本發(fā)明涉及數(shù)字視頻通信傳輸技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種非壓縮數(shù)字視頻監(jiān)控裝置的通信傳輸系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在這種國際化大環(huán)境的需求下，世界各國都開始起動安防監(jiān)控項(xiàng)目的建設(shè)，高速公路、銀行、商場、學(xué)校、小區(qū)、醫(yī)院等等都成為了視頻監(jiān)控建設(shè)的對象，但是這些視頻監(jiān)控區(qū)域都是各自為陣，沒有統(tǒng)一起來，這使得對安全事件的處理問題只能采取事后調(diào)取視頻監(jiān)控錄像的方式進(jìn)行處理，而對于那些跨城市、跨地區(qū)的安全事件的處理更加只能望塵莫及。

安防監(jiān)控技術(shù)從第一代模擬監(jiān)控系統(tǒng)、第二代模擬數(shù)字混合監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展到了第三代全面數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)，并且即將走入第四代視頻網(wǎng)絡(luò)安防監(jiān)控時代。目前大力開展的“平安城市”系統(tǒng)工程將是一個整合了眾多產(chǎn)品，涉及到各個職能部門的一套大型的系統(tǒng)。業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為，現(xiàn)在中國安防界并不缺乏安防器材，缺的是整體的解決方案。整體網(wǎng)絡(luò)解決方案中包括接入部分、傳輸部分和交換部分，其中交換部分設(shè)計(jì)是方案設(shè)計(jì)的核心，其基本作用就是為網(wǎng)絡(luò)中的終端之間構(gòu)建連接，類似于交通網(wǎng)中的樞紐站和立交橋，起著關(guān)鍵性的作用。

目前，我國主要有電信主干網(wǎng)形成的全球電子眼，它傳輸?shù)氖菈嚎s視頻信號公安系統(tǒng)主干網(wǎng)及三、四級交換網(wǎng)絡(luò)，它主要傳輸?shù)氖欠菈嚎s視頻信號?？偟膩碚f，國內(nèi)在視頻監(jiān)控系統(tǒng)研究方面起步較晚，技術(shù)基礎(chǔ)相對薄弱，相關(guān)技術(shù)還不夠成熟，研究水平與國外相比還存在一定差距，產(chǎn)品性能穩(wěn)定性、可靠性等方面還有待進(jìn)一步提高。對于嵌入式遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的研究，國內(nèi)剛剛進(jìn)入到快速成長期，雖然目前市場上也有不少支持網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控的技術(shù)，但能夠以較低的成本和較低的功耗走入千家萬戶還需要很長的時間，用戶對嵌入式產(chǎn)品的網(wǎng)絡(luò)化的要求還處于初級階段，用戶需求不夠迫切，消費(fèi)理念也不成熟。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對以上問題，本發(fā)明提供了一種非壓縮數(shù)字視頻監(jiān)控裝置的通信傳輸系統(tǒng)，系統(tǒng)主要成分是接入部分和交換部分，系統(tǒng)接入網(wǎng)絡(luò)最復(fù)雜時可組成樹形網(wǎng)絡(luò)，以接收設(shè)備為主節(jié)點(diǎn)的環(huán)形網(wǎng)絡(luò)最終被看作是兩條鏈路，系統(tǒng)種交換網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為鏈形和環(huán)形兩種，處于鏈形結(jié)構(gòu)中單純的級聯(lián)是為了延長傳輸距離，同時方便以后系統(tǒng)的擴(kuò)展，可以有效解決背景技術(shù)中的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種非壓縮數(shù)字視頻監(jiān)控裝置的通信傳輸系統(tǒng)，包括視頻調(diào)度控制中心和ARM控制平臺，所述視頻調(diào)度控制中心和ARM控制平臺的通信鏈路之間連接有網(wǎng)管工作站，所述視頻調(diào)度控制中心包括視頻交換控制模塊，所述視頻交換控制模塊的輸入端連接有視頻管理單元，視頻交換控制模塊的輸出端連接有路由查找模塊；所述ARM控制平臺包括視頻進(jìn)程控制，視頻進(jìn)程控制內(nèi)置有交互式數(shù)據(jù)庫，所述視頻進(jìn)程控制的輸入端連接有UDP通信單元，視頻進(jìn)程控制還連接有MIB數(shù)據(jù)服務(wù)單元；所述網(wǎng)管工作站包括網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，所述網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器上安裝有RJ45網(wǎng)絡(luò)接口和串口通訊模塊，所述RJ45網(wǎng)絡(luò)接口與視頻調(diào)度控制中心進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，串口通訊模塊與ARM控制平臺進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述視頻交換控制模塊包括主控芯片，所述主控芯片采用32位ARM9內(nèi)核芯片AT91SAM9260系列芯片，且主控芯片的數(shù)據(jù)端連接有DDR3存儲器，所述DDR3存儲器的輸出端還連接有云存儲接口模塊。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述視頻管理單元包括信息預(yù)處理模塊和時鐘產(chǎn)生電路，所述信息預(yù)處理模塊的輸出端連接有多路驅(qū)動放大器，所述多路驅(qū)動放大器的輸出端連接有復(fù)用電路，所述復(fù)用電路連接到時鐘產(chǎn)生電路的輸入輸出端。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述路由查找模塊包括數(shù)據(jù)采集卡、協(xié)議轉(zhuǎn)換器和A/D轉(zhuǎn)換電路，所述數(shù)據(jù)采集卡的輸入端通過光交換驅(qū)動接口與協(xié)議轉(zhuǎn)換器和A/D轉(zhuǎn)換電路的數(shù)據(jù)端口相連接。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述UDP通信單元包括數(shù)據(jù)編解碼器和以太網(wǎng)接口，所述以太網(wǎng)接口的輸出端連接有無線信號收發(fā)器，所述無線信號收發(fā)器上還安裝有E/O轉(zhuǎn)換器。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述MIB數(shù)據(jù)服務(wù)單元包括人機(jī)交互設(shè)備、液晶觸摸屏和控制鍵盤，所述人機(jī)交互設(shè)備的輸出端連接有語音控制系統(tǒng)，控制鍵盤的輸出端連接有微型攝像頭。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述RJ45網(wǎng)絡(luò)接口包括串并轉(zhuǎn)換器，所述串并轉(zhuǎn)換器的輸出端連接有信號解調(diào)器；所述串口通訊模塊包括文件讀寫器，所述文件讀寫器的輸出端連接有信號調(diào)制器。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述主控芯片還連接有接入層網(wǎng)管模塊和路由及數(shù)據(jù)傳輸模塊，所述接入層網(wǎng)管模塊的輸出端連接有節(jié)點(diǎn)信息通訊串口，所述路由及數(shù)據(jù)傳輸模塊采用基于DS80C320的路由器交換網(wǎng)板控制器，且路由及數(shù)據(jù)傳輸模塊和節(jié)點(diǎn)信息通訊串口的輸出端均連接到主控芯片的數(shù)據(jù)輸入端。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：該非壓縮數(shù)字視頻監(jiān)控裝置的通信傳輸系統(tǒng)，先把視頻信號經(jīng)編碼、復(fù)接、電光變換之后，再經(jīng)光纖傳輸?shù)侥康牡?，然后?jīng)光電轉(zhuǎn)換、分接、解碼等處理，還原成原始的視頻信號，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，非壓縮數(shù)字視頻信號采用8位量化，采樣頻率為15M，即視頻信號的凈負(fù)載占120M，當(dāng)提供適當(dāng)?shù)妮o助信號，再兼顧以太網(wǎng)信號，可確定單路視頻，即基本傳輸單位CV，占用帶寬125M，這個帶寬中有用于同步和傳輸輔助信號，這5M帶寬可組成2個2.5M的時隙，每個時隙又可分成4個基本輔助信號通道，同步信號往往占用一個基本輔助信號通道，信號傳輸方式有并行和串行兩種，采用并行方式主要用于點(diǎn)到點(diǎn)利用SERDES實(shí)現(xiàn)的傳輸，在并行傳輸方式中，非壓縮數(shù)字視頻信號在并行信號線上每次可傳輸一個字，可將多路信號復(fù)合進(jìn)行傳輸，串行方式用于需要獨(dú)立通道的交叉連接電路中，所以在交換節(jié)點(diǎn)的背板上都應(yīng)該采用串行傳輸方式，采用矩陣形幀結(jié)構(gòu)，使得信息方便提取，減少緩存。

附圖說明

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1-視頻調(diào)度控制中心；2-ARM控制平臺；3-網(wǎng)管工作站；4-視頻交換控制模塊；5-視頻管理單元；6-路由查找模塊；7-視頻進(jìn)程控制；8-UDP通信單元；9-MIB數(shù)據(jù)服務(wù)單元；10-網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器；11-RJ45網(wǎng)絡(luò)接口；12-串口通訊模塊；13-主控芯片；14-DDR3存儲器；15-云存儲接口模塊；16-信息預(yù)處理模塊；17-時鐘產(chǎn)生電路；18-多路驅(qū)動放大器；19-復(fù)用電路；20-數(shù)據(jù)采集卡；21-協(xié)議轉(zhuǎn)換器；22-A/D轉(zhuǎn)換電路；23-光交換驅(qū)動接口；24-交互式數(shù)據(jù)庫；25-數(shù)據(jù)編解碼器；26-以太網(wǎng)接口；27-無線信號收發(fā)器；28-E/O轉(zhuǎn)換器；29-液晶觸摸屏；30-人機(jī)交互設(shè)備；31-控制鍵盤；32-語音控制系統(tǒng)；33-微型攝像頭；34-串并轉(zhuǎn)換器；35-信號解調(diào)器；36-文件讀寫器；37-信號調(diào)制器；38-接入層網(wǎng)管模塊；39-路由及數(shù)據(jù)傳輸模塊；40-節(jié)點(diǎn)信息通訊串口。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實(shí)施例：

請參閱圖1，本發(fā)明提供一種技術(shù)方案：一種非壓縮數(shù)字視頻監(jiān)控裝置的通信傳輸系統(tǒng)，包括視頻調(diào)度控制中心1和ARM控制平臺2，所述視頻調(diào)度控制中心1和ARM控制平臺2的通信鏈路之間連接有網(wǎng)管工作站3，所述視頻調(diào)度控制中心1包括視頻交換控制模塊4，所述視頻交換控制模塊4的輸入端連接有視頻管理單元5，所述視頻管理單元5包括信息預(yù)處理模塊16和時鐘產(chǎn)生電路17，所述信息預(yù)處理模塊16的輸出端連接有多路驅(qū)動放大器18，所述多路驅(qū)動放大器18的輸出端連接有復(fù)用電路19，所述復(fù)用電路19連接到時鐘產(chǎn)生電路17的輸入輸出端，視頻交換控制模塊4的輸出端連接有路由查找模塊6，所述路由查找模塊6包括數(shù)據(jù)采集卡20、協(xié)議轉(zhuǎn)換器21和A/D轉(zhuǎn)換電路22，所述數(shù)據(jù)采集卡20的輸入端通過光交換驅(qū)動接口23與協(xié)議轉(zhuǎn)換器21和A/D轉(zhuǎn)換電路22的數(shù)據(jù)端口相連接，所述視頻交換控制模塊4包括主控芯片13，所述主控芯片13采用32位ARM9內(nèi)核芯片AT91SAM9260系列芯片，且主控芯片13的數(shù)據(jù)端連接有DDR3存儲器14，所述DDR3存儲器14的輸出端還連接有云存儲接口模塊15，所述主控芯片13還連接有接入層網(wǎng)管模塊38和路由及數(shù)據(jù)傳輸模塊39，所述接入層網(wǎng)管模塊38的輸出端連接有節(jié)點(diǎn)信息通訊串口40，所述路由及數(shù)據(jù)傳輸模塊39采用基于DS80C320的路由器交換網(wǎng)板控制器，且路由及數(shù)據(jù)傳輸模塊39和節(jié)點(diǎn)信息通訊串口40的輸出端均連接到主控芯片13的數(shù)據(jù)輸入端；所述ARM控制平臺2包括視頻進(jìn)程控制7，視頻進(jìn)程控制7內(nèi)置有交互式數(shù)據(jù)庫24，所述視頻進(jìn)程控制7的輸入端連接有UDP通信單元8，所述UDP通信單元8包括數(shù)據(jù)編解碼器25和以太網(wǎng)接口26，所述以太網(wǎng)接口26的輸出端連接有無線信號收發(fā)器27，所述無線信號收發(fā)器27上還安裝有E/O轉(zhuǎn)換器28，視頻進(jìn)程控制7還連接有MIB數(shù)據(jù)服務(wù)單元9，所述MIB數(shù)據(jù)服務(wù)單元9包括人機(jī)交互設(shè)備30、液晶觸摸屏29和控制鍵盤31，所述人機(jī)交互設(shè)備30的輸出端連接有語音控制系統(tǒng)32，控制鍵盤31的輸出端連接有微型攝像頭33；所述網(wǎng)管工作站3包括網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器10，所述網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器10上安裝有RJ45網(wǎng)絡(luò)接口11和串口通訊模塊12，所述RJ45網(wǎng)絡(luò)接口11與視頻調(diào)度控制中心1進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，串口通訊模塊12與ARM控制平臺2進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，所述RJ45網(wǎng)絡(luò)接口11包括串并轉(zhuǎn)換器34，所述串并轉(zhuǎn)換器34的輸出端連接有信號解調(diào)器35；所述串口通訊模塊12包括文件讀寫器36，所述文件讀寫器36的輸出端連接有信號調(diào)制器37。

(1)所述網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器10存在于傳輸層和交換層之間，主要目的是處理來往于傳輸層的數(shù)據(jù)流，從數(shù)據(jù)流中提出以太網(wǎng)信息或?qū)⒁蕴W(wǎng)信息插入數(shù)據(jù)流中。但為了要獲得數(shù)據(jù)流中的以太網(wǎng)信息，必須對數(shù)據(jù)流進(jìn)行分析，從而將高速數(shù)據(jù)流分解成了基帶數(shù)字信號，而這正是交換層所要做的第一件事。由此可以看出，適配層的功能已部分滲透到了交換層。為了能較好地處理這種功能的交叉，需要將交換層再細(xì)分成子層。適配層得到的以太網(wǎng)信號與匯聚層得到的進(jìn)行同樣的處理，交換層接收來自匯聚層和適配層的具有規(guī)范格式的數(shù)據(jù)流，從中提取出基帶數(shù)字信號，包括非壓縮數(shù)字視頻、音頻和信令信號，也可能包括以太網(wǎng)信號。在信令和相關(guān)指令的控制下，形成兩種輸出：一是將從這些信號中選擇部分或全部進(jìn)行重組，形成新的規(guī)范格式的數(shù)據(jù)流，交適配層送往其他交換節(jié)點(diǎn)；二是從這些信號中選擇部分或全部交由接入層直接形成本地輸出；

(2)所述視頻調(diào)度控制中心1提供對系統(tǒng)自身的管理控制和對外圍設(shè)備的控制。對外圍設(shè)備的控制由控制設(shè)備執(zhí)行，其它功能則屬于網(wǎng)絡(luò)管理功能，由網(wǎng)管計(jì)算機(jī)執(zhí)行。所述UDP通信單元8對外圍設(shè)備進(jìn)行控制需要采用相關(guān)的控制協(xié)議，但不同的外圍設(shè)備可能需要不同的控制協(xié)議，這就要求控制層能識別外圍設(shè)備并能提供相應(yīng)的控制協(xié)議。在識別了外圍設(shè)備后，有兩種方法選擇不同的協(xié)議：一是直接由控制設(shè)備執(zhí)行相應(yīng)的協(xié)議而不管理所控制的外圍設(shè)備的位置；二是系統(tǒng)在交換部分采用自己的控制協(xié)議，只有到達(dá)所控制的外圍設(shè)備所在的交換節(jié)點(diǎn)時才轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的協(xié)議；

(3)所述視頻交換控制模塊4以可編程邏輯為核心，接收來自本地和遠(yuǎn)程的各種信號，并完成以下功能根據(jù)網(wǎng)管插件下達(dá)的指令，完成非壓縮數(shù)字視頻信號的交換，即按要求從所有的輸入信號中選擇出所需信號送往指定的輸出端口接收來自所有遠(yuǎn)端的控制信號，篩選出控制本地接入前端的信號送往網(wǎng)管盤，將其他信號送往相應(yīng)的遠(yuǎn)端接口等。交換盤還包含本地視頻接口和遠(yuǎn)端視頻接口，本地視頻接口為8V的LVDS總線，先通過串并轉(zhuǎn)換后形成16位的并行數(shù)據(jù)，每2位表示1路視頻信號，當(dāng)有64路視頻接入時，將需要128根I/O線，占用較多的引腳資源，必要時，可選用2TO1的復(fù)用邏輯將信號合并成1V占用1位數(shù)據(jù)線。遠(yuǎn)端視頻通過光纖接入，為雙向接口，接入信號轉(zhuǎn)換成電信號后除了輸出部分，其余與本地接入信號相同。網(wǎng)管插件分別通過背板總線連接網(wǎng)管盤和直接連接核心邏輯；

(4)所述視頻交換控制模塊4采用分布式視頻交換控制方式，各交換節(jié)點(diǎn)的視頻交換控制核心共同協(xié)作完成視頻交換信令處理、視頻業(yè)務(wù)和關(guān)聯(lián)業(yè)務(wù)路由查找、視頻業(yè)務(wù)和關(guān)聯(lián)業(yè)務(wù)傳輸控制等工作，所述控制鍵盤內(nèi)的軟件用于接收用戶的擊鍵，轉(zhuǎn)換為視頻控制信令后傳送給交換節(jié)點(diǎn)處理。

本發(fā)明的工作原理：該非壓縮數(shù)字視頻監(jiān)控裝置的通信傳輸系統(tǒng)，先把視頻信號經(jīng)編碼、復(fù)接、電光變換之后，再經(jīng)光纖傳輸?shù)侥康牡?，然后?jīng)光電轉(zhuǎn)換、分接、解碼等處理，還原成原始的視頻信號，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，非壓縮數(shù)字視頻信號采用8位量化，采樣頻率為15M，即視頻信號的凈負(fù)載占120M，當(dāng)提供適當(dāng)?shù)妮o助信號，再兼顧以太網(wǎng)信號，可確定單路視頻，即基本傳輸單位CV，占用帶寬125M，這個帶寬中有用于同步和傳輸輔助信號，這5M帶寬可組成2個2.5M的時隙，每個時隙又可分成4個基本輔助信號通道，同步信號往往占用一個基本輔助信號通道，信號傳輸方式有并行和串行兩種，采用并行方式主要用于點(diǎn)到點(diǎn)利用SERDES實(shí)現(xiàn)的傳輸，在并行傳輸方式中，非壓縮數(shù)字視頻信號在并行信號線上每次可傳輸一個字，可將多路信號復(fù)合進(jìn)行傳輸，串行方式用于需要獨(dú)立通道的交叉連接電路中，所以在交換節(jié)點(diǎn)的背板上都應(yīng)該采用串行傳輸方式，采用矩陣形幀結(jié)構(gòu)，使得信息方便提取，減少緩存。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。