一种用于数字高清视频监控系统中的全智能一体化监控分布式管理服务器技术方案

本发明专利技术公开了一种用于数字高清视频监控系统中的全智能一体化监控分布式管理服务器,该服务器由整合安装在机箱内且相互连接并数据互通的多核处理器主板、存储转接卡、存储控制模块、视频解码卡、通信功能卡构成，并配备有FPGA处理芯片智能分析模块、USB接口、RS串行接口、语音对讲输入、音频输入输出、16G内存条、独立散热的CPU风扇、4个插拔式服务器风扇等。本服务器具有全数字高清、网络化、集成化、智能化等优点，产品作为数字高清视频监控一体化设备，高度集成高清视频编解码、高速视频存储、流媒体转发、数字矩阵等诸多功能，并且具备视频智能分析，可作为下一代数字高清视频监控系统中的全智能一体化监控分布式管理服务器。

A fully intelligent integrated monitoring distributed management server for Digital HD video surveillance system

The invention discloses a method for intelligent integrated monitoring and management server of distributed digital high-definition video surveillance system, the server is integrated by installing the multi-core processor motherboard, storage adapter in the chassis and connected with each other and data communication card, memory control module, video decoder card, communication card, and is equipped with FPGA intelligent processing chip analysis module, USB interface, RS serial interface, voice intercom input, audio input and output, 16G memory, CPU 4 independent cooling fan, a plug-in type server fan. The server has the advantages of digital high-definition, networked, integrated and intelligent products, as a digital high-definition video surveillance integration equipment, highly integrated high-definition video codec, high-speed video storage, streaming media transmission, digital matrix and other functions, and with intelligent video analysis, can be used as intelligent integrated monitoring and management of distributed server the next generation of digital high-definition video surveillance system in the.

【技术实现步骤摘要】
一种用于数字高清视频监控系统中的全智能一体化监控分布式管理服务器
本专利技术属于电子信息控制
，特别涉及数字视频监控系统中的一种集全实时高清视频接入管理，流媒体转发，视频数据存储，高清解码输出显示，开关量报警信号接入和智能视频分析应用的全智能一体化监控分布式管理服务器。
技术介绍
目前，在安全问题日益严重的大背景下，数字高清视频监控的应用范围越来越广泛，但是，目前用于数字高清视频监控管理平台中的NVR设备使用还存在一定的局限性，总的来说，主要有这几个因素：兼容性、成本以及使用的便利性等方面，NVR产品涉及的标准协议众多，涉及的功能点也多，如设备控制、管理、操作等功能有采用TEXT、XML、SOAP将消息信令封装在基于SIP、HTTP等协议进行的传输方式；视频流数据的传输采用RTSP/RTCP/RTP的标准流媒体传输方式（少部分厂商采用TS等传输方式）。各厂商私有协议基本都是基于常用的标准协议进行处理，但由于厂商信令消息结构各不相同，流媒体数据的传输方式和封装也各不相同。这样就导致了不同厂商之间的协议无法相互兼容、甚至于同一厂商的不同协议版本也无法相互兼容。另外产品的同质化现象也越来越严重，市场亟需推出新的产品解决这一困惑。如沿用模拟时代的网络思想，系统硬件侧重于存储和单屏幕分割显示，不支持本地高清解码上墙和4K超高清显示输出，视频调度上大屏幕需要通过解码器加载平台软件才能实现，设备本身存储容量较小并且不支持磁盘阵列RAID功能，NVR的产品具备直存功能，但是不能在存储上具备转发功能，需要转发服务器才能实现。我们知道，NVR具备解码的功能，随着CPU性能的增强，解码性能提高也很快，但是NVR不可以同时解几十路高清视频，仅有1-2路HDMI输出口，不能完成直接解码上墙的功能。视频编解码格式仅支持H.264/MPEG4/MJPEG等视频格式，网络带宽要求高，架构大系统时设备种类多，不具备智能分析、视频诊断、智能管理等多种智能功能应用，需要搭接专门智能分析设备，兼容性稳定性差，开通维护和操作性比较复杂，无法满足数字高清视频监控越来越广泛的应用，不便于非专业人员的使用，传统NVR的前端摄像机接入能力较弱，在网络规模爆炸式增长，前端动辄成百上千高清网络摄像机接入管理的趋势下，后端需要堆砌大量的NVR设备，不便于管理维护，在大规模视频监控网络中，必须依靠PC服务器管理海量存储、视频矩阵、前端接入管理的模式，不符合电信级的网络架构。
技术实现思路
为解决现有NVR数字高清视频监控技术中所存在的问题，本专利技术提供了一种集全实时高清视频接入管理，流媒体转发，视频数据存储，高清解码输出显示，开关量报警信号接入和智能视频分析应用的全智能一体化监控分布式管理服务器。本专利技术所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：用于数字高清视频监控系统中的全智能一体化监控分布式管理服务器,其特征在于：该服务器由整合安装在机箱内且相互连接并数据互通的多核处理器主板、存储转接卡、存储控制模块、视频解码卡、通信功能卡构成，并配备有FPGA处理芯片智能分析模块，两个USB接口，两个RS串行接口，一路语音对讲输入，音频输入输出各一路，16G的内存条，独立散热的CPU风扇，220V电源接入多伏稳定输出的监控电源，用于设备整体散热的4个插拔式服务器风扇，上述部件的特征如下：多核处理器主板：所述的多核处理器主板为ARM服务器主板并搭载工业级四核ARMCPU，且带有嵌入式Linux实时操作系统，全面兼容主流网络摄像机，支持H.264/H.265/MPEG4/MJPEG等视频格式，单台设备最大接入1000Mbps，转发640Mbps,存储640Mbps，所述CPU为Marvell高端ARM处理芯片MV78460，拥有4个ARM核，其自带一个IO外围设备控制器，2个千兆网口、2个SATA控制器，2个PCI-e2.0×4接口，2级高速缓存容量为2MB，DRAM接口为64位；存储控制模块：所述的存储控制模块为Raid卡存储控制模块，采用冗余设计，加载有存储转接卡，配备两个插槽16G的全缓冲DDR2内存、集成LSI-1064e双端口SAS控制器，热插拔SAS硬盘（2T内存）通过背板连接到存储控制器上，支持一键RAID设置，带有磁盘阵列RAID功能。视频解码卡：所述的视频解码卡为4路HDMI输出的高清视频解码卡，可扩展至16路HDMI输出，搭载DSP解码芯片，支持大屏拼接，任意组合虚似大屏，录像回放上墙，电子地图上墙，叠加、漫游、移动同屏,多连接轮询输出，最大可支持60路1080P30fps高清解码输出能力，最大支持48路1080P录像同时回放；所述的DSP解码芯片全面兼容支持4K分辨率超高清显示输出和H.265解码技术；通信功能卡：由集成在多核处理器主板上的网络通信模块与告警模块构成，并带有千兆网口，其告警模块包含8路告警输入与4路告警输出接口，其网络通信模块为千兆网口的网络通信模块，数量为2个10/100/1000Mbps自适应RJ45网口。FPGA处理芯片智能分析模块：该模块加载有软件智能算法程序，其智能功能集合了对象识别、行为分析、视频诊断、数据分析等智能视频监控技术和数字图像处理技术，可以在许多场合替代或协助人工监控，大大提高监控效率，解放了监控人员，极大地降低了他们的工作强度，使视频监控更具高科技含量。对于本专利技术，所述服务器配备的两个USB接口集成在多核处理器主板上，分别为USB2.0和USB3.0接口；所述服务器配备的两个RS串行接口分别为RS-232和RS-485标准串行接口。对于本专利技术，其采用了加厚热镀锌钢板3U/4U机架，嵌入式硬件和嵌入式Linux系统和工业级控制器，硬盘、电源、风扇、全为模块化设计、抽拉式安装，方便、快捷，前面板插拔式硬盘槽位设计，存储为视频流直存式写入设计，共提供有16/24个SATAⅢ口硬盘插槽，最大存储容量可达24×6=144TB。同时支持Raid0、Raid1、Raid5、Raid6、Raid10等功能，保证存储数据的安全可靠，或通过e-SATA、SAS接口实现扩展存储。本专利技术采用ARM服务器主板搭载专用DSP解码芯片来解决NVR视频解码能力不足的问题，通过ARM服务器主板搭载支持专用DSP解码芯片、其中DSP的缓冲串口DSP单独构成了用户通信串口,DSP的HPI接口实现了DSP和多核处理器之间的通信，剩下与DSP的IO接口相连接的外围是上电复位SRC数据逻辑、程序加载EPROM、视频图象编/解码ASIC和图象数据存储SRAM。EPROM和SRAM作为DSP扩展的数据存储区来处理,SRC数据逻辑和视频编/解码ASIC作为DSP的IO端口来访问。原理：本专利技术主要是利用工业级嵌入式微控制器的高性能多核处理器主板，搭载专用DSP解码芯片，加载专业存储转接卡，高性能Raid卡（存储控制模块），高清视频解码卡和告警模块从而高度集成高清视频编解码、高速视频存储、流媒体转发、数字矩阵、智能分析等诸多功能。有益效果：该机采用了模块化设计，X86服务器架构，硬件实力稳定过硬，在全实时高清视频接入、存储、转发、解码、数据保护方面相比NVR表现优良。集成了视频监控平台功能，在多通道实时上墙、N+M集群管理、联动方面都具有平台管控能力，不再本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于数字高清视频监控系统中的全智能一体化监控分布式管理服务器,其特征在于：该服务器由整合安装在机箱内且相互连接并数据互通的多核处理器主板、存储转接卡、存储控制模块、视频解码卡、通信功能卡构成，并配备有FPGA处理芯片智能分析模块，两个USB接口，两个RS串行接口，一路语音对讲输入，音频输入输出各一路，16G的内存条，独立散热的CPU风扇，220V电源接入多伏稳定输出的监控电源，用于设备整体散热的4个插拔式服务器风扇，上述各部件的特征如下：多核处理器主板：所述的多核处理器主板为ARM服务器主板并搭载工业级四核ARM CPU，且带有嵌入式Linux实时操作系统，全面兼容主流网络摄像机，支持H.264/H.265/MPEG4/MJPEG视频格式，单台设备最大接入1000Mbps，转发640Mbps,存储640Mbps，所述CPU为Marvell高端ARM处理芯片MV78460，拥有4个ARM核，其自带一个IO外围设备控制器，2个千兆网口、2个SATA控制器，2个PCI‑e2.0×4接口，2级高速缓存容量为2MB，DRAM接口为64位；存储控制模块：所述的存储控制模块为Raid卡存储控制模块，采用冗余设计，加载有存储转接卡，配备两个插槽16G的全缓冲 DDR2 内存、集成LSI‑1064e双端口SAS 控制器，热插拔SAS硬盘通过背板连接到存储控制器上，支持一键RAID设置，带有磁盘阵列RAID功能；视频解码卡：所述的视频解码卡为4路HDMI输出的高清视频解码卡，可扩展至16路HDMI输出，搭载DSP解码芯片，支持大屏拼接，任意组合虚似大屏，录像回放上墙，电子地图上墙，叠加、漫游、移动同屏,多连接轮询输出，最大可支持60路1080P 30fps高清解码输出能力，最大支持48路1080P录像同时回放，所述的DSP解码芯片全面兼容支持4K分辨率超高清显示输出和H.265解码技术；通信功能卡：由集成在多核处理器主板上的网络通信模块与告警模块构成，并带有千兆网口，其告警模块包含8路告警输入与4路告警输出接口，其网络通信模块为千兆网口的网络通信模块，数量为2个，10/100/1000Mbps自适应RJ45网口；FPGA处理芯片智能分析模块：该模块加载有软件智能算法程序，其智能功能集合了对象识别、行为分析、视频诊断、数据分析智能视频监控技术和数字图像处理技术。...

【技术特征摘要】
1.用于数字高清视频监控系统中的全智能一体化监控分布式管理服务器,其特征在于：该服务器由整合安装在机箱内且相互连接并数据互通的多核处理器主板、存储转接卡、存储控制模块、视频解码卡、通信功能卡构成，并配备有FPGA处理芯片智能分析模块，两个USB接口，两个RS串行接口，一路语音对讲输入，音频输入输出各一路，16G的内存条，独立散热的CPU风扇，220V电源接入多伏稳定输出的监控电源，用于设备整体散热的4个插拔式服务器风扇，上述各部件的特征如下：多核处理器主板：所述的多核处理器主板为ARM服务器主板并搭载工业级四核ARMCPU，且带有嵌入式Linux实时操作系统，全面兼容主流网络摄像机，支持H.264/H.265/MPEG4/MJPEG视频格式，单台设备最大接入1000Mbps，转发640Mbps,存储640Mbps，所述CPU为Marvell高端ARM处理芯片MV78460，拥有4个ARM核，其自带一个IO外围设备控制器，2个千兆网口、2个SATA控制器，2个PCI-e2.0×4接口，2级高速缓存容量为2MB，DRAM接口为64位；存储控制模块：所述的存储控制模块为Raid卡存储控制模块，采用冗余设计，加载有存储转接卡，配备两个插槽16G的全缓冲DDR2内存、集成LSI-1064e双端口SAS控制器，热插拔SAS硬盘通过背板连接到存储控制器上，支持一键RAID设置，带有磁盘阵列RAID功能；视频解码卡：所述的视频解码卡为4路HDMI输出的高清视频解码卡，可扩展至16路HDMI输出，搭载DSP解码芯片，支持大屏拼接，任意...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧阳权，
申请(专利权)人：长沙云电信息技术开发有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43