一种基于全IP 的小型化信息处理系统设计

张 剑

（安徽四创电子股份有限公司，合肥 230031）

1 引言

随着技术的进步，各地应急管理部门对信息化建设的技术要求也不断提高。由于网络技术和音视频压缩编码技术的发展，信息处理系统也逐步向融合化、IP 化、小型化的方向发展[1]，单一功能的处理设备越来越不符合行业应用的需要；其次目前的信息处理系统，体积和重量大，无法满足小型指挥车和机动便携式指挥系统的应用[2]。

因此，针对以上问题，亟待一种小型化信息处理系统，系统可通过选配业务板的方式，快速组合成符合不同现场应用的设备接入和处理，并实现音频、视频、通信等多种调度功能。

2 全IP 小型化信息处理系统设计方案

全IP 小型化信息处理系统具备多种音视频信号接入、数字与模拟音频综合处理、音视频信号复合同步、视频会议、输出显示、模块化扩展和综合管理等功能。具备完整的信息处理和指挥控制要素，可以满足小型应急指挥车和机动便携式指挥所的需要。

本文设计的系统主要由小型化信息处理主机和一体化集中控制及指挥调度软件平台组成。整个系统主要完成多媒体信息的采集、处理、传输。通过相应的业务板实现模拟与网络高清视频采集及模拟音频采集和解码输出，通过总线背板和高带宽路由器业务板，实现在IP 网络中的多媒体数据传输以及视频信号的无线传输，通过集中控制业务板实现串口、红外和开关量设备控制，通过融合通信终端实现多种语音通信的互联互通，软件采用CS架构设计，提供PC 和安卓平板两种客户端。系统架构如图1所示。

图1 系统架构

3 系统关键技术

3.1 IP 化数据交换及多媒体处理技术

本文通过硬件音视频编码器，首先将音视频等多媒体数据进行编码压缩，转化为可通过IP 网络传输的数据[3]，从而降低数据量，减小数据传输链路带宽；其次通过设计IP 网络数据交换背板，实现了多媒体数据从编码到解码、存储、流媒体转发和多客户端显示等处理流程间的传输。

3.2 小型化机箱散热技术

小型化信息处理主机结构紧凑，散热问题是需要考虑的重点，首先从机箱结构设计时考虑机箱内部风道走向，保证进出风风道通畅；其次采用热仿真技术，模拟高发热器件和设备在极限条件下的工况，同时考虑设备噪声设计要求，选择合适的进排风风扇，从而保证设备在最高设计工作温度下可正常工作。

4 系统实现

通过对小型化信息处理系统架构和关键技术的分析，最终完成系统设计和实现，全IP 化设计不仅易于信息交换更使得接口扩展和系统扩容更加简便，系统示意如图2所示。

图2 系统示意图

一体化集中控制及指挥调度软件，软件界面见图3所示。

图3 一体化集中控制及指挥调度软件PC及PAD客户端

5 结束语

本文基于IP 化数据交换及多媒体处理技术、小型化机箱散热技术设计了一种基于全IP 的小型化信息处理系统，基于CS 架构设计了一体化集中控制及指挥调度软件，通过一台设备实现了音视频处理、中控控制、视频会议等功能。系统经测试，可满足小型化超机动应急指挥的应用。具有“集成度高，扩展性好，可靠性高，易用性强，适用面宽”的特点。