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飞思卡尔网络视频监控参考解决方案的介绍与实施
3、全数字化的存储方式,便于检索、后期处理、 统一管理等等。
4、便于通过互联网,实现多个监控点同时实施远 程监控,这是传统模拟或者数字视频监控难以实现的。
5、便于通过无线网络,实现无线远程监控,无论 是摄像头或监控点都可以在无线网络覆盖范围内,随 机移动部署,增加了系统配置的灵活性,降低了监控 系统的可预测性。
图5 NVR在企业网内部署 借助于企业内部网的高带宽和NVR的网络优势, 跨国企业或者国内大型企业可以借助NVR实现企业内 部多点之间的视频监控和传输。 3、MPC8377E-NVR借助因特网的部署 随 着 宽 带 接 入 的 迅 猛 发 展 , EPON、 GPON、 VDSL等层出不穷的最后一英里接入技术,大大改善了 用户到互联网之间的带宽瓶颈。而NVR系统,可以借 助互联网的优势,实现在整个互联网内部分散部署, 统一管理。即视频采集点分散部署,视频监控点分散 部署,视频存储文件同意调度、查找、管理。 五、网络视频监控未来发展的趋势 随着DSP和CPU处理能力的增强,双核甚至多核 CPU的普及,网络视频监控将逐步像以下几个方向发展: 1、高清视频将得到快速发展 随着DSP处理能力的增强,采用720P甚至1080P分 辨率的高清摄像头将逐步普及。而高清摄像头的普 及,对于网络视频监控系统的CPU处理能力提出了更
·PCB ·6层PCB; ·CE/FCC Class B认证; 2、MPC8377E-NVR硬件平台特点和亮点 基于MPC8377E的NVR硬件平台具备以下的特点和 亮点: (1)丰富的可扩展性: MPC8377E-NVR硬件平台可扩展接口: ·2个mini-PCI接口; ·2个mini-PCI-e接口; ·1个USB接口; ·1个SD卡接口。 丰富的硬件扩展接口使得该硬件平台能够支持各 种复杂场合的综合应用,而且具备2个mini-PCI和2个 mini-PCI-e的接口,该硬件平台可以支持各种不同类型 扩展卡的丰富组合。 例如:可以插入mini-PCI-e接口的3G数据卡,完 成和3G网络的链接。而且在一个硬件平台,插入两块 802.11n WiFi卡,实现双卡,双频段,2.4G频段和5G频 段的无线覆盖,扩展无线通信信道,增加同时接入的 无线终端数量,实现更广范围内的无线网络视频监控 功能。
二、硬件平台介绍 1、MPC8377E-NVR硬件平台系统框图和主要功能
图1 MPC8377E-NVR硬件平台框图 ·MPC8377E PowerQUICC II Pro processors CPU ·800MHz Core Frequency; ·400MHz DDR2 interface; ·内存系统 ·支持从256MB到512MB容量的DDR2 SDRAM; ·支持从32MB到64MB容量的NOR FLASH; ·支持64MB到128MB容量的NAND FLASH; ·扩展接口 ·2个MiniPCI ·2个MiniPCI-Express ·一个RS232接口 ·通信接口 ·6个10/100/1000Base-T以太网接口 ·1个USB2.0TypeA接口 ·2个SATAII接口 ·无线功能 ·IEEE 802.3af compliant 3x3 MIMO solution ·同时支持Mini-PCI或mini-PCI-E的无线网卡 ·电源 ·内置Open Frame电源; -4-
2、MPC8377E-NVR可以部署在国内大型企业或 者跨国公司的多个办公地点之间实现视频传输
四、系统应用 如前往所述,NVR的主要特点是全数字化应用, 支持丰富的网络功能。 1、MPC8377E-NVR可以方便的部署在中小企业 中(或者学校,工厂,园区,别墅区等)
图4 NVR在局域网内部部署 在上图中,Camera1,2,3完成在园区或者厂区固 定点的固定监控。Camera4,5是无线Camera,完成移 动监控点或者非固定监控点的监控。在选取适当的低 功耗无线Camera的前提下,可以采用部署电池供电的 无线摄像头,实现WiFi覆盖范围内的巡逻摄像和移动 摄像。 同时,在监控侧,网络视频监控的优势也可以充 分体现。和传统的模拟监控和数字监控相比,NVR可 -6-
表2 MPC8377E-NVR无线路ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ功能介绍
(3)强大的通信处理能力 该硬件平台的另外一个亮点是具备强大的通信处 理能力。芯片内置的2个eTSEC,支持10,100,千兆以 太网接口。eTSEC能够灵活的快速处理和解析标准或非 标准的以太网帧,包括IPV4,IPV6,UTP/TCP等。在 处理发送帧时,eTESC会给多个发送队列按照加权轮训 算法分配不同的带宽,加速以太网帧处理过程。处理 接受帧时,eTESC可以选择任意接受队列进行优先处 理,所以根据不同的上次网络协议完成QoS或者防火墙 功能。eTSEC带来的高速以太网帧处理能力,保证了网 络视频监控的高性能。 板载的千兆以太网交换机,支持5个LAN口,方便 直接连接多路IP Camera而不需要额外部署以太网交换 机,简化了系统配置,减少了可能的系统故障。当 然,每一路千兆以太网口都可以支持向下级联扩展, 通过外接的以太网交换机,实现更大规模的网络视频 监控。 板载的2个SATA接口,兼容Serial ATA 2.5规范, 支持1.5G第一代SATA协议和3G第二代SATA协议。设 备内置的SATAII硬盘,兼容SATAII 3Gb接口速率,能 够有效的支持多路录像,回放,搜索,备份等网络视 频操作。 (4)优化的系统功耗
同时,硬件系统也从电源设计,内置硬盘选型等 多个角度,优化了系统功耗。
三、软件平台介绍 MPC8377E-NVR参考设计方案的软件基础平台采 用了基于LINUX的OpenWRT系统作为基本系统架构, 在此基础上,加载了对802.11a/b/g/n的支持,支持多种 无线加密方式,支持多种网络安全模式。路由软件的 主要功能如下:
2010 3 表1 MPC8377E、MPC8378E、MPC8379E功能比较
研究与探索
MPC8377E-NVR硬件平台也充分考虑了节能环保 这个时代的要求。首先,MPC8377E采用了以下降低能 耗方法:动态能源管理,系统软件可以关闭不用的模 块通信模块,从而降低系统功耗。同时,MPC8377E芯 片本身功耗比较低,可以采用无风扇工作,更进一步 降低了系统功耗和系统噪声。
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研究与探索
高的要求,从而进一步推动基于双核甚至多核的 NVR视频监控系统的发展。
2、无线视频监控的发展 由于视频监控,特别是安防领域的视频监控,要 求监控点位置具备隐蔽性,可移动性,无线视频监控 具备无需布线,监控点便于移动,监控位置便于隐蔽 的特点,因此,将在未来视频监控领域得到迅速发展。 为了迎合NVR未来发展蓝图,飞思卡尔半导体将 来在网络视频监控领域将提供这样一些解决方案。 3、 提 供 基 于 QorIQ communication platform中 P1和P2平台的解决方案 QorIQ通信平台提供了更高性能,更强计算能力。 其 中 , P1和 P2平 台 是 传 统 的 PowerQUICC II Pro processors和PowerQUICC III processors的传统 用 户 的 理 想升级方案。 QorIQ communications platform P1和 P2包 括 了 一 系 列软件和管脚兼容的单核和双核产品。其中,P1系列 包括P1010,P1020和P1011三款通信处理器,而QorIQ P2系列则包括P2020和P2010通信处理器。这样,P1和 P2系列就提供了从单核,400MHz到1.2GHz,双核一系
飞思卡尔半导体凭借其在网络通信领域积累的丰 富经验和PowerPC及QorIQ communication platform的强大 性能,推出了基于MPC8377E的网络视频监控解决方 案。该解决方案集中了稳定,优化的嵌入式硬件平
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台,基于开源软件的稳定的路由软件平台和NVR视频 监控管理平台,支持802.11a/b/g/n无线视频监控,支持 网络附加存储,是一款开箱即用,技术领先的网络视 频监控综合参考设计解决方案。
图2 双无线网卡双频段无线监控系统 (2)强大的硬件处理能力 基于MPC8377E的PQII通信处理器,采用130nm技术, e300内核,32K I Cache,32K D Cache,400MHz DDRII内 存接口,内置加密引擎,支持多种加密算法。同时, 板 载 的 400MHz, 800MHz核 心 频 率 的 4Gbit DDRII内 存,足以支持各种复杂的路由和视频流处理程序。 同时,该硬件电路板只需加以简单改动,就可以 支持MPC8378E,MPC8379E CPU。
【关键词】网络 视频监控 飞思卡尔 解决方案
本文介绍了飞思卡尔半导体网络视频监控综合解 决方案的硬件平台,软件平台,系统功能,性能与技 术亮点。并展示出来网络视频监控系统在未来非常有 特点的一些应用和未来发展蓝图。
一、飞思卡尔网络视频监控参考设计解决方案介绍 网络视频监控是完全基于宽带网络的视频传输, 管理,存储,监控系统。网络视频监控主要应用于公 安,银行,交通,工厂,学校,医疗等等行业应用。 当然,也可以应用于信息化小区或者科技园区的远程 监控,公司内部网络网络监控,智能家居网上远程监 控等等。 与传统的模拟视频监控或者是数字视频监控相 比,网络视频监控由于其强大的网络处理能力,具备 了很多优势: 1、可以利用现有网络资源实施远程监控,无需额 外布线,更容易在学校,工厂这样监控点分散而不易 集中布线的区域实施视频监控。 2、突破传统模拟或数字监控扩容不易的缺点,可 以借助网络功能,迅速实现扩容,实现大型系统的集 中监控,统一管理。
正是由于NVR系统的这些优势,NVR逐渐从实验 室走向市场,从工业企业等专业领域,广泛辐射到政 府,公安、金融,交通,智能小区、教育等各个领 域。同时,随着传统的DVR的网络化进程,逐渐加强 其在网络化存储,传输与管理方面的功能,推出混合 型DVR/NVR。NVR已经充分体现出其在网络化视频监 控中的优势,其将逐渐成为未来视频监控市场存储与 管理方面的主流。