CN202679528U - 一种基于Hi3515处理器的嵌入式多功能视频一体机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于Hi3515处理器的嵌入式多功能视频一体机，包括模拟编码板、数字编码板、转发服务器板、显示板、智能总控板、模拟量采集板、开入板、开出板和串口板；所述模拟量采集板、开入板、开出板和串口板均通过RS485总线与所述智能总控板相连接；所述转发服务器板通过网络总线与所述模拟编码板、数字编码板、显示板和智能总控板相连接。本实用新型的一种基于Hi3515处理器的嵌入式多功能视频一体机，可为变电站提供全方位视频监控，具有多种信息接入和联动输出功能，稳定性高且维护工作量低等优点。

Description

一种基于Hi3515处理器的嵌入式多功能视频一体机

技术领域

本实用新型涉及一种基于Hi3515处理器的嵌入式多功能视频一体机。

背景技术

随着电力***自动化水平的不断提高，为提高劳动生产率，增强竞争力，在变电站平常的生产过程中大量采用无人值守或少人值守的模式，而对于变电站这样的场所来说，远程、实时、多维的视频监控***是变电站安全运作的必备条件。嵌入式视频编解码装置以其可靠性高、图像清晰、速度快、成本低、可裁剪性强等优点，成为视频监控***的发展趋势，其主要作用是对采集的视频图像数据进行压缩和传输。

目前常用的嵌入式视频编解码装置的实现方案有以下两种：（1）视频采集芯片+DSP处理器。该方案由视频采集芯片完成图像的预处理 ,由DSP完成图像的压缩、存储和网络传输。由于DSP通常没有操作***, 因此其控制方式不灵活且功能单一，不能提供强大的***控制和用户操作的功能；（2）视频采集芯片+图像压缩芯片+嵌入式处理器。该方案设计复杂，稳定性差且成本较高。另外，目前的嵌入式视频编解码装置大多只能接入模拟摄像机，还无法实现IP摄像机的接入。

实用新型内容

本实用新型是为避免上述已有技术中存在的不足之处，提供一种基于Hi3515处理器的嵌入式多功能视频一体机，以为变电站提供全方位的视频监控，多种信息接入和联动输出功能。

本实用新型为解决技术问题采用以下技术方案。

一种基于Hi3515处理器的嵌入式多功能视频一体机，其结构特点是，包括模拟编码板、数字编码板、转发服务器板、显示板、智能总控板、模拟量采集板、开入板、开出板和串口板；所述模拟量采集板、开入板、开出板和串口板均通过RS485总线与所述智能总控板相连接；所述转发服务器板通过网络总线与所述模拟编码板、数字编码板、显示板和智能总控板相连接。转发服务器板、模拟编码板、数字编码板、显示板和智能总控板，各个板卡之间都可以实现互联。

本实用新型的一种基于Hi3515处理器的嵌入式多功能视频一体机的结构特点也在于：

所述模拟编码板，数字编码板、转发服务器板、显示板和智能总控板均采用视频专用芯片Hi3515作为主处理器芯片。所述模拟编码板，数字编码板、转发服务器板、显示板和智能总控板之间通过网络总线相连接，即所述模拟编码板、数字编码板、转发服务器板、显示板和智能总控板之间通过网络总线实现互连。

与已有技术相比，本实用新型有益效果体现在：

本实用新型的视频一体机，采用模块化和独立板卡设计，模拟编码板，数字编码板、转发服务器板、显示板、智能总控板都采用视频专用芯片Hi3515作为主处理器芯片，以嵌入式Linux作为操作***。模拟编码板进行视频采集，完成模拟视频到数字视频的转换，并具备存储和转发功能；数字编码板直接采集压缩过的数字视频信息进行存储和转发；转发服务器板接收外部用户命令实现视频的浏览、回放、以及相关参数设置；显示板实现视频信息的浏览、回放和参数设置等用户图形界面；智能总控板实现对模拟量采集板，开入板，开出板，串口板的信息收集、转发和控制，完成告警输入、联动输出、云镜控制、模拟量采集等功能。本实用新型的视频一体机，具备开入、开出、模拟量信号采集功能，不仅可接入模拟摄像机也可接入IP摄像机，具有强大的视频编解码、存储和传输能力，提供变电站多种信息接入和联动输出功能，可为变电站提供全方位视频监控，多种信息接入和联动输出功能。

1）本实用新型采用视频专用处理器，硬件设计简单，软件处理效率高，整体***具有很高的稳定性。

2）本实用新型采用嵌入式Linux操作***，避免了病毒的干扰，降低了工作人员的维护工作量。

3）本实用新型通过模拟量采集板、开入板、开出板可接入变电站动力环境、火灾报警、照明等子***，实现各子***之间的互连互通，实现信息共享和智能联动。

4）本实用新型不仅实现了视频的编解码、录像存储及传输，还可接入变电站安防各子***，功能高度集成，实现了小型化、通用化和智能化的目标。

5）本实用新型内部主要板卡间采用网络总线通信，信息传输稳定、高效.

6）本实用新型具备IEC61850通信功能，可接入智能变电站的数据采集监控后台。

7）本实用新型符合国家电网公司企业标准《电网视频监控***及接口第1部分：技术要求》中规定的接口B协议规范，可接入国家电网网公司的视频一体化平台。

本实用新型的一种基于Hi3515处理器的嵌入式多功能视频一体机，可为变电站提供全方位视频监控，具有多种信息接入和联动输出功能，稳定性高且维护工作量低等优点。

附图说明

图1为本实用新型的一种基于Hi3515处理器的嵌入式多功能视频一体机的结构框图。

图2为本实用新型的一种基于Hi3515处理器的嵌入式多功能视频一体机采用Hi3515处理器的使用方案结构图。

图3为本实用新型的一种基于Hi3515处理器的嵌入式多功能视频一体机的背面示意图。

以下通过具体实施方式，并结合附图对本实用新型作进一步说明。

具体实施方式

参见图1，一种基于Hi3515处理器的嵌入式多功能视频一体机，包括模拟编码板、数字编码板、转发服务器板、显示板、智能总控板、模拟量采集板、开入板、开出板和串口板；所述模拟量采集板、开入板、开出板和串口板均通过RS485总线与所述智能总控板相连接；所述转发服务器板通过网络总线与所述模拟编码板、数字编码板、显示板和智能总控板相连接。所述转发服务器板与所述模拟编码板、数字编码板、显示板和智能总控板之间通过网络总实现互连。

所述模拟编码板，数字编码板、转发服务器板、显示板和智能总控板均采用视频专用芯片Hi3515作为主处理器芯片，所述模拟编码板、数字编码板、转发服务器板、显示板和智能总控板之间通过网络总线相连接。

本实用新型的视频一体机采用模块化设计，模拟编码板、数字编码板、转发服务器板、显示板、智能总控板、模拟量采集板、开入板、开出板和串口板为相互独立的模块。

其中模拟编码板，数字编码板、转发服务器板、显示板、智能总控板都采用视频专用芯片Hi3515作为主处理器芯片，采用嵌入式Linux操作***，通过内部网络总线实现各板间的互连。每种板卡根据功能定位的不同，对Hi3515的使用方案做相应的剪裁。智能总控板与模拟量采集板、开入板、开出板、串口板之间通过485总线连接。

所述模拟编码板，可同时完成4路模拟音视频信号的采集、编码压缩和录像存储，具备高速的网络接口，接收所述转发服务器板或所述显示板的视频调用命令，实现视频数据的实时传输；

所述数字编码板，采集经过IP摄像机数字转换和编码压缩过的音视频信号；

所述转发服务器板对内通过网络总线与所述模拟编码板、数字编码板、显示板和智能总控板连通，对外通过以太网与客户端交互，具备实时视频浏览、录像回放、***参数设置、历史告警查询、日志控制等功能；所述转发服务器板符合国家电网公司企业标准《电网视频监控***及接口 第1部分：技术要求》中规定的接口B协议规范，可接入国家电网的视频一体化平台；

当用户通过客户端浏览实时视频或请求录像回放时，所述转发服务器板将通过网络总线发送控制命令给所述模拟编码板或数字编码板，获取视频数据，响应用户的需求；当用户通过客户端控制云镜转动时，所述转发服务器板将转发此命令到所述智能总控板，由所述智能总控板控制串口板来完成该动作；当用户查询***状态时，所述转发服务器板将转发此命令到所述智能总控板，由所述智能总控板向所述模拟量采集板，开入量板获取信息，并做出响应；当所述模拟量采集板或所述开入板有告警信息时，所述智能总控板将通过网络总线上送告警信息给所述转发服务器板，所述转发服务器板判断是否需要联动开出，如需要则发送命令给所述智能总控板，通过所述开出板执行动作；

所述显示板即为装置的前面板，用户可操作按键在液晶屏幕实现视频的浏览，视频、云镜等的参数设置和***状态查询等功能；当用户通过所述显示板的按键要求视频显示时，所述显示板将从所述模拟或数字编码板获得视频信息进行显示；当用户通过所述显示板设定视频、云镜等参数时，所述显示板将保存设置，并将参数的修改通过网络总线发送给所述转发服务器板来保持同步；

所述智能总控板利用Hi3515的对外接口能力，实现对所述模拟量采集板，所述开入板和所述串口板等接口板卡的信息收集、转发和控制。通过这些接口板，所述智能总控板可以接入变电站的动力环境、火灾报警、照明、空调、SF6监控、门禁控制和防盗报警等子***，实现各子***之间以及与综合自动化***的互连互通，通过所述开出板可以完成各个子***之间的联动输出，实现信息共享、智能联动、模式识别和智能判断；通过所述串口板，可以实现对摄像机云台的转动控制；智能总控板具备IEC61850通信功能，可为智能变电站的数据采集监控后台提供各个子***的相关数据。

每块模拟编码板可以联接4个模拟摄像机，该装置可以配备6块模拟编码板，因此具有24路模拟视频信号采集通道。每块数字编码板可以联接8路IP摄像机，该装置可配置2块数字编码板，可同时采集16路数字视频信号。转发服务器板对外通过网络连接供用户操作的客户端程序，接收客户端下发的命令并作出响应，另外保存客户端程序做的相关配置信息。智能总控板负责接收和转发模拟量采集板、开入板的信息，控制开出板和串口板。串口板主要负责连接摄像头的云台，控制云台的转动。

如图2，模拟编码板，数字编码板、转发服务器板、显示板、智能总控板都采用Hi3515作为主处理器芯片，以嵌入式Linux作为操作***，以上各板卡根据功能定位的不同，对Hi3515的使用方案进行剪裁。在软件设计上充分利用Hi3515提供的SDK开发包，加快开发周期。

Hi3515芯片是一款基于ARM9处理器内核以及视频硬件加速引擎的高性能、高集成的通信媒体处理器。ARM9处理频率达400MHz， DDR2 SDRAM接口频率达200MHz，能够提供充足的数据处理带宽。该处理器具有H.264和MJPEG多协议编解码和双码流编码能力，能够满足最佳的4路D1或8路CIF的 DVR/DVS解决方案功能，并具有丰富的视频输入输出接口。

Hi3515还具备2个SATA硬盘外设接口,方便视频数据的存储；同时还提供了高性能的网络接口，外接PHY芯片即可实现与外部的网络通信，另外还集成了UART、USB、SPI、SDIO等接口，方便满足嵌入式设备的接口需求，简化了硬件设计。

参见图1，本实用新型实例中模拟编码板，数字编码板、转发服务器板、显示板、智能总控板之间通过内部网络总线连接。智能总控板与模拟量采集板，开入板，开出板，串口板之间通过485总线连接。

所述模拟编码板通过视频接入端口外接模拟摄像机，获取模拟视频信号，然后通过视频模数转换芯片将模拟视频信息转换为数字信号，再送给Hi3515处理器进行视频压缩，Hi3515将压缩好的视频录像信息存储到SATA硬盘中。

Hi3515处理器利用DDR2做内存，在FLASH中存储程序代码。另外，通过PHY芯片的网络接口来接收转发服务器板或显示板的视频调用命令并输出视频信息。模拟编码板没有对外显示功能，因此后端的显示输出控制和LED显示屏不在该板的设计内。

所述数字编码板的实施与模拟编码板相近，区别仅在于前端所接的摄像机。数字编码板通过网口外接IP摄像机，IP摄像机本身就具有模数转换和视频压缩功能，因此其输出的直接就是压缩过的数字视频信号，无需视频模数转换和压缩。

所述转发服务器板对内通过网络与模拟编码板、数字编码板、显示板和智能总控板连通，对外通过网络与客户端程序交互，具备实时视频浏览、录像回放、参数设置、告警查询、日志控制等功能。此外，转发服务器板还具备对外视频B接口功能，可接入国家电网的视频一体化平台。

所述显示板位于装置的前面，采用Linux***下的图形用户接口函数库GTK技术实现视频、配置等相关信息的图形显示。用户可操作按键在液晶屏幕实现视频的浏览、视频、云镜等的参数设置和***状态查询等功能。当用户通过显示板的按键来要求视频显示时，显示板将从编码板获得视频信息进行显示；当用户通过显示板设定视频、云镜等参数时，显示板将保存设置，并将参数的修改通过网络发送给转发服务器板来保持同步。

所述智能总控板借助Hi3515的对外接口能力，通过模拟量采集板，开入板接入变电站的动力环境、火灾报警、照明、空调、SF6监控、门禁控制和防盗报警等子***，实现各子***之间以及与综合自动化***的互联互通，通过开出板可以完成各个子***之间的联动，实现信息共享、智能联动、模式识别和智能判断。另外，通过串口板，可以实现对摄像机云台的转动控制。智能总控板还具备IEC61850通信功能，可以为智能变电站的数据采集监控后台提供各个子***的相关数据。

本实用新型的视频一体机，具备开入、开出、模拟量信号采集功能，不仅可接入模拟摄像机也可接入IP摄像机，具有强大的视频编解码、存储和传输能力，提供变电站多种信息接入和联动输出功能。

Claims (2)

1.一种基于Hi3515处理器的嵌入式多功能视频一体机，其特征是，包括模拟编码板、数字编码板、转发服务器板、显示板、智能总控板、模拟量采集板、开入板、开出板和串口板；所述模拟量采集板、开入板、开出板和串口板均通过RS485总线与所述智能总控板相连接；所述转发服务器板通过网络总线与所述模拟编码板、数字编码板、显示板和智能总控板相连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于Hi3515处理器的嵌入式多功能视频一体机，其特征是，所述模拟编码板，数字编码板、转发服务器板、显示板和智能总控板均采用视频专用芯片Hi3515作为主处理器芯片，所述模拟编码板，数字编码板、转发服务器板、显示板和智能总控板之间通过网络总线相互连接。

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