一种基于非易失性存储器作为内存的视频监控系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种基于非易失性存储器作为内存的视频监控系统，用于提高视频监控系统的性能与安全，属于视频监控领域。
【背景技术】
[0002]随着社会的发展与进步，社会各个行业在实际应用中对安防措施提出了更高的要求。视频监控系统作为一种十分有效的、成熟的安防管理手段，已经走入了大众的生产生活中。然而，随着技术的不断提升，人们对视频监控系统的要求也从原来是否有视频监控系统，逐渐向追求更高效、更安全的需求方向发展。
[0003]目前，市场上现有的视频监控系统基本框图如附图1所示，主要由以下几个模块组成:内存(包括动态随机存储器(即DRAM(I)与DRAM(2))以及闪存(Flash Memory))、主控微型处理器、摄像头、压缩编码模块、外部存储器以及解码显示模块等。其基本工作流程如下:前端摄像头采集视频码流信息；然后将码流传至压缩编码模块进行编码；主控微型处理器将压缩编码后的码流进行处理并存储到外部存储器中，或者通过解码后直接显示在显示屏上。
[0004]值得注意的是，上述视频监控系统的内存模块采用的是动态随机存储器和闪存。其中DRAM(I)用于存储系统运行时的相关数据与指令，DRAM(2)作为压缩编码模块的缓冲区，用于缓存压缩前后的码流，而闪存则用于存储系统启动代码与源代码。然而，这两种存储器都由于自身的一些固有缺陷给视频监控系统带来了一些不足之处:1)动态随机存储器不具备非易失性，需要不断供电来保持数据信息，因此当系统意外掉电时，会丢失关键数据信息，系统的安全性难以得到保障。此外，动态随机存储器采用电容进行数据存储，需要进行定期刷新，因此功耗较大。2)闪存由于读写速度以及读写次数的限制，难以直接与主控微型处理器进行直接交互，降低了系统本身的流畅性。现有视频监控系统采用DRAM(I)与主控微型处理器进行交互，而采用闪存固化系统启动程序与源程序，因此系统每一次启动或重启都需要从闪存中读取这些程序并载入DRAM(I)中运行，严重降低了系统的响应时间。
[0005]近年来，新型的非易失性存储器(Non-Volatile Memory, NVM)，如磁随机存储器(Magnetic Random Access Memory, MRAM)，阻变随机存储器(Resistive Random AccessMemory, RRAM)以及相变随机存储器(Phase Change Random Access Memory, PCRAM)等，开始进入市场商用。这些非易失性存储器同时具备闪存与动态随机存储器的优良特性，包括非易失性、高读写速度以及读写次数等。因此，可以采用这些非易失性存储器来替换动态随机存储器或(和)闪存，以解决现有视频监控系统的问题。首先，可以采用非易失性存储器替换动态随机存储器(即DRAM(I)与DRAM(2))，由于这些非易失性存储器具有非易失性，其数据掉电不丢失，因此可以解决视频监控系统在掉电时的数据安全问题。其次，可以采用非易失性存储器替换闪存，由于非易失性存储器具有高读写速度与读写次数，可以直接与主控微型处理器进行交互，从而可以把系统启动程序与源程序固化在非易失性存储器当中，并在其中直接运行，提高系统性能。
【发明内容】
[0006]一、发明目的:
[0007]针对上述背景中提到的由于闪存和动态随机存储器本身的局限性给视频监控系统带来的不足，本发明提供了一种基于非易失性存储器作为内存的视频监控系统。它克服了现有技术的不足，能够提升视频监控系统的性能与安全。
[0008]二、技术方案:
[0009]本发明的技术方案是:一种基于非易失性存储器作为内存的视频监控系统，其特征在于采用新型的非易失性存储器取代现有视频监控系统中的闪存或(和)动态随机存储器。本发明共提出四种实施方案。
[0010]方案一:如附图2所示，采用非易失性存储器(即NVM(2))替换动态随机存储器(即DRAM(2))。整个视频监控系统包括:DRAM(1)、NVM(2)、闪存、主控微型处理器、摄像头、压缩编码模块、外部存储器及解码显示模块。它们之间的连接关系是:DRAM(1)、闪存、摄像头、压缩编码模块、外部存储器以及解码显示模块均与主控微型处理器相连；此外，压缩编码模块与主控微型处理器相连的同时也与NVM(2)相连。
[0011]方案二:如附图3所示，采用非易失性存储器(即NVM(I))替换动态随机存储器(即DRAM(I))。整个视频监控系统包括:DRAM(2)、NVM(1)、闪存、主控微型处理器、摄像头、压缩编码模块、外部存储器及解码显示模块。它们之间的连接关系是:NVM(1)、闪存、摄像头、压缩编码模块、外部存储器以及解码显示模块均与主控微型处理器相连；此外，压缩编码模块与主控微型处理器相连的同时也与DRAM(2)相连。
[0012]方案三:如附图4所示，采用非易失性存储器(即NVM(I))替换动态随机存储器(即DRAM(I));同时采用非易失性存储器(即NVM(2))替换动态随机存储器(即DRAM⑵)。整个视频监控系统包括:NVM(1)、NVM(2)、闪存、主控微型处理器、摄像头、压缩编码模块、夕卜部存储器及解码显示模块。它们之间的连接关系是:NVM(1)、闪存、摄像头、压缩编码模块、外部存储器以及解码显示模块均与主控微型处理器相连；此外，压缩编码模块与主控微型处理器相连的同时也与NVM(2)相连。
[0013]方案四:如附图5所示，采用非易失性存储器(即NVM(I))替换动态随机存储器(即DRAM(I))以及闪存，同时采用非易失性存储器(即NVM(2))替换动态随机存储器(即DRAM(2))。整个视频监控系统包括:NVM(1)、NVM(2)、主控微型处理器、摄像头、压缩编码模块、外部存储器以及解码显示模块。它们之间的连接关系是:NVM(1)、摄像头、压缩编码模块、外部存储器和解码显示模块均与主控微型处理器相连；此外，压缩编码模块与主控微型处理器相连的同时也与NVM(2)相连。
[0014]所述的主控微型处理器是整个视频监控系统的核心，调控整个视频监控系统的运行。其具体实施方案不受限定。
[0015]所述的摄像头由镜头、图像传感器和数字信号处理芯片等子模块组成，用于采集视频信息并形成码流。其具体实施方案不受限定。
[0016]所述的压缩编码模块受主控微型处理器的控制，能够对从摄像头采集的码流进行压缩编码等操作。其具体实施方案不受限定。
[0017]所述的外部存储器用于对视频信息进行存储，可以是磁盘、固态硬盘或其他等价物。其具体实施方案不受限定。
[0018]所述的解码显示模块受主控微型处理器的控制，能够对压缩编码后的码流进行解码并显示到显示屏上。其具体实施方案不受限定。
[0019]所述的非易失性存储器(即NVM(I)与NVM(2))可以是磁随机存储器、阻变随机存储器、相变随机存储器或其他等价物。其具体实施方案不受限定。
[0020]所述的视频监控系统的各个模块之间的具体连接方式与类型不受限定。
[0021]其中，在方案一、方案二与方案三中，所述的闪存用来固化系统启动程序与相关源程序。其【具体实施方式】不受限定。
[0022]其中，在方案三与方案四中，NVM(I)和NVM⑵可以是两个独立的非易失性存储器芯片，也可以是同一个非易失性存储器芯片的两个逻辑子块。其具体实施方案不受限定。
[0023]如附图6所示，基于方案一的视频监控系统工作流程如下:系统上电启动后，整个视频监控系统开始工作。首先，闪存、DRAM(I)和NVM⑵进行初始化；随后，主控微型处理器读取固化在闪存中的系统启动代码并运行，同时读取源程序并与DRAM(I)进行数据与指令交互。然后，在主控微型处理器的控制下，摄像头启动，获取视频信息，并形成码流。主控微型处理器将码流传输至压缩编码模块，并临时缓存于NVM(2)中。当码流长度达到某一阈值后，主控微型处理器将码流从NVM(2)中取出，通过压缩编码模块对其进行压缩编码，并再次缓存到NVM(2)中。此后，根据应用需求，系统可以进行如下两种操作:1)将缓存于NVM(2)中的视频码流存储到外部存储器中，供日后调用；2)将缓存于NVM(2)中的视频码流在解码显示模块中进行解码并显示。上述的存储和显示两种操作可以同时进行，也可以选择其中一项进行。
[0024]如附图7所示，基于方案二的视频监控系统工作流程如下:系统上电启动后，整个视频监控系统开始工作。首先，闪存、NVM⑴和DRAM⑵进行初始化；随后，主控微型处理器读取固化在闪存中的系统启动代码并运行，同时读取源程序并与NVM(I)进行数据与指令交互。然后，在主控微型处理器的控制下，摄像头启动，获取视频信息，并形成码流。主控微型处理器将码