到国通云平台。双向语音功能的实现与上述过程相反，由国通云平台发送音频数据到前端设备，前端设备内部的应用程序将语音数据解码后发送到AIC31，语音数据经过D/A转换后从音频输出口播放出去。
[0075]实施例2
[0076]本实用新型的又一实施例为一个监控点的前段设备的音频输入和输出接口分别接了一个拾音器(类似麦克风的音频采集装置)和一个音箱。一名国通公司的监控人员坐在电脑前通过国通公司的云平台远程监视该地点的图像和监听声音。当他听到或看到该监控点出现异常情况，通过电脑上面的麦克风以及国通公司的云平台就可以与监控点的人员进行实时对话。HI3520D内部集成了 SATA控制器和SD卡控制器，可以控制SATA和SD卡，同时还带有Ethernet MAC控制器，外部扩展了物理层收发器RTL8211，就实现了网络通讯接口。
[0077]本实用新型的多个串口是为了让设备能够控制外部的一些报警设备，如球机，视频矩阵等。报警输入是为了连接外部的报警器，如红外探测器、振动探测器等。开关量输出是为了控制一些报警装置，如警灯、警铃等。
[0078]以上所述实施例仅表达了本实用新型的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【权利要求】
1.一种基于云平台的集成接入设备，其特征在于，包括SOC处理器，以及连接在SOC处理器上的音频解码芯片、音视频采集芯片和网络接口驱动芯片。
2.根据权利要求1所述的基于云平台的集成接入设备，其特征在于，所述SOC处理器为HI3520D，所述音频解码芯片为AIC31，所述音视频采集芯片为TW2867，所述网络接口驱动芯片为RTL8211。
3.根据权利要求1所述的基于云平台的集成接入设备，其特征在于，所述音视频采集芯片上设置有4路视频输入口、4路音频输入接口 ；所述音频解码芯片上设置有1路音频输出接口；所述SOC处理器上设置有网络接口驱动芯片、三个串口、两个SATA接口、1环绕SD卡接口和报警开关量输入输出接口。
4.根据权利要求3所述的基于云平台的集成接入设备，其特征在于，所述三个串口分别为标准RS232电平串口、RS485/422串口和TTL电平的调试串口 ；所述报警开关量输入输出接口包括8路基于电阻检测的报警开关量输入接口和4路开关量输出接口 ；所述网络接口驱动芯片连接网络接口。
5.根据权利要求4所述的基于云平台的集成接入设备，其特征在于，所述8路基于电阻检测的报警开关量输入接口连接报警探测器，所述4路开关量输出接口连接报警装置。
6.根据权利要求1所述的基于云平台的集成接入设备，其特征在于，所述SOC处理器通过两个串口控制外部报警设备，所述外部报警设备为球机或视频矩阵。
7.根据权利要求1所述的基于云平台的集成接入设备，其特征在于，所述SOC处理器通过报警开关量输入输出接口控制报警探测器和报警装置。
8.根据权利要求5或7所述的基于云平台的集成接入设备，其特征在于，所述报警探测器为红外探测器或振动探测器，所述报警装置为警灯或警铃。
【文档编号】H04N7/18GK204104056SQ201420599546
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年10月16日 优先权日:2014年10月16日
【发明者】秦可知, 梁辰, 钟桂东 申请人:北京国通创安报警网络技术有限公司