一種多路高清音視頻編碼裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及音視頻編碼領域，尤其涉及一種多路高清音視頻編碼裝置。
【背景技術】
[0002]智慧教室是數字教室和未來教室的一種形式，智慧教室是一種新型的教育形式和現代化教學手段，基于互聯網技術集智慧教學、人員考勤、資產管理、環境智慧調節、視頻監控及遠程控制于一體的新型現代化智慧教室系統，是推進未來學校建設的有效組成部分。
[0003]智慧教室使學生通過智慧教室實驗平臺，能掌握物聯網技術基礎理論、物理信息系統標識與感知、計算機網絡理論與技術和數據分析與信息處理技術等知識，具備通信技術、網絡技術、傳感技術等信息領域寬廣專業知識，具備一定的工程應用系統的開發、實踐能力和科學研宄能力。
[0004]傳統教室的錄播系統是采用PC+采集卡的方式采集音視頻數據，因此往往當計算機或軟件出現問題，整套錄播系統將無法工作從而造成系統癱瘓。
[0005]所以為了既可以讓學生進行創新實驗研宄，又方便教師開展科學研宄，這樣的問題是不允許出現的，否則會耽誤時間，影響學生和教師們的實驗研宄進度。
[0006]中國專利(CN203608305U)公開了一種多功能機頂盒，包括機頂盒主芯片和內存模塊和多媒體處理單元，其中，機頂盒主芯片分別于內存模塊和多媒體處理單元之間相互傳輸信號，同時機頂盒主芯片上連接有網絡接入單元，多媒體處理單元與音視頻接入端口相連，多媒體處理單元接收到機頂盒主芯片或者音視頻接入單元傳輸的信號后經識別傳輸給對應的電視信號魔術轉換器、音頻編碼器，視頻編碼器和高清視頻解碼器。
[0007]上述專利并沒有解決由于計算機或者軟件出現問題，會致使整套錄播系統無法繼續工作的技術問題。
【實用新型內容】
[0008]鑒于上述問題，本實用新型提供一種多路高清音視頻編碼裝置，包括編碼核心處理器以及與編碼核心處理器分別連接的DDR內存、Flash存儲器、電源模塊和輸出模塊，其特征在于，該音視頻編碼裝置還包括若干DVI信號輸入裝置、若干SDI信號輸入裝置和音頻信號輸入裝置，所述DVI信號輸入裝置和所述SDI信號輸入裝置均連接至一信號切換器，所述信號切換器通過TCP/IP協議接收指令動態切換信號通道進行信號切換；
[0009]所述信號切換器通過視頻編碼模塊與編碼核心處理器連接，所述音頻信號通過音頻編碼模塊與編碼核心處理器連接。
[0010]上述的編碼裝置，其特征在于，所述SDI信號輸入裝置的數量為3個，所述DVI信號輸入裝置的數量為I個。
[0011]上述的編碼裝置，其特征在于，所述視頻編碼模塊采用H.264視頻壓縮算法實現編碼。
[0012]上述的編碼裝置，其特征在于，所述編碼裝置中視頻數據的發送方式包括:單播、組播、廣播、點播、TCP、RTSP。
[0013]上述的編碼裝置，其特征在于，所述編碼裝置支持300K_40Mbps的動態碼流編碼。
[0014]上述的編碼裝置，其特征在于，所述編碼裝置支持電視制式的分辨率從1080P至CIF0
[0015]上述的編碼裝置，其特征在于，所述編碼裝置采用嵌入式系統構架。
[0016]上述的編碼裝置，其特征在于，所述編碼核心處理器為CPU和DSP組合。
[0017]本實用新型公開了一種多路高清音視頻編碼裝置，該編碼裝置通過采用嵌入式CPU+DSP的方式的編碼核心處理器，以及多路SDI信號輸入接口和DVI信號輸入接口組合的方式的視頻信號輸入裝置，可以通過多路信號切換器實現信號的自由切換，從而有效避免了該編碼裝置因受到病毒的侵入而造成癱瘓進而無法使用的問題，且該編碼裝置具有穩定性高，整體功耗低的優點。
【附圖說明】
[0018]圖1是本實用新型工作原理圖。
【具體實施方式】
[0019]本實用新型的主要思想是采用多路視頻信號輸入裝置(包括DVI和SDI信號輸入裝置)通過信號切換器進行信號的自由切換，并通過一個穩定的編碼核心處理器將信號安全穩定的輸出。
[0020]DVI (數字視頻接口)具有支持高帶寬數據傳輸和高清晰圖像顯示的優點。模擬視頻的顯示是通過數字大P模擬到數字的轉化實現的，而DVI接口無需進行這些轉換，直接數字到數字，避免了信號轉換而帶來的圖像質量損失，使圖像的清晰度和細節表現力都得到了大大提尚。
[0021]SDI (數字分量串行接口)是一種廣播級的高清數字輸入和輸出端口，SDI接口不能直接傳送壓縮數字信號，數字錄像機、硬盤等設備記錄的壓縮信號重放后，必須經解壓并經SDI接口輸出才能進入SDI系統。如果反復解壓和壓縮，必將引起圖像質量下降和延時增加，為此各種不同格式的數字錄像機和非線性編輯系統，規定了自己的用于直接傳輸壓縮數字信號的接口。
[0022]將DVI信號輸入裝置與SDI信號輸入裝置設于同一裝置中，并連接信號切換器進行不同信號之間的切換，這樣可以將高分辨率的DVI源轉換為高/標清視頻，用于播放、顯不和記錄，可同時輸出尚質量的數字SDI和模擬分量。
[0023]目前，大部分教室的錄播系統是采用PC+采集卡的方式采集音視頻數據的，為了得到系統更穩定的錄播系統，如圖1所示，本實用新型采用了一種多路高清音視頻編碼裝置，包括編碼核心處理器以及與編碼核心處理器相連的DDR(雙倍速率同步動態隨機存儲器)內存、Flash (快閃)存儲器、電源模塊和輸出模塊。
[0024]編碼核心處理器是由CPU和DSP組成的，CPU的標準化和通用性很好，支持操作系統，所以以CPU為核心的系統方便人機交互以及和標準接口設備通信，非常方便且不需要硬件開發；DSP用來開發嵌入式的信號處理系統，它能及時處理資料，所以它可以處理無法容忍任何延遲的應用，大多數的DSP都擁有流水結構，即每條指令都由片內多個功能單元分別完成取值、譯碼、取數、執行等步驟，這樣可以大大提高系統的執行效率，DSP有專用的硬件乘法器，可以在一個時鐘周期內完成MAC運算，DSP有專用的硬件地址發生單元，這樣可以支持許多信號處理算法所需要的特定數據地址模式。通過這樣的組合，對于任何信號，該編碼核心處理器都可以很快速穩定的處理輸入的信號并輸出，不會受到病毒侵入，而且功耗也是很低的。
[0025]其中，與編碼核心處理器相連的還有視頻編碼模塊和音頻編碼模塊，音頻信號輸入裝置與音頻編碼模塊相連接，這樣當有音頻信號通過音頻信號輸入裝置輸入，經過音頻編碼模塊輸入編碼核心處理器處理后輸出該音頻信息。
[0026]另外，多路視頻信號通過視頻信號輸入裝置輸入，經過一多路信號切換器輸入視頻編碼模塊再傳輸進編碼核心處理器中進行處理后輸出視頻信號。該多路視頻信號輸入裝置包括3個SDI信號輸入裝置和I個DVI信號輸入裝置，這4路信號可在信號切換器中通過TCP/IP協議接收指令動態切換信號通道進行信號切換，生成多場景的視屏畫面。其中，視頻編碼模塊采用H.264視頻壓縮算法實現編碼，壓縮技術的基本原理就是將視頻文件中的非常重要信息過濾，以便讓數據能夠更快的在網絡中傳輸，在同等的圖像質量條件下，H.264的數據壓縮比能比當前DVD系統中使用的MPEG-2高2_3倍，比MPEG-4高1.5-2倍。正因為如此，經過H.264壓縮的視頻數據，在網絡傳輸過程中所需要的帶寬更少，也更經濟。H.264通過分層設計、多幀參論、多模式運動估計、改進的幀內預測來提高預測精度，從而獲得比其他標準好很多的壓縮性能。
[0027]所以本實用新型中采用H.264視頻壓縮算法實現編碼，可以實現最高1080P的高質量畫質，幀率最高可以達到60幀/秒；還支持多分辨率(支持電視制式的分辨率從1080P至CIF(通用影像傳輸格式))。編碼器支持300K-40Mbps動態碼流編碼，且視頻編碼參數可按實際需求調節。視頻編碼模塊中采用了專門的視頻處理芯片，這樣在端到端傳輸時延小于等于2幀，視頻數據的發送方式也是多樣化的:單播、組播、廣播、點播、TCP、RTSP等。
[0028]所以，本實用新型編碼核心處理器采用CPU+DSP的方式，視頻信號輸入裝置采用多路SDI信號輸入接口和DVI信號輸入接口組合的方式并通過多路信號切換器實現信號的自由切換，避免該套編碼裝置因受到病毒的侵入而造成癱瘓進而無法使用的問題，具有穩定性高，整體功耗低的優點。
[0029]通過說明和附圖，給出了【具體實施方式】的特定結構的典型實施例，基于本實用新型精神，還可作其他的轉換。盡管上述實用新型提出了現有的較佳實施例，然而，這些內容并不作為局限。
[0030]對于本領域的技術人員而言，閱讀上述說明后，各種變化和修正無疑將顯而易見。因此，所附的權利要求書應看作是涵蓋本實用新型的真實意圖和范圍的全部變化和修正。在權利要求書范圍內任何和所有等價的范圍與內容，都應認為仍屬本實用新型的意圖和范圍內。
【主權項】
1.一種多路高清音視頻編碼裝置，包括編碼核心處理器以及與編碼核心處理器分別連接的DDR內存、Flash存儲器、電源模塊和輸出模塊，其特征在于，該音視頻編碼裝置還包括若干DVI信號輸入裝置、若干SDI信號輸入裝置和音頻信號輸入裝置，所述DVI信號輸入裝置和所述SDI信號輸入裝置均連接至一信號切換器，所述信號切換器通過TCP/IP協議接收指令動態切換信號通道進行信號切換； 所述信號切換器通過視頻編碼模塊與編碼核心處理器連接，所述音頻信號通過音頻編碼模塊與編碼核心處理器連接。
2.根據權利要求1所述的編碼裝置，其特征在于，所述SDI信號輸入裝置的數量為3個，所述DVI信號輸入裝置的數量為I個。
3.根據權利要求1所述的編碼裝置，其特征在于，所述視頻編碼模塊采用H.264視頻壓縮算法實現編碼。
4.根據權利要求1所述的編碼裝置，其特征在于，所述編碼裝置中視頻數據的發送方式包括:單播、組播、廣播、點播、TCP、RTSP。
5.根據權利要求1所述的編碼裝置，其特征在于，所述編碼裝置支持300K-40Mbps的動態碼流編碼。
6.根據權利要求1所述的編碼裝置，其特征在于，所述編碼裝置支持電視制式的分辨率從1080P至CIFo
7.根據權利要求1所述的編碼裝置，其特征在于，所述編碼裝置采用嵌入式系統構架。
8.根據權利要求1所述的編碼裝置，其特征在于，所述編碼核心處理器為CPU和DSP組入口 ο
【專利摘要】本實用新型涉及一種多路高清音視頻編碼裝置，通過采用嵌入式CPU+DSP的方式的編碼核心處理器，以及多路SDI信號輸入接口和DVI信號輸入接口組合的方式的視頻信號輸入裝置，可以通過多路信號切換器實現信號的自由切換，從而有效避免了該編碼裝置因受到病毒的侵入而造成癱瘓進而無法使用的問題，且該編碼裝置具有穩定性高，整體功耗低的優點。
【IPC分類】H04N7-01, H04N19-42
【公開號】CN204272287
【申請號】CN201420733229
【發明人】郭國慶
【申請人】寧波升維信息技術有限公司
【公開日】2015年4月15日
【申請日】2014年11月28日