技术领域
[0001] 本
发明涉及视频监控技术，尤其涉及视频监控中进行视频解码的方法及解码器。
背景技术
[0002] 在视频监控方案中，监控设备采集视频数据，进行编码，然后通过网络通道发送给解码器进行解码；解码器解码后将
视频流发送给显示器进行显示。所述监控设备例如为：网络
硬盘录像机（NVR，Net Video Recorder）、网络摄像机（IPC，IP camera）、IPC、数字硬盘录像机（DVR，Digital Video Recorder）、数字
视频编码器（DVS，Digital Video Server）等。
[0003] 解码过程中会使用
软件开发工具包（SDK，Software Development Kit），这里先对软件开发工具包（SDK，Software Development Kit）进行说明。SDK指用于为特定的
软件包、软件
框架、
硬件平台、
操作系统等建立
应用软件的开发工具的集合，本发明中指用于进行视频流解码的SDK。
[0004] 视频
监控系统中往往包含多个不同厂商的监控设备，监控中心的解码器需要对多个不同厂商的监控设备进行解码。目前还没有形成一套有约束
力的统一视频编码格式，造成各个厂商监控设备的码流格式自成一体；使解码器对各个厂商编码设备的统一解码造成难题，进而不能有效对不同设备厂商的编码设备都实现解码。以解码器运行的系统是Linux为例，Linux是一种自由和开放源码的类Unix操作系统，存在着许多不同的Linux版本。针对Linux，各个厂商提供的SDK可能使用不同版本的Linux系统。解码器
选定某一Linux版本后，只能运行与该版本对应的SDK，这样，只能对部分监控设备的数据流进行解码，使解码受到限制。
[0005] 并且，目前的解码器多采用PC
主板+多
块可插拔集成显卡的软解码方式实现，这种方式的硬件架构是“工控机+显卡”形态；根据这种形态的特点，PC主板上的集成显卡为插拔方式，集成显卡可随意插拔，且显卡上的输出
接口一般只支持视频图形阵列（VGA，Video Graphics Array）接口、数字视频接口（DVI，Digital Video Interface）等，不支持刺刀
螺母连接器（BNC，Bayonet Nut Connector）接口。该方案存储以下
缺陷：采用可插拔方式，运输过程中容易损害，且容易脱落；BNC接口具有将数据流发送到显示墙进行显示的特点，不能支持BNC接口，相应地就不能在显示墙上进行多画面显示。
[0006] 综上，现有的解码方案存在如下缺陷：不能对多种不同类型监控设备的视频流都实现解码，并且不能支持BNC接口输出显示。
发明内容
[0007] 本发明提供了一种视频监控中进行视频解码的解码器，该解码器能够对多种不同类型监控设备的视频流都实现解码，并且能够支持BNC接口输出显示。
[0008] 本发明提供了一种视频监控中进行视频解码的方法，该方法能够对多种不同类型监控设备的视频流都实现解码，并且能够支持BNC接口输出显示。
[0009] 一种视频监控中进行视频解码的解码器，该解码器运行在windows XPE系统上，包括自适应网络芯片、
中央处理器CPU、平台控制集线器PCH、闪存FLASH、刺刀螺母连接器BNC输出逻辑单元和BNC；PCH上嵌入FLASH和BNC输出逻辑单元，BNC输出逻辑单元上嵌入BNC；
[0010] 所述自适应网络芯片，接收来自视频监控客户端的包含解码参数的解码
请求，发送给所述CPU，所述解码参数包含监控设备信息和输出口信息；接收来自所述CPU的取流请求，发送给与所述监控设备信息对应的监控设备；接收来自监控设备的视频流，发送给所述CPU；
[0011] 所述CPU，根据监控设备信息从FLASH调用对应的软件开发工具包SDK，向所述自适应网络芯片发送包含监控设备信息的取流请求；接收来自所述自适应网络芯片的视频流，采用调取的SDK进行解码，将解码数据流和输出口信息发送给所述PCH；
[0012] 所述PCH，接收所述CPU的解码数据流，根据输出口信息，确定出输出口类型为BNC，从输出口信息中提取
指定BNC接口，将解码数据流和指定BNC接口发送给所述BNC输出逻辑单元；
[0013] 所述BNC输出逻辑单元，接收所述PCH发送的解码数据流和指定BNC接口，将解码数据流转换为模拟
信号，将
模拟信号和指定BNC接口发送给所述BNC；
[0014] 所述BNC，接收来自所述BNC输出逻辑单元的模拟信号，通过与指定BNC接口对应的接口发送到显示墙进行显示。
[0015] 一种视频监控中进行视频解码的方法，该方法包括：自适应网络芯片接收来自视频监控客户端的包含解码参数的解码请求，发送给中央处理器CPU，解码参数包含监控设备信息和输出口信息；
[0016] CPU根据监控设备信息从闪存FLASH调用对应的软件开发工具包SDK，向自适应网络芯片发送包含监控设备信息的取流请求；
[0017] 自适应网络芯片接收来自CPU的取流请求，发送给与监控设备信息对应的监控设备；接收来自监控设备的视频流，发送给CPU；
[0018] CPU接收来自自适应网络芯片的视频流，采用调取的SDK进行解码，将解码数据流和输出口信息发送给PCH；
[0019] PCH接收CPU的解码数据流，根据输出口信息，确定出输出口类型为BNC，从输出口信息中提取指定BNC接口，将解码数据流和指定BNC接口发送给BNC输出逻辑单元；
[0020] BNC输出逻辑单元接收PCH发送的解码数据流，将解码数据流转换为模拟信号，将模拟信号和指定BNC接口发送给BNC；
[0021] BNC接收来自BNC输出逻辑单元的模拟信号，通过与指定BNC接口对应的接口发送到显示墙进行显示。
[0022] 从上述方案可以看出，本发明中，解码器采用CPU+PCH方式实现，且PCH上嵌入了FLASH和BNC输出逻辑单元，这样，使解码器一体化，节省了成本，也不易脱落，并且能够支持BNC接口输出显示；并且，该解码器运行在windows XPE系统上，由于windows XPE系统只有一个版本，各个厂商提供的用于解码的SDK都能在解码器上正常运行。
附图说明
[0023] 图1为本发明视频监控中进行视频解码的解码器结构示意图；
[0024] 图2为本发明视频监控中进行视频解码的解码器结构示意图实例；
[0025] 图3为本发明视频监控中进行视频解码的解码器机箱结构示意图实例；
[0026] 图4为本发明解码器的使用环境示意图；
[0027] 图5为本发明视频监控中进行视频解码的方法示意性
流程图。
具体实施方式
[0028] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合
实施例和附图，对本发明进一步详细说明。
[0029] 针对
现有技术存在的问题，
发明人为本发明解码器选择了windows XPE系统，根据windows XPE系统的特点，其只有一个版本，各个厂商采用相同方式实现各自的SDK，这样，各厂商提供的用于解码的SDK都能在解码器上正常运行；并且，本发明中，解码器采用CPU+平台控制集线器（PCH，platform controller hub）方式实现，根据CPU+PCH方式的特点，可以在PCH上嵌入各单元模块，并且，该方式还支持BNC接口，这样，使解码器一体化，节省了成本，也不易脱落，并且能够支持BNC接口输出显示。
[0030] 参见图1，为本发明视频监控中进行视频解码的解码器结构示意图，该解码器运行在windows XPE系统上，包括自适应网络芯片、中央处理器CPU、PCH、闪存（FLASH）、刺刀螺母连接器（BNC，Bayonet Nut Connector）输出逻辑单元和BNC；PCH上嵌入FLASH和BNC输出逻辑单元，BNC输出逻辑单元上嵌入BNC；
[0031] 所述自适应网络芯片，接收来自视频监控客户端的包含解码参数的解码请求，发送给所述CPU，所述解码参数包含监控设备信息和输出口信息；接收来自所述CPU的取流请求，发送给与所述监控设备信息对应的监控设备；接收来自监控设备的视频流，发送给所述CPU；
[0032] 所述CPU，根据监控设备信息从FLASH调用对应的SDK，向所述自适应网络芯片发送包含监控设备信息的取流请求；接收来自所述自适应网络芯片的视频流，采用调取的SDK进行解码，将解码数据流和输出口信息发送给所述PCH；
[0033] 所述PCH，接收所述CPU的解码数据流，根据输出口信息，确定出输出口类型为BNC，从输出口信息中提取指定BNC接口，将解码数据流和指定BNC接口发送给所述BNC输出逻辑单元；
[0034] 所述BNC输出逻辑单元，接收所述PCH发送的解码数据流和指定BNC接口，将解码数据流转换为模拟信号，将模拟信号和指定BNC接口发送给所述BNC；
[0035] 所述BNC，接收来自所述BNC输出逻辑单元的模拟信号，通过与指定BNC接口对应的接口发送到显示墙进行显示。
[0036] 一个BNC上有多个接口，BNC接收模拟信号后，通过与指定BNC接口对应的接口发送到显示墙进行显示。
[0037] 进一步地，该解码器还包括显示芯片和VGA，显示芯片嵌在PCH上，VGA嵌在显示芯片上；如图2所示，为解码器的具体结构实例，图2中自适应芯片具体为10M/100M/1000M规格的自适应芯片，PCH与其他器件的连接都采用嵌入式实现，以避免插拔式易脱落的缺陷；
[0038] 所述PCH，根据输出口信息，还确定出输出口类型为VGA接口，从输出口信息中提取出指定VGA接口，将解码数据流和指定VGA接口发送给所述显示芯片；
[0039] 所述显示芯片，接收所述PCH发送的解码数据流和指定VGA接口，将解码数据流转换成适合显示的数据格式，将转换后数据流和指定VGA接口发送给所述VGA；
[0040] 所述VGA，接收来自所述显示芯片的转换后数据流，通过与指定VGA接口对应的接口发送到显示器进行显示。
[0041] 一个VGA上有多个接口，VGA接收转换后数据流，通过与指定VGA接口对应的接口发送到显示器进行显示。
[0042] 进一步地，该解码器还包括嵌在PCH上的用户
数据中心SDC库，用于CPU解码过程中存储数据，CPU将解码过程中需要保存的数据存储到SDC库
[0043] 进一步地，该解码器还包括多功能输入输出控
制芯片（super I/O）和报警单元；
[0044] 所述报警单元，接收包含监控设备信息和输出口信息的报警指令，通过super I/O发送给所述PCH；
[0045] 所述PCH，通过super I/O接收来自所述报警单元的报警指令，从报警指令中提取监控设备信息和输出口信息，包含在解码请求中，发送给所述CPU。
[0046] 进一步地，该解码器还包括与super I/O连接的RS-232接口，接收包含更新数据包的更新指令，将更新数据包通过super I/O发送给所述PCH；
[0047] 所述PCH，接收来自所述RS-232接口的更新数据包，对FLASH中的SDK进行更新。
[0048] RS-232接口为美国
电子工业协会（EIA，Electronic Industry Association）制定的一种异步传输标准接口。
[0049] 进一步地，该解码器还包括与super I/O连接的RS485接口，与输入
键盘进行连接，通过输入键盘接收监控指令，将监控指令通过super I/O发送给所述PCH；
[0050] 所述PCH，接收来自所述RS485接口的监控指令，发送给所述CPU；
[0051] 所述CPU，接收来自所述PCH的监控指令，发送给所述自适应网络芯片；
[0052] 所述自适应网络芯片，接收来自所述CPU的包含监控设备信息和调整方式的监控指令，将调整方式发送给与监控设备信息对应的监控设备，以使监控设备按照调整方式对摄像机进行方向调整；或者，接收来自所述CPU的包含摄像机信息和调整方式的监控指令，将调整方式发送给与摄像机信息对应的摄像机，以使摄像机按照调整方式进行方向调整。在视频监控系统中，解码器通过监控设备与摄像机进行连接，摄像机采集视频数据后发送给监控设备，监控设备对视频数据进行处理后发送给解码器进行解码；对于这种情况，解码器可通过监控设备对摄像机进行方向调整，以采集不同方向视
角的视频数据。在实际应用中，解码器还可以与摄像机直接连接，这类摄像机例如球形摄像机；对于这种情况，监控指令包括摄像机信息和调整方式，自适应网络芯片将调整方式发送给摄像机信息指示的摄像机，以实现解码器对摄像机方向的直接调整。
[0053] 采用RS485接口，只需要两根通讯线，便可以在两个设备之间进行数据传输。
[0054] 具体实现时，还可以根据实际需要在PCH上设置各单元，如图2所示，在PCH上设置通用
串行总线（USB，Universal Serial Bus）接口，以及可插拔式的VGA集成芯片。设置可插拔式的VGA集成芯片后，相应地，PCH根据输出口信息，还确定出输出口类型为VGA集成接口，将解码数据流发送给VGA集成芯片；VGA集成芯片接收PCH发送的解码数据流，将解码数据流转换成适合显示的数据格式，发送到显示器进行显示。
[0055] 进一步地，该解码器还可以包含其他辅助单元，如RJ45及网络
变压器和DDR3。RJ45及网络变压器，是RJ45和网络变压器的结合，RJ45通常用于数据传输，最常见的应用是作为网卡接口；RJ45和网络变压器结合，主要功能是进行网络数据传输，接收来自以太网的数据，输出到主板系统，具体地传输给自适应网络芯片。DDR3是一种内存产品，能够以更高的运行效能和更低的
电压运行，主要功能是为程序运行提供内存空间。
[0056] 图1和图2所示为解码器主板，是解码器的核心结构，图3示出了解码器机箱的结构实例。解码器机箱除了包含解码器主板外，还包含：LED指示灯面板、
风扇、电源和BNC接口板，通过BNC接口板可将解码器主板与BNC显示器进行连接，以将解码器主板解码后的数据流发送到BNC显示器进行显示。
[0057] 下面对实际应用中，图2各部分的具体实现进行说明。
[0058] CPU可具体采用Intel CPU，主要负责操作系统以及应用程序的启动和运行，确保整个设备的系统调度；CPU还包含内置的内存
控制器，控制与内存DDR3之间的通信；同时，CPU内部还含有
图像处理核，负责图像运算处理，通过适应性显示接口(FDI，Flexible Display Interface)总线接到PCH端输出显示；并通过扩展外设部件互联标准（PCIE，Peripheral Component Interconnect Express）总线与自适应网络芯片进行连接。该设计中主要用其强大的运算能力来实现解码。
[0059] PCH主要实现平台控制，并提供一些低速的外围接口，包括USB，串行标准硬盘接口（sata，Serial Advanced Technology Attachment），串行外设接口(SPI，Serial Peripheral Interface)，系统管理总线(SMBus，System Management Bus)，PCIE等；且通过FDI总线与CPU互联，为系统的显示提供端口。
[0060] 显卡芯片，对CPU解码后的码流进行处理，可采用至少一个显卡芯片，每个显卡芯片转成2路VGA输出，以支持多个VGA输出。
[0061] BNC输出逻辑单元，通过PCIE总线接收来自PCH的码流，将码流转成BT.656视频格式，然后经由BNC输出逻辑单元中的DAC模块转成模拟数据，输出给BNC。一个BNC输出逻辑单元支持6路BNC输出，采用至少一个BNC输出逻辑单元，支持多个BNC输出。
[0062] Super I/O通过
LPC总线与PCH相连，主要用作I/O扩展和一些时序控制；具体可连接报警单元（ALARM）、RS-232接口、RS-485及电源切换等。
[0063] 本发明采用windows XPE系统，根据该系统的特点，windows XPE系统可以进行剪裁，去掉与视频解码无关的组件，将剪裁后留下的组件做一个最小系统集；windows XPE系统公共端口是默认打开的，在使用中，可将这些默认打开的端口关闭掉，以减少系统开销、防止病毒攻击；windows XPE系统具有增强型写
过滤器（EWF，Enhanced Write Filter）技术，使用时，可启动EWF技术，启动EWF技术后，系统在每次重启时，将启动镜像系统，这样可以防止中毒；采用windows XPE系统，还可以根据需要设置为每周定时启动一次。综上，采用windows XPE系统，极大地增强了系统的可靠性，保证了系统能持续稳定可靠地运行。
[0064] 本发明中，解码器采用CPU+PCH方式实现，且PCH上嵌入了FLASH和BNC输出逻辑单元，这样，使解码器一体化，节省了成本，也不易脱落，并且能够支持BNC接口输出显示；并且，该解码器运行在windows XPE系统上，由于windows XPE系统只有一个版本，各个厂商提供的用于解码的SDK都能在解码器上正常运行；解码器预先获取关于各监控设备的SDK，进行解码时，调用与监控设备对应的SDK进行解码。
[0065] 本发明提供的解码器可以对不同厂商提供的监控设备进行视频流解码，真正实现万能解码。图4为本发明万能解码器的应用场景图，该实例中，万能解码器可以对厂商1、2和3的监控设备都实现解码。
[0066] 参见图5，为本发明采用图1和2所示解码器进行解码的方法流程图，其包括以下步骤：
[0067] 步骤501，自适应网络芯片接收来自视频监控客户端的包含解码参数的解码请求，发送给CPU，解码参数包含监控设备信息和输出口信息。
[0068] 监控设备信息包含的内容可根据需要设置，例如包含以下信息：监控设备的厂商类型、IP地址、端口号、监控通道号、用户名、密码等；其中，通过监控通道号对应的监控通道，与IP地址及端口号指示的监控设备进行连接；用户名和密码用于进行权限判断，看是否允许对监控设备进行
访问，以从该监控设备获取视频流。
[0069] 步骤502，CPU根据监控设备信息从FLASH调用对应的SDK，向自适应网络芯片发送包含监控设备信息的取流请求。
[0070] 具体地，从监控设备信息中提取厂商类型，根据厂商类型调用对应的SDK。
[0071] 步骤503，自适应网络芯片接收来自中央处理器的取流请求，发送给与监控设备信息对应的监控设备；接收来自监控设备的视频流，发送给CPU。
[0072] 步骤504，CPU接收来自自适应网络芯片的视频流，采用调取的SDK进行解码，将解码数据流和输出口信息发送给PCH。
[0073] 步骤505，PCH接收CPU的解码数据流，根据输出口信息，确定出输出口类型为BNC，从输出口信息中提取指定BNC接口，将解码数据流和指定BNC接口发送给BNC输出逻辑单元。
[0074] 步骤506，BNC输出逻辑单元接收PCH发送的解码数据流，将解码数据流转换为模拟信号，将模拟信号和指定BNC接口发送给BNC。
[0075] 步骤507，BNC接收来自BNC输出逻辑单元的模拟信号，通过与指定BNC接口对应的接口发送到显示墙进行显示。
[0076] 较佳地，上述流程中，步骤505所述PCH接收CPU的解码数据流之后，该方法还可以包括：
[0077] PCH根据输出口信息，还确定出输出口类型为VGA接口，从输出口信息中提取出指定VGA接口，将解码数据流和指定VGA接口发送给显示芯片，所述显示芯片嵌在PCH上；
[0078] 显示芯片接收PCH发送的解码数据流，将解码数据流转换成适合显示的数据格式，将转换后数据流和指定VGA接口发送给VGA，VGA嵌在显示芯片上；
[0079] VGA接收来自显示芯片的转换后数据流，通过与指定VGA接口对应的接口发送到显示器进行显示。
[0080] 较佳地，该方法还包括：
[0081] 报警单元接收包含监控设备信息和输出口信息的报警指令，通过super I/O发送给PCH；
[0082] PCH通过super I/O接收来自报警单元的报警指令，从报警指令中提取监控设备信息和输出口信息，包含在解码请求中，发送给CPU，执行CPU根据监控设备信息从FLASH调用对应的软件开发工具包SDK的步骤。
[0083] 较佳地，该方法还包括：
[0084] RS-232接口接收包含更新数据包的更新指令，将更新数据包通过super I/O发送给PCH；
[0085] PCH接收来自RS-232接口的更新数据包，对FLASH中的SDK进行更新。
[0086] 较佳地，该方法还包括：
[0087] RS485接口与输入键盘进行连接，通过输入键盘接收监控指令，将监控指令通过super I/O发送给PCH；
[0088] PCH接收来自RS485接口的监控指令，发送给CPU；
[0089] CPU接收来自PCH的监控指令，发送给自适应网络芯片；
[0090] 自适应网络芯片接收来自CPU的包含监控设备信息和调整方式的监控指令，将调整方式发送给与监控设备信息对应的监控设备，以使监控设备按照调整方式对摄像机进行方向调整；或者接收来自CPU的包含摄像机信息和调整方式的监控指令，将调整方式发送给与摄像机信息对应的摄像机，以使摄像机按照调整方式进行方向调整。
[0091] 本发明解码器区别于工控机插显卡的软解码器，采用一体化设备，硬件结构和机箱采用嵌入式产品形态开发，所有器件都整合固定于一块主板上，使硬件结构的
稳定性大大增强，并且产品的成本得以降低。并且，本发明解码器可以实现对各种第三方厂商监控设备的直接取流解码，真正实现万能解码。在硬件结构的改进上，针对于安防监控领域解码器的应用特点，实现了多个VGA和多个BNC接口。尤其是多BNC接口，软解码器的显卡方案基本不能实现。另外，还实现了报警输入接口和报警输出接口、RS232和RS485接口等接口。并且，采用windows XPE系统，极大地提高了系统的安全可靠性。
[0092] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何
修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。
