专利名称：流媒体编码机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及是将模拟音频/视频信号直接转换为能通过网络传输的流媒体数据的专用网络多媒体设备—流媒体编码机，它产生的流媒体数据流能够在基于IP的网络上实时广播；同时也可以流媒体文件的方式进行存储。
背景技术：
流媒体(Streaming Media)技术是采用流式传输方式使音视频(A/V)及三维(3D)动画等多媒体能在互联网上进行播放的技术。流媒体技术的核心是将整个A/V等多媒体文件经过特殊的压缩方式分成一个个压缩包，由视频服务器向用户终端连续地传送，因而用户不必像下载方式那样等到整个文件全部下载完毕，而是只需要经过几秒或几十秒的启动延时，即可在用户终端上利用解压缩设备(或软件)，对压缩的A/V文件解压缩后进行播放和观看。多媒体文件的剩余的部分可在播放前面内容的同时，在后台的服务器内继续下载，这与单纯的下载方式相比，不仅使启动延时大幅度缩短，而且对系统的缓存容量需求也大大降低。流媒体技术的发明使得用户在互联网上获得了类似于广播和电视的体验，它是网络电视中的关键技术。
从在网络上出现第一张图片，到现在各种形式的网络视频、三维动画，人们的视听觉感官在网络上得到了很大的满足。但同时面临的是另外一种不可避免的尴尬正是由于人们需求的不断提高，上网人数的不断增加，加之网络硬件设备的局限性，使得文件的大小成为网络传输一个不可忽视的参数。一方面，人们越来越欢迎宽带网络带来的更直观更丰富的新一代的媒体信息表现，希望能在网络上看到生动清晰的媒体演示，另一方面人们又不得不去面对视音频传输所需的大量时间。如果多媒体文件需要从服务器上下载后才能播放，例如，一个时长仅1分钟的较小的视频文件，在56kbps的窄带网络上至少需要30分钟时间进行下载，采用512kbps的“非对称数字用户线路(ADSL)”下载也至少需要3分钟，并且下载播放的方式也无法满足人们对在线欣赏现场直播的需求。这就大大限制了人们在互联网上大量使用音频和视频信息进行交流。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种流媒体编码机，以提高多媒体系统的交互性和灵活性，使人们在从很低的带宽(如14.4kbps)到较高的带宽(如10Mbps)环境下都可以在线欣赏到连续不断的较高品质的音频和视频节目。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是提供的一种流媒体编码机，该编码机连接在互联网上接收音频信号和视频信号，该编码机的结构包括有机壳，在所述机壳内设有电源及I/O外设，其中该编码机还包括有在所述机壳的中心处设置安插所述I/O外设的设有多个插槽的与所述电源连接的主机板，在所述主机板上连接有设在所述机壳内的多通道音视频采集处理板卡、中央处理器、内存、硬盘驱动器、显示器接口、PCI总线、网卡；所述接收的音频信号和视频信号首先由所述多通道音视频采集处理板卡采集进入流媒体编码机，对信号进行处理的指令经由所述多通道音视频采集处理板卡传入所述PCI总线，然后传入所述内存，由所述内存提供给所述中央处理器进行编码运算与逻辑判断，编码完成后的音视频混合信号由中央处理器发送给内存，再由所述内存经所述PCI总线送往所述硬盘驱动器进行存储，可经由所述网卡直接发布到互联网上或者由所述显示器接口通过显示器屏幕来进行演示。
所述多通道音视频采集处理板卡的型号为winnov broadcasterII板卡，能提供利用28Kbps-1.5Mbps的带宽，通过帧重建技术，压缩和传输数据，编码完成后获得音视频混合信号。
所述编码完成后的音视频混合信号为MPEG-4的流格式。
本实用新型的有益效果是通过该流媒体编码机进行音视频广播和音视频点播应用而设计的音视频实时采集、数字化、压缩和存储。它可应用在数字电视、实时多媒体监控、移动多媒体通信、Internet/Intranet上的视频流、DVD上的交互多媒体应用等方面。
图1是本实用新型的立体结构示意图；图2是本实用新型的俯视结构示意图；图3是本实用新型的实施例的原理图。
图中1、电源2、多通道音视频采集处理板卡3、中央处理器 4、内存5、硬盘存储器 6、主板7、显示器接口 8、I/O外设9、视频信号10、音频信号11、音视频混合信号 12、PCI总线13、网卡具体实施方式
以下结合附图及实施例对本实用新型的流媒体编码机作进一步的描述。
流媒体编码机的原理是利用流媒体技术(Streaming Media)不同于传统的多媒体，它的主要特点就是运用可变带宽技术，以“视音频流(Video-AudioStream)”的形式进行数字媒体的传送的流媒体。
如图1、2、3所示，本实用新型的流媒体编码机连接在互联网上接收音频信号和视频信号，该编码机包括有机壳，在所述机壳内设有电源及I/O外设，还包括有在所述机壳的中心处设置安插所述I/O外设8的设有多个插槽的与所述电源1连接的主机板6，在所述主机板6上连接有设在所述机壳内的多通道音视频采集处理板卡2、中央处理器3、内存4、硬盘驱动器5、显示器接口7、PCI总线12及网卡13。
所述接收的音频信号9和视频信号10首先由所述多通道音视频采集处理板卡2采集进入流媒体编码机，对信号进行处理的指令经由所述多通道音视频采集处理板卡2传入所述PCI总线12，然后传入所述内存4，由所述内存4提供给所述中央处理器3进行编码运算与逻辑判断，编码完成后的音视频混合信号11由中央处理器3发送给内存4，再由所述内存4经所述PCI总线12送往所述硬盘驱动器5进行存储，可经由所述网卡13直接发布到互联网上或者由所述显示器接口7通过显示器屏幕来进行演示。
所述多通道音视频采集处理板卡2的型号为winnov broadcaster II板卡，能提供利用28Kbps-1.5Mbps的带宽，通过帧重建技术，压缩和传输数据，编码完成后获得MPEG-4的流格式音视频混合信号11。
该流媒体编码机的结构形成的操作系统为高稳定性的Windows嵌入式操作系统，通过多通道音视频采集处理板卡2可以实现将实况的音频信号9和视频信号10转换为流媒体格式音视频混合信号11发送到互联网上，同时可以存储为视频文件用于回放。流媒体编码机支持16路视频源同时输入，其中包括2路SDI视频输入，4路源独立编码同时输出。视频输出音视频混合信号11清晰、连续、稳定，可达到MPEG-2水平；音频输出流畅、无失真、低噪音。音视频信号实时同步编码，充分保证回放时的同步，可以编码任意长度。编码的同时对音视频节目质量进行调整，对节目带宽进行定制等。还可以实时显示每个广播进程的详细信息，使得管理员能够全面了解设备的运行状态，及时调整工作计划以及对突发事件迅速做出反应。还具备为电视转播需要加入定时控制功能，管理员可以通过设定任务来实现编码器的自动运行。该流媒体编码机的系统可达到7天×24小时稳定运行。
基于MPEG-4压缩编码、流媒体技术和TCP/IP、UDP、MMS技术实现了同时适应不同目标带宽压缩、音视频同步处理、不同带宽输出分别定制优化处理等关键技术。流媒体编码机是针对一定比特率下的视频、音频编码，更加注重多媒体系统的交互性和灵活性。更适于交互AV服务以及远程监控，它的设计目标使其具有更广的适应性和可扩展性；音视频输出的音视频混合信号11传输速率在28.8K-3Mbps之间，图像采集最大分辨率为NTSC制式640×480，PAL制式704×576，可以利用28Kbps-1.5Mbps的带宽通过帧重建技术压缩和传输数据，从而能以最少的数据获得最佳的图像质量。
该流媒体编码机的功能是这样实现的所述接收的音频信号9和视频信号10首先由所述多通道音视频采集处理板卡2采集进入流媒体编码机，对信号进行处理的指令经由所述多通道音视频采集处理板卡2传入所述PCI总线12，然后传入所述内存4，由所述内存4提供给所述中央处理器3进行编码运算与逻辑判断，编码完成后的音视频混合信号11由中央处理器3发送给内存4，再由所述内存4经所述PCI总线12送往所述硬盘驱动器5进行存储，可经由所述网卡13直接发布到互联网上或者由所述显示器接口7通过显示器屏幕来进行演示。
多通道音视频采集处理板卡2输入多路音视频信号，可同时对每路音视频信号进行采集压缩和静态图象采集。其中通过板卡电路将完成音视频转换、采集，混合、转换、调和处理及压缩等一系列的工作，此外还要通过板卡的Windows2000/XP的驱动程序和二次开发包、应用程序，通过电脑的中央处理器、内存、PCI总线、和硬盘存储器之间的信息双向流动，将音视频信号数字化和编码。最后形成的数字化的音视频信号基于MPEG-4压缩编码、流媒体技术和TCP/IP、UDP、MMS技术，实现了同时适应不同目标带宽压缩、音视频同步处理、不同带宽输出分别定制的优化处理。音频和视频转换为流媒体格式通过以太网卡发送到网上，同时可以存储为视频文件用于回放。
权利要求1.一种流媒体编码机，该编码机连接在互联网上接收音频信号和视频信号，该编码机的结构包括有机壳，在所述机壳内设有电源及I/O外设，其特征是该编码机还包括有在所述机壳的中心处设置安插所述I/O外设(8)的设有多个插槽的与所述电源(1)连接的主机板(6)，在所述主机板(6)上连接有设在所述机壳内的多通道音视频采集处理板卡(2)、中央处理器(3)、内存(4)、硬盘驱动器(5)、显示器接口(7)、PCI总线(12)、网卡(13)；所述接收的音频信号(9)和视频信号(10)首先由所述多通道音视频采集处理板卡(2)采集进入流媒体编码机，对信号进行处理的指令经由所述多通道音视频采集处理板卡(2)传入所述PCI总线(12)，然后传入所述内存(4)，由所述内存(4)提供给所述中央处理器(3)进行编码运算与逻辑判断，编码完成后的音视频混合信号(11)由中央处理器(3)发送给内存(4)，再由所述内存(4)经所述PCI总线(12)送往所述硬盘驱动器(5)进行存储，可经由所述网卡(13)直接发布到互联网上或者由所述显示器接口(7)通过显示器屏幕来进行演示。
2.根据权利要求1所述的流媒体编码机，其特征是所述多通道音视频采集处理板卡(2)的型号为winnov broadcasterII板卡，可提供利用28Kbps-1.5Mbps的带宽，通过帧重建技术，压缩和传输数据，编码完成后获得音视频混合信号(11)。
3.根据权利要求1所述的流媒体编码机，其特征是所述编码完成后的音视频混合信号(11)为MPEG-4的流格式。
专利摘要本实用新型提供的一种流媒体编码机，该编码机连接在互联网上接收音频信号和视频信号，该编码机的结构包括有机壳，在所述机壳内设有电源及I/O外设，该编码机还包括有在所述机壳的中心处设置安插所述I/O外设的设有多个插槽的与所述电源连接的主机板，在所述主机板上连接有设在所述机壳内的多通道音视频采集处理板卡、中央处理器、内存、硬盘驱动器、显示器接口、PCI总线、网卡。本实用新型的有益效果是通过该流媒体编码机进行音视频广播和音视频点播应用而设计的音视频实时采集、数字化、压缩和存储。它可应用在数字电视、实时多媒体监控、移动多媒体通信、Internet/Intranet上的视频流、DVD上的交互多媒体应用等方面。
文档编号H04L29/06GK2817259SQ20052002701
公开日2006年9月13日 申请日期2005年8月16日 优先权日2005年8月16日
发明者崔宝英, 温山 申请人:天津七所信息技术有限公司