一種基于非易失性存儲(chǔ)器作為內(nèi)存的視頻監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于非易失性存儲(chǔ)器作為內(nèi)存的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，用于提高視頻監(jiān)控系統(tǒng)的性能與安全，屬于視頻監(jiān)控領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會(huì)的發(fā)展與進(jìn)步，社會(huì)各個(gè)行業(yè)在實(shí)際應(yīng)用中對(duì)安防措施提出了更高的要求。視頻監(jiān)控系統(tǒng)作為一種十分有效的、成熟的安防管理手段，已經(jīng)走入了大眾的生產(chǎn)生活中。然而，隨著技術(shù)的不斷提升，人們對(duì)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的要求也從原來是否有視頻監(jiān)控系統(tǒng)，逐漸向追求更高效、更安全的需求方向發(fā)展。
[0003]目前，市場上現(xiàn)有的視頻監(jiān)控系統(tǒng)基本框圖如附圖1所示，主要由以下幾個(gè)模塊組成:內(nèi)存(包括動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器(即DRAM(I)與DRAM(2))以及閃存(Flash Memory))、主控微型處理器、攝像頭、壓縮編碼模塊、外部存儲(chǔ)器以及解碼顯示模塊等。其基本工作流程如下:前端攝像頭采集視頻碼流信息；然后將碼流傳至壓縮編碼模塊進(jìn)行編碼；主控微型處理器將壓縮編碼后的碼流進(jìn)行處理并存儲(chǔ)到外部存儲(chǔ)器中，或者通過解碼后直接顯示在顯示屏上。
[0004]值得注意的是，上述視頻監(jiān)控系統(tǒng)的內(nèi)存模塊采用的是動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器和閃存。其中DRAM(I)用于存儲(chǔ)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的相關(guān)數(shù)據(jù)與指令，DRAM(2)作為壓縮編碼模塊的緩沖區(qū)，用于緩存壓縮前后的碼流，而閃存則用于存儲(chǔ)系統(tǒng)啟動(dòng)代碼與源代碼。然而，這兩種存儲(chǔ)器都由于自身的一些固有缺陷給視頻監(jiān)控系統(tǒng)帶來了一些不足之處:1)動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器不具備非易失性，需要不斷供電來保持?jǐn)?shù)據(jù)信息，因此當(dāng)系統(tǒng)意外掉電時(shí)，會(huì)丟失關(guān)鍵數(shù)據(jù)信息，系統(tǒng)的安全性難以得到保障。此外，動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器采用電容進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，需要進(jìn)行定期刷新，因此功耗較大。2)閃存由于讀寫速度以及讀寫次數(shù)的限制，難以直接與主控微型處理器進(jìn)行直接交互，降低了系統(tǒng)本身的流暢性?，F(xiàn)有視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用DRAM(I)與主控微型處理器進(jìn)行交互，而采用閃存固化系統(tǒng)啟動(dòng)程序與源程序，因此系統(tǒng)每一次啟動(dòng)或重啟都需要從閃存中讀取這些程序并載入DRAM(I)中運(yùn)行，嚴(yán)重降低了系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間。
[0005]近年來，新型的非易失性存儲(chǔ)器(Non-Volatile Memory, NVM)，如磁隨機(jī)存儲(chǔ)器(Magnetic Random Access Memory, MRAM)，阻變隨機(jī)存儲(chǔ)器(Resistive Random AccessMemory, RRAM)以及相變隨機(jī)存儲(chǔ)器(Phase Change Random Access Memory, PCRAM)等，開始進(jìn)入市場商用。這些非易失性存儲(chǔ)器同時(shí)具備閃存與動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器的優(yōu)良特性，包括非易失性、高讀寫速度以及讀寫次數(shù)等。因此，可以采用這些非易失性存儲(chǔ)器來替換動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器或(和)閃存，以解決現(xiàn)有視頻監(jiān)控系統(tǒng)的問題。首先，可以采用非易失性存儲(chǔ)器替換動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器(即DRAM(I)與DRAM(2))，由于這些非易失性存儲(chǔ)器具有非易失性，其數(shù)據(jù)掉電不丟失，因此可以解決視頻監(jiān)控系統(tǒng)在掉電時(shí)的數(shù)據(jù)安全問題。其次，可以采用非易失性存儲(chǔ)器替換閃存，由于非易失性存儲(chǔ)器具有高讀寫速度與讀寫次數(shù)，可以直接與主控微型處理器進(jìn)行交互，從而可以把系統(tǒng)啟動(dòng)程序與源程序固化在非易失性存儲(chǔ)器當(dāng)中，并在其中直接運(yùn)行，提高系統(tǒng)性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]一、發(fā)明目的:
[0007]針對(duì)上述背景中提到的由于閃存和動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器本身的局限性給視頻監(jiān)控系統(tǒng)帶來的不足，本發(fā)明提供了一種基于非易失性存儲(chǔ)器作為內(nèi)存的視頻監(jiān)控系統(tǒng)。它克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，能夠提升視頻監(jiān)控系統(tǒng)的性能與安全。
[0008]二、技術(shù)方案:
[0009]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種基于非易失性存儲(chǔ)器作為內(nèi)存的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于采用新型的非易失性存儲(chǔ)器取代現(xiàn)有視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的閃存或(和)動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器。本發(fā)明共提出四種實(shí)施方案。
[0010]方案一:如附圖2所示，采用非易失性存儲(chǔ)器(即NVM(2))替換動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器(即DRAM(2))。整個(gè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)包括:DRAM(1)、NVM(2)、閃存、主控微型處理器、攝像頭、壓縮編碼模塊、外部存儲(chǔ)器及解碼顯示模塊。它們之間的連接關(guān)系是:DRAM(1)、閃存、攝像頭、壓縮編碼模塊、外部存儲(chǔ)器以及解碼顯示模塊均與主控微型處理器相連；此外，壓縮編碼模塊與主控微型處理器相連的同時(shí)也與NVM(2)相連。
[0011]方案二:如附圖3所示，采用非易失性存儲(chǔ)器(即NVM(I))替換動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器(即DRAM(I))。整個(gè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)包括:DRAM(2)、NVM(1)、閃存、主控微型處理器、攝像頭、壓縮編碼模塊、外部存儲(chǔ)器及解碼顯示模塊。它們之間的連接關(guān)系是:NVM(1)、閃存、攝像頭、壓縮編碼模塊、外部存儲(chǔ)器以及解碼顯示模塊均與主控微型處理器相連；此外，壓縮編碼模塊與主控微型處理器相連的同時(shí)也與DRAM(2)相連。
[0012]方案三:如附圖4所示，采用非易失性存儲(chǔ)器(即NVM(I))替換動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器(即DRAM(I));同時(shí)采用非易失性存儲(chǔ)器(即NVM(2))替換動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器(即DRAM⑵)。整個(gè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)包括:NVM(1)、NVM(2)、閃存、主控微型處理器、攝像頭、壓縮編碼模塊、夕卜部存儲(chǔ)器及解碼顯示模塊。它們之間的連接關(guān)系是:NVM(1)、閃存、攝像頭、壓縮編碼模塊、外部存儲(chǔ)器以及解碼顯示模塊均與主控微型處理器相連；此外，壓縮編碼模塊與主控微型處理器相連的同時(shí)也與NVM(2)相連。
[0013]方案四:如附圖5所示，采用非易失性存儲(chǔ)器(即NVM(I))替換動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器(即DRAM(I))以及閃存，同時(shí)采用非易失性存儲(chǔ)器(即NVM(2))替換動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器(即DRAM(2))。整個(gè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)包括:NVM(1)、NVM(2)、主控微型處理器、攝像頭、壓縮編碼模塊、外部存儲(chǔ)器以及解碼顯示模塊。它們之間的連接關(guān)系是:NVM(1)、攝像頭、壓縮編碼模塊、外部存儲(chǔ)器和解碼顯示模塊均與主控微型處理器相連；此外，壓縮編碼模塊與主控微型處理器相連的同時(shí)也與NVM(2)相連。
[0014]所述的主控微型處理器是整個(gè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的核心，調(diào)控整個(gè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行。其具體實(shí)施方案不受限定。
[0015]所述的攝像頭由鏡頭、圖像傳感器和數(shù)字信號(hào)處理芯片等子模塊組成，用于采集視頻信息并形成碼流。其具體實(shí)施方案不受限定。
[0016]所述的壓縮編碼模塊受主控微型處理器的控制，能夠?qū)臄z像頭采集的碼流進(jìn)行壓縮編碼等操作。其具體實(shí)施方案不受限定。
[0017]所述的外部存儲(chǔ)器用于對(duì)視頻信息進(jìn)行存儲(chǔ)，可以是磁盤、固態(tài)硬盤或其他等價(jià)物。其具體實(shí)施方案不受限定。
[0018]所述的解碼顯示模塊受主控微型處理器的控制，能夠?qū)嚎s編碼后的碼流進(jìn)行解碼并顯示到顯示屏上。其具體實(shí)施方案不受限定。
[0019]所述的非易失性存儲(chǔ)器(即NVM(I)與NVM(2))可以是磁隨機(jī)存儲(chǔ)器、阻變隨機(jī)存儲(chǔ)器、相變隨機(jī)存儲(chǔ)器或其他等價(jià)物。其具體實(shí)施方案不受限定。
[0020]所述的視頻監(jiān)控系統(tǒng)的各個(gè)模塊之間的具體連接方式與類型不受限定。
[0021]其中，在方案一、方案二與方案三中，所述的閃存用來固化系統(tǒng)啟動(dòng)程序與相關(guān)源程序。其【具體實(shí)施方式】不受限定。
[0022]其中，在方案三與方案四中，NVM(I)和NVM⑵可以是兩個(gè)獨(dú)立的非易失性存儲(chǔ)器芯片，也可以是同一個(gè)非易失性存儲(chǔ)器芯片的兩個(gè)邏輯子塊。其具體實(shí)施方案不受限定。
[0023]如附圖6所示，基于方案一的視頻監(jiān)控系統(tǒng)工作流程如下:系統(tǒng)上電啟動(dòng)后，整個(gè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)開始工作。首先，閃存、DRAM(I)和NVM⑵進(jìn)行初始化；隨后，主控微型處理器讀取固化在閃存中的系統(tǒng)啟動(dòng)代碼并運(yùn)行，同時(shí)讀取源程序并與DRAM(I)進(jìn)行數(shù)據(jù)與指令交互。然后，在主控微型處理器的控制下，攝像頭啟動(dòng)，獲取視頻信息，并形成碼流。主控微型處理器將碼流傳輸至壓縮編碼模塊，并臨時(shí)緩存于NVM(2)中。當(dāng)碼流長度達(dá)到某一閾值后，主控微型處理器將碼流從NVM(2)中取出，通過壓縮編碼模塊對(duì)其進(jìn)行壓縮編碼，并再次緩存到NVM(2)中。此后，根據(jù)應(yīng)用需求，系統(tǒng)可以進(jìn)行如下兩種操作:1)將緩存于NVM(2)中的視頻碼流存儲(chǔ)到外部存儲(chǔ)器中，供日后調(diào)用；2)將緩存于NVM(2)中的視頻碼流在解碼顯示模塊中進(jìn)行解碼并顯示。上述的存儲(chǔ)和顯示兩種操作可以同時(shí)進(jìn)行，也可以選擇其中一項(xiàng)進(jìn)行。
[0024]如附圖7所示，基于方案二的視頻監(jiān)控系統(tǒng)工作流程如下:系統(tǒng)上電啟動(dòng)后，整個(gè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)開始工作。首先，閃存、NVM⑴和DRAM⑵進(jìn)行初始化；隨后，主控微型處理器讀取固化在閃存中的系統(tǒng)啟動(dòng)代碼并運(yùn)行，同時(shí)讀取源程序并與NVM(I)進(jìn)行數(shù)據(jù)與指令交互。然后，在主控微型處理器的控制下，攝像頭啟動(dòng)，獲取視頻信息，并形成碼流。主控微型處理器將碼