懸掛式高清無線視頻終端的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及應(yīng)急通信指揮領(lǐng)域，特別是涉及一種懸掛式高清無線視頻終端。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在應(yīng)急通信指揮領(lǐng)域前端設(shè)備，由于應(yīng)急范圍不斷的擴(kuò)大，由此產(chǎn)生了諸多的問題，例如:國家頻帶劃分、帶寬利用率、窄帶傳輸、寬帶傳輸。
[0003]由于工信部已經(jīng)確定應(yīng)急通信指揮使用了 336-344MHZ頻段，解決了市場(chǎng)使用頻段的混亂的問題。目前急需要解決的問題是無線覆蓋范圍、使用者的安全性、可移動(dòng)性、在帶寬有限的情況下實(shí)現(xiàn)視頻傳輸并保證圖像質(zhì)量、使用維護(hù)方便。
[0004]目前應(yīng)急通信指揮領(lǐng)域的前端設(shè)備有COFDM設(shè)備、350兆數(shù)字集群設(shè)備、3G設(shè)備，上述這些設(shè)備都有各自的有點(diǎn)和缺點(diǎn)，例如，COFDM設(shè)備是單工設(shè)備，只能發(fā)射和接收?qǐng)D像和伴音，缺少對(duì)講語音和電話語音功能；350兆數(shù)字集群設(shè)備是半雙工設(shè)備，具有對(duì)講語音功能，但圖像傳輸能力非常的弱，不支持移動(dòng)圖像傳輸，也沒有電話功能；3G設(shè)備是全雙工設(shè)備，但在應(yīng)急通訊領(lǐng)域又面臨熱點(diǎn)問題，同時(shí)它的視頻傳輸帶寬受到限制，傳輸不了 Dl或者720p視頻。
[0005]McVics無線視頻通信應(yīng)急指揮系統(tǒng)是一種采用340MHzHz無線頻率為傳輸通道，以SCDMA為技術(shù)核心，基于IP架構(gòu)的，為用戶提供數(shù)據(jù)、視頻、語音等多種應(yīng)用方式的無線寬帶系統(tǒng)。該系統(tǒng)使用了準(zhǔn)4G技術(shù)，并采用智能天線技術(shù)，傳輸帶寬高，覆蓋范圍廣，并且基站使用宏蜂窩原理，有較高的繞射能力、支持非視距傳輸，因此，需要一種使用于該系統(tǒng)的懸掛式無線視頻終端。這種懸掛式終端可以方便的懸掛于電線桿等戶外場(chǎng)所，擴(kuò)大McVics無線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍，為臨時(shí)應(yīng)對(duì)突發(fā)事件提供了有力的保障。而且，本設(shè)備還配置內(nèi)部高容量鋰電池，可以在無外接電源的情況下持續(xù)工作6個(gè)小時(shí)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的目的是提供一種用于McVics無線視頻通信應(yīng)急指揮領(lǐng)域的，且能夠流暢地傳輸Dl格式視頻圖像，本地存儲(chǔ)720p格式視頻圖像的懸掛式高清無線視頻終端。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述實(shí)用新型目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:
[0008]一種懸掛式高清無線視頻終端，包括高清視頻服務(wù)器、無線系統(tǒng)、電池系統(tǒng)、視頻接入端和電控制板，其中:
[0009]高清視頻服務(wù)器提供具有固態(tài)硬盤存儲(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)視頻錄像機(jī)(NVR板)；無線系統(tǒng)包括無線路由器和無線接入模塊(CPE板)；電池系統(tǒng)包括鋰電池模塊和充電適配器，用于給高清視頻服務(wù)器供電；
[0010]無線路由器分別與無線接入模塊(CPE板)、高清視頻服務(wù)器(NVR板)和視頻接入端(高清攝像機(jī)1080P)相連接；電控制板分別與無線路由器、無線接入模塊(CPE板)和鋰電池模塊相連接。
[0011]進(jìn)一步地，高清視頻服務(wù)器包括SOC處理器，以及連接在SOC處理器上的高清視頻編碼芯片、網(wǎng)絡(luò)接口驅(qū)動(dòng)芯片、串口、存儲(chǔ)器接口(SD卡接口)、電源模塊，網(wǎng)絡(luò)接口驅(qū)動(dòng)芯片接連網(wǎng)口，高清視頻編碼芯片連接視頻接口 ；高清視頻服務(wù)器通過網(wǎng)口與無線路由器相連。
[0012]進(jìn)一步地，無線接入模塊(CPE板)是CPE323模塊。
[0013]進(jìn)一步地，高清視頻服務(wù)器的軟件平臺(tái)采用嵌入式arm-linux系統(tǒng)。
[0014]進(jìn)一步地，高清視頻服務(wù)器還包括嵌入式軟件模塊，嵌入式軟件模塊包括以下模塊:
[0015]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，并接收從服務(wù)器發(fā)送過來的命令，將這些命令分發(fā)給各個(gè)軟件模塊去執(zhí)行；
[0016]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)；
[0017]視頻編碼模塊，用于將獲取的視頻數(shù)據(jù)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；
[0018]錄像模塊，用于創(chuàng)建本地錄像文件，實(shí)時(shí)存儲(chǔ)視頻數(shù)據(jù)到存儲(chǔ)設(shè)備；
[0019]FTP服務(wù)模塊，用于提供FTP登錄服務(wù)，用戶能通過FTP方式登錄視頻服務(wù)器，通過密碼認(rèn)證后下載設(shè)備日志和錄像文件；
[0020]SSH服務(wù)模塊，用于提供遠(yuǎn)程登錄服務(wù)，并確保信令的安全；技術(shù)人員能通過SSH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；
[0021]日志記錄模塊，用于記錄各個(gè)軟件模塊關(guān)鍵的運(yùn)行信息；
[0022]用戶參數(shù)設(shè)置模塊，用于設(shè)備與用戶之間的交互界面；
[0023]進(jìn)程監(jiān)控模塊，用于對(duì)軟件模塊進(jìn)行監(jiān)控，如果發(fā)現(xiàn)某個(gè)模塊出現(xiàn)異常狀態(tài)，就重新啟動(dòng)該軟件模塊。
[0024]進(jìn)一步地，無線接入模塊(CPE板)用于將高清視頻服務(wù)器接入無線網(wǎng)絡(luò)，并具備無線語音通信功能。
[0025]進(jìn)一步地，無線接入模塊(CPE板)還包括電源接口、網(wǎng)絡(luò)接口、射頻天線接口。
[0026]本實(shí)用新型提供的懸掛式高清無線視頻終端的優(yōu)點(diǎn)是把視頻傳輸；語音傳輸；本地存儲(chǔ)等多種功能集于一身，而且視頻可以實(shí)時(shí)傳輸Dl畫質(zhì)的圖像，支持720p高清數(shù)字信號(hào)輸入，并支持本地存儲(chǔ)；可戶外固定安裝，防水等級(jí)IP65。與其它應(yīng)急技術(shù)相比具有組網(wǎng)靈活、多種功能于一身、保證通訊安全、圖像效果清晰、覆蓋距離遠(yuǎn)等有益效果。
【附圖說明】
[0027]圖1是本實(shí)用新型提供的懸掛式高清無線視頻終端系統(tǒng)框架圖；
[0028]圖2是本實(shí)用新型中高清視頻服務(wù)器的系統(tǒng)框架圖；
[0029]圖3是本實(shí)用新型中高清視頻服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)部分電路示意圖；
[0030]圖4是本實(shí)用新型中高清視頻服務(wù)器的高清編碼芯片的電路圖；
[0031]圖5是本實(shí)用新型中高清視頻服務(wù)器的軟件架構(gòu)示意圖；
[0032]圖6是本實(shí)用新型中CPE板邏輯功能框圖；
[0033]圖7是本實(shí)用新型中電池組連接原理圖；
[0034]圖8是電池組保護(hù)電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0035]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0036]如圖1所示，本實(shí)用新型提出的一種懸掛式高清無線視頻終端，包括高清視頻服務(wù)器、無線系統(tǒng)、電池系統(tǒng)、視頻接入端和電控制板，其中:
[0037]高清視頻服務(wù)器提供具有固態(tài)硬盤存儲(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)視頻錄像機(jī)(NVR板)；無線系統(tǒng)包括無線路由器和無線接入模塊(CPE板)；電池系統(tǒng)包括鋰電池模塊和充電適配器，用于給高清視頻服務(wù)器供電；
[0038]無線路由器分別與無線接入模塊(CPE板)、高清視頻服務(wù)器(NVR板)和視頻接入端(高清攝像機(jī)1080P)相連接；電控制板分別與高清視頻服務(wù)器、無線接入模塊(CPE板)和鋰電池模塊相連接。
[0039]在上述技術(shù)方案中，如圖2所示，高清視頻服務(wù)器包括SOC處理器(例如Η?3520Α)，以及連接在SOC處理器上的視頻編碼芯片(例如NVP1118)、網(wǎng)絡(luò)接口驅(qū)動(dòng)芯片(例如RTL8211)、串口、存儲(chǔ)器接口(SD卡接口 )、電源模塊，網(wǎng)絡(luò)接口驅(qū)動(dòng)芯片接連網(wǎng)口，視頻編碼芯片連接視頻接口 ；高清視頻服務(wù)器通過網(wǎng)口與無線路由器相連。
[0040]高清視頻服務(wù)器是本實(shí)用新型的核心部件，其功能主要包括:視頻圖像編碼壓縮、錄像文件存儲(chǔ)。如圖2、3、4、5所示，視頻服務(wù)器硬件部分主要由以下幾個(gè)集成電路芯片組成:網(wǎng)絡(luò)接口驅(qū)動(dòng)芯片RTL8211、視頻器AD芯片NVP1118、S0C(system on chip)處理器Hi3520A。整個(gè)系統(tǒng)擁有 256MB 內(nèi)存，16MB 的 SPI_norf Iash存儲(chǔ)器和 8G 的MLC-nandflash。Hi3520A內(nèi)部集成了一個(gè)ARM Cortex_A9處理器和VENC處理器。Hi3520A處理器自帶H.264C0DEC，能夠?qū)崿F(xiàn)Dl分辨率或720p的實(shí)時(shí)H.264、Mot1n JPEG高清視頻編碼。ARMCortex-A9處理器負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通訊，串口通訊和外圍電路控制等。另外，Η?3520Α自身還帶有存儲(chǔ)控制器，這使得視頻服務(wù)器可以連接固態(tài)硬盤，用來存儲(chǔ)錄像文件。視頻服務(wù)器帶有10M/100M的網(wǎng)絡(luò)接口，它可以通過有線/無線兩種方式接入網(wǎng)絡(luò)。
[0041]本實(shí)用新型提供的一種懸掛式高清無線視頻終端工作時(shí)，從外接標(biāo)清攝像頭發(fā)送過來的模擬視頻數(shù)據(jù)經(jīng)由無線路由器到高清視頻服務(wù)器，通過NVP1118進(jìn)行模擬信號(hào)的AD轉(zhuǎn)換，變成數(shù)字視頻信號(hào)輸入給Hi3520A。Η?3520Α的VENC處理器將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮編碼，輸出ES流數(shù)據(jù)到共享內(nèi)存中，應(yīng)用程序接收這些數(shù)據(jù)后轉(zhuǎn)換成影音文件，存放在硬盤中，同時(shí)也將這些數(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)了本地錄像存儲(chǔ)和實(shí)時(shí)視頻傳輸?shù)墓δ堋?br>[0042]另外，外接高清攝像機(jī)發(fā)送過來的高清數(shù)字信號(hào)數(shù)據(jù)通過NVP1118進(jìn)行數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為BT.1120信號(hào)輸入給Hi3520A。Η?3520Α的VENC處理器將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮編碼，輸出ES流數(shù)據(jù)到共享內(nèi)存中，應(yīng)用程序接收這些數(shù)據(jù)后轉(zhuǎn)換成影音文件，存放在硬盤中，同時(shí)也將這些數(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)了本地錄像存儲(chǔ)和實(shí)時(shí)視頻傳輸?shù)墓δ堋?br>[0043]另外，在圖5中，Hi3520A通過I2C總線對(duì)NVP1118進(jìn)行控制，數(shù)字視頻數(shù)據(jù)是通過NVPl118的VDO 口的8條(16條)并行數(shù)據(jù)線發(fā)送到Hi3520A。
[0044]高清視頻服務(wù)器的軟件平臺(tái)采用嵌入式arm-linux操作系統(tǒng)，其網(wǎng)絡(luò)通訊功能十分強(qiáng)大并且性能穩(wěn)定可靠。驅(qū)動(dòng)程序和應(yīng)用程序都采用標(biāo)準(zhǔn)C語言編寫，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)。下面將參考圖6詳細(xì)介紹各個(gè)軟件模塊的具體功能:
[0045]主進(jìn)程模塊ipmain:主進(jìn)程負(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，并接收從服務(wù)器發(fā)送過來的命令，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，ipmain主動(dòng)連接中心服務(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)過程稱為“設(shè)備注冊(cè)”。注冊(cè)過程中，設(shè)備和服務(wù)器之間會(huì)采用數(shù)字證書的認(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，ipmain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，同時(shí)再次進(jìn)行數(shù)字證書的認(rèn)證。另外，每次ipmain與服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)交互都要經(jīng)過口令的認(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ipmain將此命令丟棄不予處理。
[0046]網(wǎng)絡(luò)媒體服務(wù)模塊rtimage:這是一個(gè)為用戶提供實(shí)時(shí)音視頻數(shù)據(jù)的程序。rtimage啟動(dòng)后在一個(gè)固定的網(wǎng)絡(luò)端口進(jìn)行監(jiān)聽，服務(wù)器通過連接設(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rtimage建立連接后要經(jīng)過數(shù)字證書認(rèn)證和口令認(rèn)證。rtimage從共享內(nèi)存中