專利名稱：一種具有協(xié)同處理功能的雙cpu系統(tǒng)平臺(tái)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及雙CPU系統(tǒng)平臺(tái)，具體涉及一種具有協(xié)同處理功能的雙CPU系統(tǒng)
平臺(tái)。
背景技術(shù)：
隨著技術(shù)進(jìn)步，視頻監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)在國(guó)家公共安全防范的各個(gè)領(lǐng)域中開始了廣泛 使用，系統(tǒng)主要有視頻探測(cè)裝置、視頻處理裝置、圖像傳輸裝置、監(jiān)視屏幕組成。現(xiàn)階段視頻 處理裝置主要作用為將視頻探測(cè)裝置輸出的圖像進(jìn)行處理，通過圖像傳輸裝置傳輸至監(jiān)視 屏幕。視頻處理裝置的CPU平臺(tái)雖包含多個(gè)CPU，但對(duì)單獨(dú)的視頻信號(hào)均采用單CPU獨(dú)立處 理模式，各CPU之間沒有協(xié)同處理能力，平臺(tái)處理能力受到了單獨(dú)CPU計(jì)算能力的限制，在
保證清晰度的情況下，只能對(duì)視頻進(jìn)行壓縮和簡(jiǎn)單的分析處理，無法支持實(shí)時(shí)自動(dòng)目標(biāo)報(bào)
警等功能。所以現(xiàn)階段的視頻監(jiān)控系統(tǒng)均需要安保人員對(duì)視頻畫面進(jìn)行24小時(shí)不間斷的 監(jiān)視、人為對(duì)視頻圖像進(jìn)行分析報(bào)警，否則系統(tǒng)就起不到實(shí)時(shí)報(bào)警的功能只能起到事發(fā)后 取證的作用。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種具有協(xié)同處理功能的雙CPU系統(tǒng)平臺(tái)，能夠在監(jiān) 控系統(tǒng)中支持圖像壓縮、自動(dòng)報(bào)警處理，彌補(bǔ)了現(xiàn)有視頻監(jiān)控系統(tǒng)中視頻處理裝置計(jì)算能 力不足的缺點(diǎn)。 實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的的技術(shù)方案 —種具有協(xié)同處理功能的雙CPU系統(tǒng)平臺(tái)，包括視頻壓縮模塊、視頻報(bào)警模塊、交
互模塊，電源轉(zhuǎn)換模塊，以及視頻輸入模塊、視頻輸出模塊和其它擴(kuò)展接口模塊；所述的視頻壓縮模塊包括數(shù)字信號(hào)處理器(DSP) 、 SDRAM、 N0RFLASH、網(wǎng)絡(luò)接口 、數(shù)
據(jù)總線、地址總線和控制總線；DSP通過數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線發(fā)送控制指令完成
對(duì)SDRAM、 N0RFLASH、網(wǎng)絡(luò)接口和視頻圖像接口的控制，通過交互模塊接收視頻圖像輸入模
塊傳輸?shù)膱D像，進(jìn)行壓縮，接收視頻報(bào)警模塊發(fā)送的報(bào)警信息，將壓縮圖像數(shù)據(jù)和報(bào)警信息
通過網(wǎng)絡(luò)信號(hào)傳輸至網(wǎng)絡(luò)中，通過視頻輸出模塊輸出模擬視頻信號(hào)； 所述的視頻報(bào)警模塊包括數(shù)字信號(hào)處理器(DSP) 、 SDRAM、 NORFLASH、數(shù)據(jù)總線、地 址總線和控制總線；DSP通過數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線發(fā)送控制指令完成對(duì)SDRAM、 NORFLASH的控制，通過交互模塊接收視頻圖像接口模塊傳輸?shù)膱D像，對(duì)圖像進(jìn)行圖像分析 處理，通過交互模塊向視頻壓縮模塊發(fā)送報(bào)警信息； 所述的交互模塊包括FPGA和圖像分配模塊，交互模塊通過數(shù)據(jù)總線、地址總線和 控制總線與視頻壓縮模塊和視頻報(bào)警模塊交聯(lián)。 如上所述的一種具有協(xié)同處理功能的雙CPU系統(tǒng)平臺(tái)，所述的其他擴(kuò)展接口模塊 包括兩個(gè)RS485電平異步串行接口和8個(gè)I/O 口。 本實(shí)用新型的效果在于通過交互模塊顯現(xiàn)了雙CPU的交聯(lián)和圖像同步處理機(jī)制，能夠在保證圖像壓縮處理的前提下(4路CIF， 一路Dl格式壓縮，30幀/s)，支持復(fù)雜圖 像分析。擴(kuò)展了 4路視頻輸入輸出、網(wǎng)絡(luò)、UART、 I/O接口 。

圖1為本實(shí)用新型所提供的一種帶有協(xié)同處理功能的雙CPU系統(tǒng)平臺(tái)的結(jié)構(gòu)原理 圖； 圖2為實(shí)施例中本實(shí)用新型在監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中的工作模式示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。 如圖1所示，一種具有協(xié)同處理功能的雙CPU系統(tǒng)平臺(tái)，包括視頻壓縮模塊、視頻 報(bào)警模塊、交互模塊，電源轉(zhuǎn)換模塊，以及視頻輸入模塊、視頻輸出模塊和其它擴(kuò)展接口模 塊。 視頻壓縮模塊包括數(shù)字信號(hào)處理器(DSP) 、 SDRAM、 N0RFLASH、網(wǎng)絡(luò)接口 、數(shù)據(jù)總 線、地址總線和控制總線；DSP通過數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線發(fā)送控制指令完成對(duì) SDRAM、 N0RFLASH、網(wǎng)絡(luò)接口和視頻圖像接口的控制，通過交互模塊接收視頻圖像輸入模塊 傳輸?shù)膱D像，進(jìn)行壓縮，接收視頻報(bào)警模塊發(fā)送的報(bào)警信息，將壓縮圖像數(shù)據(jù)和報(bào)警信息通 過網(wǎng)絡(luò)信號(hào)傳輸至網(wǎng)絡(luò)中，通過視頻輸出模塊輸出模擬視頻信號(hào)；SDRAM在一種帶有協(xié)同 處理功能的雙CPU系統(tǒng)平臺(tái)啟動(dòng)后，將NORFLASH中的視頻壓縮代碼搬移至SDRAM運(yùn)行； NORFLASH用來存儲(chǔ)固化視頻壓縮軟件代碼；網(wǎng)絡(luò)接口將DSP壓縮的圖像數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送 出去；數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線分別實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換、地址輸出和控制信號(hào)輸出。 視頻報(bào)警模塊包括數(shù)字信號(hào)處理器(DSP) 、 SDRAM、 N0RFLASH、數(shù)據(jù)總線、地址 總線和控制總線；DSP通過數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線發(fā)送控制指令完成對(duì)SDRAM、 NORFLASH的控制，通過交互模塊接收視頻圖像接口模塊傳輸?shù)膱D像，對(duì)圖像進(jìn)行圖像分析 處理，通過交互模塊向視頻壓縮模塊發(fā)送報(bào)警信息；SDRAM在一種帶有協(xié)同處理功能的雙 CPU系統(tǒng)平臺(tái)啟動(dòng)后，將N0RFLASH中的圖像報(bào)警代碼搬移至SDRAM運(yùn)行；N0RFLASH用來存 儲(chǔ)固化視頻報(bào)警軟件代碼；數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線與視頻壓縮模塊功能相同。 交互模塊包括FPGA和圖像分配模塊，F(xiàn)PGA作為視頻壓縮模塊和視頻報(bào)警模塊的 總線譯碼、信息交換、1/0譯碼和UART功能實(shí)現(xiàn)使用，圖像分配模塊能夠?qū)⒁曨l輸入模塊輸 入的圖像信號(hào)分路傳輸至視頻壓縮模塊和視頻報(bào)警模塊，交互模塊通過數(shù)據(jù)總線、地址總 線和控制總線與視頻壓縮模塊和視頻報(bào)警模塊交聯(lián)。 視頻輸入模塊可將輸入的4路模擬視頻轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，傳輸給交互模塊，由交 互模塊分配至各個(gè)DSP。視頻輸出模塊作用為將視頻壓縮模塊輸出的數(shù)字圖像進(jìn)行再編碼， 以模擬視頻格式輸出。其它擴(kuò)展接口模塊實(shí)現(xiàn)串行接口通訊和I/O 口驅(qū)動(dòng)輸出，它包括兩 個(gè)RS485電平異步串行接口和8個(gè)I/O 口。 電源轉(zhuǎn)換模塊將輸入的5V電壓，轉(zhuǎn)換為DSP核心電壓1. 4V，F(xiàn)PGA核心電壓1. 5V、 視頻輸入模塊的PLL電壓1. 8V和板上驅(qū)動(dòng)電壓3. 3V。 DSP采用TI公司的TMS320DM642，主頻最高可達(dá)720MHz ;NORFLASH的容量為4MB ; SDRAM采用兩片4MX32bit芯片并聯(lián)，組成4MX64bit與DSP進(jìn)行無縫連接；網(wǎng)絡(luò)接口的10M/100M網(wǎng)口 ，為DSP自帶MAC,通過BROADCOM公司的BCM5221KPT芯片擴(kuò)展了 HPY協(xié)議， 接口連接器采用內(nèi)有變壓器HanRun公司的HR911105A作為網(wǎng)絡(luò)接口驅(qū)動(dòng)電路和連接電路； FPGA采用ATCEL公司的A3P250PQ208芯片編程實(shí)現(xiàn)；圖像分配模塊使用雙路驅(qū)動(dòng)電阻排與 視頻輸入模塊連接，實(shí)現(xiàn)一路視頻的雙路分配。 視頻輸入模塊采用TI公司TVP5154A實(shí)現(xiàn)4路模擬視頻的輸入和解碼。視頻輸出 模塊采用PHILIPS公司的SAA7121H實(shí)現(xiàn)一路模擬視頻的輸出和編碼。RS485電平異步串行 接口的UART功能由交互模塊中的FPAG實(shí)現(xiàn)，接口模塊中擴(kuò)展了 RS485電平驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)， MAX3485為接收、發(fā)送RS485電平轉(zhuǎn)換芯片。8個(gè)I/O 口為交互模塊輸出，擴(kuò)展了 TI公司的 SN74LVT162245作為輸出驅(qū)動(dòng)。 電源轉(zhuǎn)換模塊采用TI公司的開關(guān)電源芯片TPS54310芯片實(shí)現(xiàn)DSP核心電壓1. 4V 的轉(zhuǎn)換；通過TI公司的TPS70302芯片實(shí)現(xiàn)FPGA核心電壓1. 5V、視頻輸入模塊的PLL電壓 1. 8V和板上驅(qū)動(dòng)電壓3. 3V。 本實(shí)用新型的視頻壓縮模塊對(duì)輸入視頻信號(hào)進(jìn)行壓縮，視頻報(bào)警模塊對(duì)相同一張 視頻圖像進(jìn)行報(bào)警處理，將報(bào)警信息通過交互模塊傳輸至視頻壓縮模塊，實(shí)現(xiàn)協(xié)同處理。視 頻壓縮模塊將報(bào)警信息和壓縮數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，通過網(wǎng)絡(luò)接口傳輸至外部網(wǎng)絡(luò)，供監(jiān)控系統(tǒng) 使用。 如圖2所示，本實(shí)用新型的一種帶有協(xié)同處理功能的雙CPU系統(tǒng)平臺(tái)在在視頻 監(jiān)控系統(tǒng)中工作時(shí)，實(shí)時(shí)采集視頻采集系統(tǒng)傳輸?shù)囊曨l信號(hào)，進(jìn)行壓縮和報(bào)警處理，通過 10M/100M網(wǎng)絡(luò)接口將數(shù)據(jù)信息發(fā)送至Internet或者LAN上，通過管理平臺(tái)調(diào)度，將數(shù)據(jù) 信息實(shí)時(shí)顯示在客戶端上實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。外界控制指令可以通過10M/100M網(wǎng)絡(luò)接口或者 RS485接口輸入輸出。 顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本實(shí)用 新型的精神和范圍。倘若這些修改和變型屬于本實(shí)用新型權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之 內(nèi)，則本實(shí)用新型也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求一種具有協(xié)同處理功能的雙CPU系統(tǒng)平臺(tái)，其特征在于包括視頻壓縮模塊、視頻報(bào)警模塊、交互模塊，電源轉(zhuǎn)換模塊，以及視頻輸入模塊、視頻輸出模塊和其它擴(kuò)展接口模塊；所述的視頻壓縮模塊包括數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)、SDRAM、NORFLASH、網(wǎng)絡(luò)接口、數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線；DSP通過數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線發(fā)送控制指令完成對(duì)SDRAM、NORFLASH、網(wǎng)絡(luò)接口和視頻圖像接口的控制，通過交互模塊接收視頻圖像輸入模塊傳輸?shù)膱D像，進(jìn)行壓縮，接收視頻報(bào)警模塊發(fā)送的報(bào)警信息，將壓縮圖像數(shù)據(jù)和報(bào)警信息通過網(wǎng)絡(luò)信號(hào)傳輸至網(wǎng)絡(luò)中，通過視頻輸出模塊輸出模擬視頻信號(hào)；所述的視頻報(bào)警模塊包括數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)、SDRAM、NORFLASH、數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線；DSP通過數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線發(fā)送控制指令完成對(duì)SDRAM、NORFLASH的控制，通過交互模塊接收視頻圖像接口模塊傳輸?shù)膱D像，對(duì)圖像進(jìn)行圖像分析處理，通過交互模塊向視頻壓縮模塊發(fā)送報(bào)警信息；所述的交互模塊包括FPGA和圖像分配模塊，交互模塊通過數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線與視頻壓縮模塊和視頻報(bào)警模塊交聯(lián)。
2. 按照權(quán)利要求1所述的一種具有協(xié)同處理功能的雙CPU系統(tǒng)平臺(tái)，其特征在于所 述的其他擴(kuò)展接口模塊包括兩個(gè)RS485電平異步串行接口和8個(gè)I/O 口 。
專利摘要本實(shí)用新型屬于雙CPU系統(tǒng)平臺(tái)，具體涉及一種具有協(xié)同處理功能的雙CPU系統(tǒng)平臺(tái)。其特點(diǎn)在于包括視頻壓縮模塊、視頻報(bào)警模塊、交互模塊，電源轉(zhuǎn)換模塊，以及視頻輸入模塊、視頻輸出模塊和其它擴(kuò)展接口模塊。通過交互模塊顯現(xiàn)了雙CPU的交聯(lián)和圖像同步處理機(jī)制，能夠在保證圖像壓縮處理的前提下(4路CIF，一路D1格式壓縮，30幀/s)，支持復(fù)雜圖像分析。擴(kuò)展了4路視頻輸入輸出、網(wǎng)絡(luò)、UART、I/O接口。
文檔編號(hào)G06F15/16GK201540568SQ20092029919
公開日2010年8月4日 申請(qǐng)日期2009年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月24日
發(fā)明者吳磊, 張霞, 韓兵 申請(qǐng)人:中國(guó)航天科工集團(tuán)第三研究院第八三五八研究所