一种以U.2为传输接口适配服务器的音视频解码设备及方法

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，具体而言，涉及一种以U.2为传输接口适配服务器的音视频解码设备及方法。

背景技术

随着我国经济的高速发展，视频监控系统也随之迅速发展起来，已经由起初的模拟监控系统发展至数字智能化视频监控系统。监控功能的智能化作为必不可少的发展方向，已在行政监管、信息服务、政府行业应用、个人及中小企业等很多领域展现了良好的应用价值，尤其是在安防行业。安防行业在视频监控领域占据相当重要的位置，随着镜头素质以及传感器性能的提高，视频和图像的分辨率也越来越高，并且在监控工程中，有部分工程需要有多台电脑或者其它设备也通过网络访问摄像机的视频。但是，普通的硬盘摄像机本身的硬件性能有限，如果通过网络访问的信息量太大，就不能正常传输或者传输不稳定。

此外，如果增加一台流媒体服务器，流媒体服务器直接访问摄像机，其它的设备访问流媒服务器，这样就可以达到多台设备同时通过网络访问摄像机的要求，但这种集中式处理方式对中央计算机的数据处理能力提出了更大的要求，因此，就需要设计一款专门进行音视频解码且具有高图像处理能力又低功耗的加速卡搭配服务器使用，用以对服务器应用进行扩展，从而有效地提高服务器的处理能力。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种以U.2为传输接口适配服务器的音视频解码设备及方法，用以搭配服务器使用，建立服务器的扩展应用，能够有效地减少服务器的计算量，提高服务器密度，增强服务器处理能力，并且这种扩展是针对视频解码功能的硬解码，其效率比服务器的软解码更优，成本也能够有效降低。

为了达到上述目的，本发明提供了一种以U.2为传输接口适配服务器的音视频解码设备，其包括：

一板卡；

一运算处理单元模块，设置于所述板卡上，其包括系统级芯片和双倍速率存储模块，其中，所述双倍速率存储模块与所述系统级芯片连接；

一外部接口单元，设置于所述板卡上，其包括一U.2接口、一USB2.0接口和一UART接口，其中，所述U.2接口、所述USB2.0接口和所述UART接口分别与系统级芯片连接；

一电源转换模块，设置于所述板卡上并分别与所述U.2接口、所述USB2.0接口、所述UART接口、所述双倍速率存储模块和所述系统级芯片连接。

在本发明一实施例中，其中，所述系统级芯片为海思音视频处理芯片。

在本发明一实施例中，其中，所述双倍速率存储模块包括4片容量为8Gb的双倍速率内存芯片。

在本发明一实施例中，其中，所述U.2接口包括PCIE Gen2×2模块、12V电源模块和复位信号模块，用于与服务器主机连接。

在本发明一实施例中，其中，所述USB2.0接口和UART接口为预留接口，用于扩展外部设备。

在本发明一实施例中，其中，所述板卡为印刷电路板，其尺寸为标准2.5寸固态驱动器硬盘尺寸。

在本发明一实施例中，其中，所述电源转换模块包括多个电源转换芯片，用于将从服务器获取的12V电压转换成板卡上各模块所需的电压。

为了达到上述目的，本发明还提供了一种以U.2为传输接口适配服务器的音视频解码方法，其包括以下步骤：

步骤1：系统级芯片通过U.2接口从服务器主机获取PCIE Gen2×2信号、外部复位信号和12V电源信号，其中，所述PCIE Gen2×2信号包括待解码数据流；

步骤2：电源转换模块中的多个电源转换芯片将获取到的12V电源信号转换成板卡上不同模块所需要的工作电压，并分别为USB2.0接口、UART接口、双倍速率存储模块与系统级芯片供电；

步骤3：系统级芯片上电后对获取到的待解码数据流进行解码处理，并将数据存储在双倍速率存储模块；

步骤4：当有外部设备需要接入时，通过USB2.0接口或UART接口接入设备。

本发明提供的以U.2为传输接口适配服务器的音视频解码设备及方法，与现有流媒体解码处理方式相比，通过搭配服务器，建立服务器扩展应用，能够提高服务器密度，增强服务器的处理效率，同时还具有低功耗的特点，能够节省资源、降低成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一实施例的系统架构图；

图2为本发明一实施例的方法流程图。

附图标记说明：10-板卡；101-系统级芯片；102-U.2接口；103-USB2.0接口；104-UART接口；105-双倍速率存储模块；106-电源转换模块；1021-PCIE Gen2×2模块；1022-12V电源模块；1023-复位信号模块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

图1为本发明一实施例的系统架构图，如图1所示，本实施例提供一种以U.2(又名SFF-8639，一种主机接口方案)为传输接口适配服务器的音视频解码设备，其包括：

一板卡(10)；

一运算处理单元模块，设置于板卡(10)上，其包括系统级芯片(System on Chip，简称SOC)(101)和双倍速率(Double Data Rate，简称DDR)存储模块(105)，其中，双倍速率(DDR)存储模块(105)与系统级芯片(SOC)(101)连接；

一外部接口单元，设置于板卡(10)上，其包括一U.2接口(102)、一USB2.0(Universal Serial Bus2.0，通用串行总线)接口(103)和一UART(UniversalAsynchronous Receiver/Transmitter，通用异步收发传输器)接口(104)，其中，U.2接口(102)、USB2.0接口(103)和UART接口(104)分别与系统级芯片(SOC)(101)连接；

一电源转换模块(106)，设置于板卡(10)上，并分别与U.2接口(102)、USB2.0接口(103)、UART接口(104)、双倍速率(DDR)存储模块(105)和系统级芯片(SOC)(101)连接。

在本实施例中，其中，系统级芯片(SOC)(101)采用海思系列音视频处理芯片，用以保证音视频解码卡设备具备高效的音视频处理能力。

在本实施例中，其中，双倍速率(DDR)存储模块(105)包括4片容量为8Gb的双倍速率(DDR)内存芯片，用以保证音视频解码卡设备具备足够的存储能力。

本实施例的运算处理单元模块确保了音视频解码设备具有高效且低功耗的处理能力。

在本实施例中，其中，U.2接口(102)包括PCIE(peripheral componentinterconnect express，一种高速串行计算机扩展总线标准)Gen2(第二代标准，又写作2.0)×2(即总线数为2)模块(1021)、12V电源模块(1022)和复位信号(REST)模块(1023)，用于与服务器主机连接，其中，PCIE Gen2×2模块(1021)用于传输音视频流数据，12V电源模块(1022)用于为整个音视频解码设备供电，复位信号(REST)模块(1023)用于传输外部复位信号(REST)。

在本实施例中，其中，USB2.0接口(103)和UART接口(104)为预留接口，用于扩展外部设备。

在本实施例中，其中，板卡(10)为PCB(Printed Circuit Board，印刷电路板)板，其的尺寸为标准2.5寸固态驱动器(Solid State Disk或Solid State Drive，简称SSD)硬盘尺寸。设备整体形态满足标准2.5寸SSD硬盘规格，可以方便板卡合理装入2.5寸硬盘仓，并通过U.2接口，适配服务器2.5寸硬盘槽，从而插入服务器。

在本实施例中，其中，电源转换模块(106)包括多个电源转换芯片(IC)，用于将从服务器获取的12V电压转换成板卡上各模块所需的电压。U.2接口(102)是整个音视频解码设备的输入电源接口，而电源转换模块(106)可以为USB2.0接口(103)、UART接口(104)、双倍速率(DDR)存储模块(105)与系统级芯片(SOC)(101)提供所需的工作电压，通过多个电源转换芯片(IC)的电源转换，可以实现根据板卡上各模块的需求提供对应供电电源的目的。

实施例二

图2为本发明一实施例的方法流程图，如图1和图2所示，本实施例提供了一种以U.2为传输接口适配服务器的音视频解码方法，其通过前述音视频解码设备实现，其包括以下步骤：

步骤1：系统级芯片(SOC)(101)通过U.2接口(102)从服务器主机获取PCIE Gen2×2信号、外部复位信号(REST)和12V电源信号，其中，PCIE Gen2×2信号包括待解码数据流；

步骤2：电源转换模块(106)中的多个电源转换芯片(IC)通过U.2接口(102)从服务器获取到12V电源信号，并将其转换成板卡上不同模块所需要的工作电压，分别为USB2.0接口(103)、UART接口(104)、双倍速率(DDR)存储模块(105)与系统级芯片(SOC)(101)供电，使双倍速率(DDR)存储模块(105)与系统级芯片(SOC)(101)可以正常上电工作，使USB2.0接口(103)、UART接口(104)具备为外设提供工作电压的能力。

步骤3：系统级芯片(SOC)(101)上电后对获取的待解码数据流进行解码处理，并将数据存储在双倍速率(DDR)存储模块(105)；

步骤4：当有外部设备需要接入时，通过USB2.0接口(103)或UART接口(104)接入设备。

由于本案的音视频解码设备整体形态满足标准2.5寸SSD硬盘规格，可合理安装于标准2.5寸硬盘仓，再通过U.2接口插入服务器2.5寸硬盘槽，能够配合服务器实现对通过PCIE Gen2×2传输的音视频信号进行解码。

本发明提供的以U.2为传输接口适配服务器的音视频解码设备及方法，与现有流媒体解码处理方式相比，通过搭配服务器，建立服务器扩展应用，能够提高服务器密度，增强服务器的处理效率，同时还具有低功耗的特点，能够节省资源、降低成本。

本领域普通技术人员可以理解：附图只是一个实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。

本领域普通技术人员可以理解：实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。