一种具备视频数据解码、记录与回放功能的加固计算机的制作方法

本技术属于抗恶劣环境计算机，特别是涉及一种具备视频数据解码、记录与回放功能的加固计算机。

背景技术：

1、随着计算机技术的快速发展，对数据录取与回放、战例录取与回放等需求也越来越高，在雷达视频以及某些具有恶劣环境的特殊领域里，现场的雷达视频信号往往包含着众多的有用信息，为了提高实际测和系统级联调或作战作训时的效率，需要将实时数据记录下来，并在调试或作战作训总结时将所记录的数据文件进行回放，以便发现调试或作战作训过程中存在的问题。目前，在军用领域中，数据记录与回放计算机具有定制性强、环境适应性要求高等特点，现有的计算机产品已经无法满足特殊应用领域的要求。

2、传统的数据记录与回放设备主要由高集成度商用数据采集模块和计算机模块通过二次加固而成，采集模块与计算机模块之间通过金手指式pcie总线进行数据交互，从而存在维护性差、可靠性低、环境适应性差等特点。同时，通常情况下该种设备通过can总线、485/422总线、以太网等方式与外部设备进行数据交互，存在数据传输速率不高、抗外界干扰能力差等问题。针对上述问题，依据特殊应用场景，发明了一种具备视频数据记录与回放功能的加固计算机。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于解决上述背景技术中的问题，提供一种具备视频数据、解码、存储与回放功能的加固计算机，具有大容量数据存储与数据回放功能。

2、为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种具备视频数据解码、记录与回放功能的加固计算机，包括机箱，机箱内部设置有单板加固计算机模块(即计算机主板)、数据装载模块、视频接口模块、视频处理模块和电源模块；单板加固计算机模块的sata接口与数据装载模块的sata接口电性连接；单板加固计算机模块的网络接口与视频处理模块的网口电性连接，视频接口模块通过电视数字视频通道和雷达数字视频通道(即并口)与视频处理模块电性连接，视频处理模块通过光纤接口与外部进行数据交互；单板加固计算机模块、视频接口模块与视频处理模块通过cpci/cpex总线进行数据交互，电源模块为cpci/cpex总线上的各种模块提供电源。

3、进一步地，单板加固计算机模块通过dvi接口电性连接有显示器。

4、进一步地，单板加固计算机模块通过usb接口电性连接有键盘、鼠标。

5、进一步地，单板加固计算机模块包括pch芯片组、网络芯片、cpu处理器；cpu处理器通过fdi和dmi×4总线与pch芯片组电性连接，pch芯片组与数据装载模块之间通过sata总线接口进行数据交互，pch芯片组通过pcie总线与网络芯片之间进行数据交互，网络芯片通过千兆网络接口与视频处理模块进行数据交互。

6、进一步地，单板加固计算机模块还设置有pcie转pci桥片、pci扩展芯片；pch芯片组通过pcie总线接口与pcie转pci桥片电性连接，pcie转pci桥片将pcie总线转换成pci总线，并通过pci总线接口与pci扩展芯片电性连接，pci扩展芯片将pci总线接口扩展成与外围模块互联的pci总线(如视频处理模块)，从而实现单板加固计算机模块与视频处理模块等外围模块进行数据交互。

7、进一步地，数据装载模块包括载板和电子盘；载板与电子盘之间通过sata连接器电性连接；电子盘通过四个螺钉固定在载板上，载板上安装有导热胶垫，用于电子盘散热。

8、进一步地，视频接口模块包括第一fpga处理模块、光电转换模块、第一总线接口模块；第一fpga处理模块通过电接口与光电转换模块进行数据交互，并通过光电转换模块与外部设备进行数据交互；第一fpga处理模块通过第一总线接口模块(即总线切换芯片)与cpci/cpex连接器进行电性连接，实现与单板加固计算机的数据交互；第一fpga处理模块通过标准并行16位总线与视频处理模块进行数据交互。

9、进一步地，视频接口模块还包括ddr存储器、双端口ram模块、时钟模块；第一fpga处理模块通过数据输入输出总线接口(即并口)与ddr存储器、双端口ram模块进行电性连接；第一fpga处理模块电性连接于时钟模块，为第一fpga处理模块的工作提供时钟信号。

10、进一步地，视频处理模块包括第二总线接口模块、以太网接口芯片、dsp处理模块、双口ram、第二fpga处理模块；第二fpga处理模块与双口ram通过并口进行电性连接，dsp处理模块与双口ram通过并口进行电性连接，第二fpga处理模块与dsp处理模块通过双口ram进行数据交互；dsp处理模块通过第二总线接口模块(即总线切换芯片)与cpci/cpex连接器进行电性连接；dsp处理模块通过rgmii或gmii数据接口与以太网接口芯片进行电性连接；dsp处理模块通过第二总线接口模块和以太网接口芯片与单板加固计算机进行数据交互；第二fpga处理模块通过标准并行16位总线与视频接口模块进行数据交互。

11、进一步地，视频处理模块还包括flash存储器、ddr外部存储器、sram外部存储器；第二fpga处理模块通过数据输入输出总线接口与sram外部存储器电性连接；dsp处理模块通过数据输入输出总线接口(即并口)与flash存储器、ddr外部存储器进行电性连接。

12、与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：1)具有大容量存储功能：数据装载模块上的电子盘可根据实际需求更换为大容量或小容量电子盘；2)具有高抗干扰性：加固计算机与外部通过光纤接口进行数据交互，具有高抗干扰性；3)具有混合数据处理功能：能够对雷达、光电视频混合数据流进行解码，分解出独立的雷达数据和光电数据；4)具有高可维修性：加固计算机采用了模块化设计思路，每个模块均设计为独立的加固模块，可以方便进行模块的拔插。

13、为更清楚说明本实用新型的功能特性以及结构参数，下面结合附图及具体实施方式进一步说明。

技术特征：

1.一种具备视频数据解码、记录与回放功能的加固计算机，包括机箱，其特征在于，所述机箱内部设置有单板加固计算机模块(1)、数据装载模块(2)、视频处理模块(3)、视频接口模块(4)和电源模块(5)；所述单板加固计算机模块(1)的sata接口与数据装载模块(2)的sata接口电性连接；所述单板加固计算机模块(1)的网络接口与视频处理模块(3)的网口电性连接，所述视频处理模块(3)通过电视数字视频通道和雷达数字视频通道与视频接口模块(4)电性连接，所述视频接口模块(4)通过光纤接口与外部进行数据交互；所述单板加固计算机模块(1)、视频处理模块(3)与视频接口模块(4)通过cpci/cpex总线进行数据交互，所述电源模块(5)为cpci/cpex总线上的各种模块提供电源。

2.根据权利要求1所述的一种具备视频数据解码、记录与回放功能的加固计算机，其特征在于，所述单板加固计算机模块(1)通过dvi接口电性连接有显示器。

3.根据权利要求1所述的一种具备视频数据解码、记录与回放功能的加固计算机，其特征在于，所述单板加固计算机模块(1)通过usb接口电性连接有键盘、鼠标。

4.根据权利要求1所述的一种具备视频数据解码、记录与回放功能的加固计算机，其特征在于，所述单板加固计算机模块(1)包括pch芯片组(6)、网络芯片(7)、cpu处理器(8)；所述cpu处理器(8)通过fdi和dmi×4总线与pch芯片组(6)电性连接，所述pch芯片组(6)与数据装载模块(2)之间通过sata总线接口进行数据交互，所述pch芯片组(6)通过pcie总线与网络芯片(7)之间进行数据交互，网络芯片(7)通过千兆网络接口与视频处理模块(3)进行数据交互。

5.根据权利要求4所述的一种具备视频数据解码、记录与回放功能的加固计算机，其特征在于，所述单板加固计算机模块(1)还设置有pcie转pci桥片(9)、pci扩展芯片(10)；所述pch芯片组(6)通过pcie总线接口与pcie转pci桥片(9)电性连接，pcie转pci桥片(9)将pcie总线转换成pci总线，并通过pci总线接口与pci扩展芯片(10)电性连接。

6.根据权利要求1所述的一种具备视频数据解码、记录与回放功能的加固计算机，其特征在于，所述数据装载模块(2)包括载板和电子盘；所述载板与电子盘之间通过sata连接器电性连接；电子盘通过四个螺钉固定在载板上，载板上安装有导热胶垫，用于电子盘散热。

7.根据权利要求1所述的一种具备视频数据解码、记录与回放功能的加固计算机，其特征在于，所述视频接口模块(4)包括第一fpga处理模块(11)、光电转换模块(12)、第一总线接口模块(13)；所述第一fpga处理模块(11)通过电接口与光电转换模块(12)进行数据交互，并通过光电转换模块(12)与外部设备进行数据交互；所述第一fpga处理模块(11)通过第一总线接口模块(13)与cpci/cpex连接器进行电性连接，实现与单板加固计算机模块(1)的数据交互；所述第一fpga处理模块(11)通过标准并行16位总线与视频处理模块(3)进行数据交互。

8.根据权利要求7所述的一种具备视频数据解码、记录与回放功能的加固计算机，其特征在于，所述视频接口模块(4)还包括ddr存储器、双端口ram模块、时钟模块；所述第一fpga处理模块(11)通过数据输入输出总线接口与ddr存储器、双端口ram模块进行电性连接；第一fpga处理模块(11)电性连接于时钟模块，为第一fpga处理模块(11)的工作提供时钟信号。

9.根据权利要求1所述的一种具备视频数据解码、记录与回放功能的加固计算机，其特征在于，所述视频处理模块(3)包括第二总线接口模块(14)、以太网接口芯片(15)、dsp处理模块(16)、双口ram(17)、第二fpga处理模块(18)；所述第二fpga处理模块(18)与双口ram(17)通过并口进行电性连接，dsp处理模块(16)与双口ram(17)通过并口进行电性连接，第二fpga处理模块(18)与dsp处理模块(16)通过双口ram(17)进行数据交互；所述dsp处理模块(16)通过第二总线接口模块(14)与cpci/cpex连接器进行电性连接；所述dsp处理模块(16)通过rgmii或gmii数据接口与以太网接口芯片(15)进行电性连接；dsp处理模块(16)通过第二总线接口模块(14)和以太网接口芯片(15)与单板加固计算机模块(1)进行数据交互；所述第二fpga处理模块(18)通过标准并行16位总线与视频接口模块(4)进行数据交互。

10.根据权利要求9所述的一种具备视频数据解码、记录与回放功能的加固计算机，其特征在于，所述视频处理模块(3)还包括flash存储器、ddr外部存储器、sram外部存储器；所述第二fpga处理模块(18)通过数据输入输出总线接口与sram外部存储器电性连接；所述dsp处理模块(16)通过数据输入输出总线接口与flash存储器、ddr外部存储器进行电性连接。

技术总结
本申请公开了一种具备视频数据解码、记录与回放功能的加固计算机，单板加固计算机模块的SATA接口与数据装载模块的SATA接口电性连接；单板加固计算机模块的网络接口与视频处理模块的网口电性连接，视频接口模块通过电视数字视频通道和雷达数字视频通道与视频处理模块电性连接，视频处理模块通过光纤接口与外部进行数据交互；CPCI/CPEX总线用于进行数据交互，电源模块为各种模块提供电源。本申请具有大容量存储功能、高抗干扰性：加固计算机与外部通过光纤接口进行数据交互，具有高抗干扰性，能够对雷达、光电视频混合数据流进行解码，分解出独立的雷达数据和光电数据；采用了模块化设计思路，每个模块均设计为独立的加固模块，可以方便进行模块的拔插。

技术研发人员：王纪刚,徐炜,张吉远,吕梅梅,杨佳佳,褚迎冬,丁进,袁伟,凌云志,刘斌
受保护的技术使用者：中国船舶集团有限公司第七一六研究所
技术研发日：20221207
技术公布日：2024/1/15