多处理器集群的数字硬盘录像机及其实现方法_2

文档序号:9711853阅读:来源:国知局
要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0039]在以下描述中,除非另外指明,否则将参考由一个或多个计算机执行的动作和操作的符号表示来描述本申请的各实施例。其中,计算机包括个人计算机、服务器、移动终端等各种产品,使用了中央处理器(CPU)、单片机、数字信号处理器(DSP)等具有处理芯片的设备均可以称为计算机。由此,可以理解,有时被称为计算机执行的这类动作和操作包括计算机的处理单元对以结构化形式表示数据的电信号的操纵。这一操纵转换了数据或在计算机的存储器系统中的位置上维护它,这以本领域的技术人员都理解的方式重配置或改变了计算机的操作。维护数据的数据结构是具有数据的格式所定义的特定属性的存储器的物理位置。然而,尽管在上述上下文中描述本发明,但它并不意味着限制性的,如本领域的技术人员所理解的,后文所描述的动作和操作的各方面也可用硬件来实现。
[0040]转向附图,其中相同的参考标号指代相同的元素,本申请的原理被示为在一个合适的计算环境中实现。以下描述基于所述的本申请的实施例,并且不应认为是关于此处未明确描述的替换实施例而限制本申请。
[0041]以下实施例可以应用到计算机中,例如:应用到个人计算机(PC)中。也可以应用到目前采用了智能操作系统中的移动终端中,并且并不限于此。对于计算机或移动终端的操作系统并没有特殊要求,只要能够检测接触、确定该接触是否与预定规则相符合,以及根据该接触的属性实现相应功能即可。
[0042]图1是根据本发明实施例的多处理器集群的数字硬盘录像机的结构框图。如图1所示,该多处理器集群的数字硬盘录像机可以包括:外设组件互连标准扩展(PCIE)接口交换(switch)芯片10,用于在多个中央处理器(CPU)之间进行数据通信和数据交换;多个CPU中的每个CPU (CPU 20, CPU 21…CPU2n),分别与PCIE接口 switch芯片10以及路由功能器件或网关功能器件30相连接,用于按照路由功能器件或网关功能器件分配的网络带宽和网络摄像机(IPC)的接入路数获取多媒体数据码流,并对多媒体数据码流进行处理,其中,该处理包括以下至少之一:解码、存储、发送、显示输出、回放、预览以及智能分析;路由功能器件或网关功能器件30,分别与多个CPU相连接,用于为CPU分配网络带宽以及IPC的接入路数。
[0043]相关技术中所提供的NVR的实现方案无法实现负载均衡且性价比较低。采用如图1所示的多处理器集群的数字硬盘录像机,基于CPU集群理念的NVR,NVR作为基于网络的安防监控体系中的后端节点,通过网络接收IPC设备传输的多媒体数据码流,并进行存储和管理。通过路由功能器件或网关功能器件分配网络接收和网络发送的带宽以及IPC的接入路数,实现每个CPU任务均衡、压力均匀的分布式集群系统。由此解决了相关技术中所提供的NVR的实现方案无法实现负载均衡且性价比较低的问题,进而避免了多个CPU间的负荷不均衡以及资源浪费,降低功耗,节约成本,提高产品使用性能。
[0044]在优选实施例过程中,上述多个CPU中的每个CPU分别经由PCIE接口与PCIE接口交换switch芯片相连接以及经由以太网ΕΤΗ接口与路由功能器件或网关功能器件相连接。
[0045]优选地,多个CPU中的至少一个CPU分别连接有一个或多个存储器件;一个或多个存储器件,用于对与自身连接的CPU接收到的多媒体数据进行存储。
[0046]优选地,多个CPU中的至少一个CPU分别连接有一个或多个输出显7K器件;一个或多个输出显示器件,用于对与自身连接的CPU接收到的多媒体数据进行输出显示,其中,多个输出显示器件组合成拼接显示墙。
[0047]下面将结合图2至图4中所示的优选实施方式对上述每个CPU分别连接有一个或多个输出显示器件,和/或,一个或多个存储器件加以解释说明。
[0048]图2是根据本发明优选实施例一的以两个CPU为基础的CPU集群NVR的示意图。如图2所示,CPU集群中的CPU0和CPU1可以通过网络协议与路由功能器件或网关功能器件连接,对外仅显露两个或一个(视网口数量而定)外部网络互联网协议(IP)连接到外网,可以根据自身能力分配IPC接入路数和网络带宽,通过PCIE接口交换switch芯片进行数据通信及交换数据。在图2中,在CPU0上连接有多个硬盘驱动器(HDD)、具有两个高清晰度多媒体接口(HDMI)以及两个视频图像阵列(VGA)。
[0049]图3是根据本发明优选实施例二的以两个CPU为基础的CPU集群NVR的示意图。如图3所示,CPU集群中的CPU0和CPU1可以通过网络协议与路由功能器件或网关功能器件连接,对外仅显露两个或一个(视网口数量而定)外部网络互联网协议(IP)连接到外网,可以根据自身能力分配IPC接入路数和网络带宽,通过PCIE接口交换switch芯片进行数据通信及交换数据。在图3中,在CPU0上连接有一个或多个存储单元以及一个或多个显示输出单元。即图3与上述图2描述的是同一种实现方案,仅是两种不同的表达方式。
[0050]图4是根据本发明优选实施例三的以两个CPU为基础的CPU集群NVR的示意图。如图4所示,CPU集群中的CPU0和CPU1可以通过网络协议与路由功能器件或网关功能器件连接,对外仅显露两个或一个(视网口数量而定)外部网络互联网协议(IP)连接到外网,可以根据自身能力分配IPC接入路数和网络带宽,通过PCIE接口交换switch芯片进行数据通信及交换数据。在图4中,在CPUO上具有两个高清晰度多媒体接口(HDMI)以及两个视频图像阵列(VGA);而在CPU1上连接有多个硬盘驱动器(HDD)。即图4与图2相比,其区别仅在于:存储单元和显示输出单元分布在不同CPU上。
[0051]需要说明的是,上述图2至图4仅为本发明所提供的优先实施方式,但并不构成对本发明的不当限制,其存储单元和显示输出单元还可以采用其他的分布方式,而且CPU的具体数量还可以根据实际使用情况进行适当地增加。
[0052]优选地,在PCIE接口交换switch芯片上还连接有一个或多个存储容量扩展器件;每个存储容量扩展器件,分别与存储器件相连接,用于增加接入的存储器件的数量,对当前的存储容量进行扩充。
[0053]本发明实施例所提供的技术方案还具有极好的可扩展性,能够提高网络带宽、增加解码能力、增加存储单元接入硬盘数量、增加智能视频分析功能、增加显示器数量、从而实现大屏拼接控制功能。
[0054]图5是根据本发明优选实施例的扩展视频智能分析的CPU集群NVR的示意图。如图5所示,CPU集群中的CPU0和CPU1可以通过网络协议与路由功能器件或网关功能器件连接,对外仅显露两个或一个(视网口数量而定)外部网络互联网协议(IP)连接到外网,可以根据自身能力分配IPC接入路数和网络带宽,通过PCIE接口交换switch芯片进行数据通信及交换数据。在图5中,在CPU0上具有两个高清晰度多媒体接口(HDMI)以及两个视频图像阵列(VGA);而在CPU1上连接有多个硬盘驱动器(HDD)。此外,在图5中,还可以通过在PCIE接口交换switch芯片上接入一个或多个EXTERN CPU实现视频智能分析。
[0055]图6是根据本发明优选实施例的扩展存储盘位数量的CPU集群NVR的示意图。如图6所示,CPU集群中的CPU0和CPU1可以通过网络协议与路由功能器件或网关功能器件连接,对外仅显露两个或一个(视网口数量而定)外部网络互联网协议(IP)连接到外网,可以根据自身能力分配IPC接入路数和网络带宽,通过PCIE接口交换switch芯片进行数据通信及交换数据。在图6中,在CPU0上具有两个高清晰度多媒体接口(HDMI)以及两个视频图像阵列(VGA);而在CPU1上连接有多个硬盘驱动器(HDD)。此外,在图6中,还可以通过在PCIE接口 switch芯片上接入存储扩展单元增加可接入的硬盘数量,实现存储容量扩展。
[0056]图7是根据本发明优选实施例的扩展显示输出的CPU集群NVR的示意图。如图
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