专利名称：基于wmv9的网络视音频编码器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及图像通信领域，尤其涉及一种基于WMV9的网络视音频编码器。
背景技术：
网络视音频编码器是将模拟视音频信号进行压缩编码，然后以IP数据包 的形式在网络中处理传输的设备。现有的网络视音频编码器一般采用两种方式1 )在计算机中插入视频集成卡，由视频集成卡完成视频的采集，并由声 卡完成音频的采集，然后通过操作系统平台的软件对模拟视音频信号进行压 缩编码和数据传输，此种方式必须借助计算机以及一个专用的软件才能完成 网络视音频编码功能。采用此种方式的缺点是，设备的体积较大，而且维护 管理较复杂，经常还可能会面临病毒破坏、软件故障等各种问题，并且成本 也比l交高。2)采用专用的ASIC (专用集成电路)或DSP (数字信号处理)芯片进 行视音频的压缩编码传输，但目前一般为MPEG1、 MPEG2、 MPEG4、 H.264等格式，其中，MPEG1/MPEG2格式占用带宽较大、码率较高，而 MPEG4和H.264对于Windows平台来说则属于非标准格式，客户端必须安装 特定的第三方软件才能进行接收，而且也无法将录制下来的文件直接进行交 流和共享，当需要将文件复制到其他用户的计算机时，必须附带一个专用的 播放器才能实现回放，这给用户使用带来了较大的麻烦，影响了此种方式的 推广应用。在上述第二种方式中，也可采用流式音频WM V ( Windows Media Audio)格式，业内一般将开发的版本附带在WMV之后，如WMV9指的就是 WMV9.0的版本。WMV是一种采用独立编码方式，并且可以直接在网上实时 观看视频节目的文件压缩格式，对于Windows平台，WMV已经成为其内部支 持的格式，使用WMV生成的文件可在不安装任何第三方软件的情况下正常播 放，具有比较好的兼容性和易用性，现有的一般都采用WMV7/8格式，但此 种格式的清晰度较差；而音频方面，也多采用G.723、 G.729、 ADPCM ( — 种针对16bits (8bits或者更高)声音波形数据的一种有损压缩算法)等算 法，此种算法只能针对语音进行处理，无法适应音乐或高保真的音源。目前还没有基于WMV的硬件编码设备， 一般采取的方式是借助于计算机 平台和普通的视频朴捉卡，并且通过计算机上安装的软件实现对WMV格式文 件的压缩。由上所述，可以发现现有技术存在至少以下问题由于现有技术中是通过电脑安装板卡并配备相应的软件来对视频音频进 行压缩和传输，且多为非标准的格式，在接收、播放标准这些数据和文件时 还需要安装相应的软件，从而对设备的性能要求较高，而且还会造成系统的 稳定性较差，维护复杂。 发明内容本实用新型实施例提供一种基于WMV9的网络视音频编码器，使其通过 纯硬件的方式，实现了标准格式文件的压缩和传输(可包括视频WMV9、 音频MP3),并且在对标准文件进行接收、播放时无需安装任何第三方软 件。本实用新型实施例的目的是通过以下技术方案实现的 一种基于WMV9的网络视音频编码器，包括采用ASF算法的视频压缩 复用模块、硬件和驱动程序模块和网络传输模块，所述硬件和驱动程序模块的输入端与视音频输入接口连接，所述硬件和驱动程序模块的输出端与所述 视频压缩复用模块的输入端连接，所述视频压缩复用模块的输出端与网络传 输模块的输入端连接，所述网络传输模块的输出端接网络接口 。 由上述本实用新型实施例提供的技术方案可以看出，本实用新型实施例是基于DSP来实现纯硬件的、非计算机架构的视音频 编码，并且视频信号压缩釆用WMV9格式，音频信号采用MP3格式，复用釆 用ASF，使其通过纯硬件的方式，实现了标准格式文件的压缩和传输(可包 括视频WMV9、音频MP3),并且在对标准文件进行接收、播放时无需安 装任何第三方软件。
图1为本实用新型视音频编码器结构示意图。
具体实施方式
本实用新型实施例是基于DSP来实现纯硬件的、非计算机架构的视音频 编码器，上述视音频编码器包括，硬件和驱动程序模块、视音频压缩复用模 块以及网络传输模块，其中视频信号压缩采用WMV9格式，音频信号采用 MP3格式，复用采用ASF。下面将结合本实用新型具体实施例附图对本实用新型作详细说明。本实用新型实施例中的视音频编码器包括，硬件和驱动程序模块、视音 频压缩复用模块以及网络传输模块，下面详细介绍上述各部件。1 )硬件和驱动程序模块在本实用新型实施例中硬件和驱动程序模块可包括，视频采集模块、视 频压缩模块、音频釆集模块和音频压缩模块，其中，视频采集模块的输入端接视频输入接口，视频釆集模块的输出端与视频压缩模块连接，音频釆集模 块的输入端接音频输入接口 ，音频采集模块的输出端接音频压缩模块。上述的硬件和驱动程序模块可通过DSP芯片和DSP芯片外连接的视频采 集芯片、音频釆集芯片来实现其功能，可完成对一路复合视频、 一路立体声 音频的采集和压缩工作。在传输部分，DSP芯片还以此连接有物理层模块与 网络口，通过网络将经过DSP芯片压缩的数据输出，从而做到实时传输。上述DSP芯片可选用型号为DM643的芯片。DM643是一款专门面向多媒 体应用的DSP芯片，该DSP芯片的时钟频率高达600MHz，并且具有8个并行 运算单元，使其处理信息的能力可达到4800MIPS。在本实用新型实施例中 为了使其能够处理多媒体数据，还可在DSP芯片中集成3个可配置的Video Port (视频端口 )、面向音频应用的10/100Mb/s的Ethernet (以太网)MAC (媒体访问控制子层协议)等外设。由于DSP芯片直接访问内存可能会造成访问时间的等待，从而浪费大量 不必要的时钟周期。在本实用新型实施例中，利用DM643的DMA (存储器直 接访问)功能，使其在音视频数据釆集时，通过硬件FIFO (先进先出)，直 接将图像数据传输到SDRAM中。由于采用DMA方式来传输数据，从而不会 给CPU (中央处理器)的正常运行造成影响，同样，在CPU处理当前宏块数 据时，可将下一个宏块的数据通过DMA倒入片内内存，当处理完当前宏块时 候，下一个宏块的数据就已经准备好了，这样可提高DSP芯片处理数据的能 力。在本实用新型实施例中为了使DM643具有足够的直接处理图像数据的存 储空间，可通过DM643的EMIF接口 (存储器扩展接口)，扩展32MB的 SDRAM,作为视频数据和程序的存储空间，如果数据放在DM643的片外内 存中，由于DSP芯片对片外数据的运算较慢，使得数据的处理速度会大大降 低。所以在本实用新型实施例中可采取对图像以宏块为单位处理，只将运算时该宏块需要的数据导入DM643片内内存中，而其他数据则留DM643的片外 内存中，从而提高了DSP芯片处理数据的能力。另外，在本实用新型中还可通过DM643的EMIF接口，外扩用于存储程序 的闪存，在电路上复位时，DSP芯片加载程序到SDRAM中，然后才从 SDRAM开始执行程序，从而加快了DSP芯片程序的运行速度。在本实用新型实施例中视频釆集模块，可选用由视频解码器及外围电路 组成，上述的视频解码器可选用TVP5150型的视频解码器。上述视频采集模块的功能是将CCD (电荷藕合器件图像传感器)摄像头 采集输入的标准PLA/NTSC (逐行倒相/美国全国电视标准委员会)制模拟信 号发送到视频解码器，完成视频图像的箝位及抗混叠滤波等预处理、模拟数 字化转换及亮度/色度、水平/垂直同步等信号的分离，实现模拟视频信号转 换为数字并行信号BT.656码流格式，视频解码器可将基带模拟NTSC、 PLA 及SECAM (顺序传送与存储彩色电视系统)视频信号转换成数字分量视频信 号。视频解码器支持2个复合端子或1个S端子输入，可输出ITU-RBT.656, 并支持Macrovision (拷贝保护技术)复制保护及高级VBI (场逆程)功能。在本实用新型实施例中音频采集模块可选用的320AIC23的芯片，可将输 入的模拟立体声音频进行采集和AD转换(模拟转换到数字)以后传输给处理 单元。320AIC23芯片具有8到96kHz的采样速率，并有从16到32位的四种分 辨率。支持MIC (麦克风)和Line In (线性输入)两种输入方式，且对输入 和输出都具有可编程增益调节。320AIC23的模数转换(A/D)和数模转换 (D/A)部件都集成在320AIC23的芯片内部，釆用了先进的过采样技术，可 以在8K到96K的频率范围内提供16bit (比特)、20bit、 24bit和32bit的采 样，ADC (模/数转换器)和DAC (模拟/数字转换器)的输出信噪比分别可 以达到90dB和100dB，而320AIC23的控制接口有两种工作方式分别为2线 制的I2C (两线式串行总线)方式及3线制的SPI (外围串行接口 )方式。由于上述的DSP芯片具有I2C总线，所以可直接使用I2C方式来控制 320AIC23，业内一般将320AIC23简称为AIC23,这时需要将AIC23的MODE 管脚置低。将主处理器作为I2C总线的主设备，AIC23作为从设备。AIC23的 内部有11个控制寄存器。主处理器通过I2C总线给AIC23设置好相应的寄存器 值，就可以启动AIC23开始正常工作。上述主处理器可以为DSP芯片。为了保证DSP芯片的启动和稳定工作、视频/音频/网络等部分能正常访 问和配置，在板卡上电后对所有芯片进行初始化操作，使之时序上完全融 合。视频部分需要配置的参数包括采集格式、信号格式(PLA/NTSC)、 采样帧率、亮度、色度、对比度、饱和度等；音频部分需要配置的参数包括采样率(32kHz/44.1kHz/48kHz)、采 样位数(8位/16位)、声道数(单声道/双声道)、音量等。2)视音频压缩复用模块本实用新型实施例采用的视频压缩算法为WMV9，音频压缩算法为 MP3，复用为ASF格式(高级串流格式)。Windows平台提供了WMV9的开发接口 ，第三方用户可使其接口进行基 于WMV9的编码、解码软件开发。MP3为目前最通用的音频压缩格式，其特点是支持的码率范围比较大， 既能在低码率下完成对语音等信号的压缩，也能在一般码率下完成对高音质 的音乐信号的压缩。本实用新型实施例采用MP3算法完成对输入的立体声音 频4言号压缩。ASF是为在时间上存储协调多媒体数据的可扩展文件格式，它支持多种 网络上的数据传送，也适用于在当前支持该格式的个人计算机和其他设备上 进行本地播放、广播以及编辑，是Windows平台内置支持的格式。本实用新 型实施例对视频音频压缩以后的数据釆用此格式进行复用。3)网络传输模块本实用新型实施例的网络传输支持单播和组播两种方式。其中，单播可釆用微软媒体服务协议MMS协议(Microsoft Media Server Protocol,),客户端用Windows系统自带的媒体播放器就可以接收播放， 可为每个用户都创建一个单独的连接，并支持緩冲以避免网络状况不好时造 成的播放不连接；组播可采用4某体流广播协议MSB协议(Media Stream Broadcast Protocol)，客户端用Windows系统自带的媒体播放器就可以接收播放。组 播方式支持一点对多点的播放。本实用新型实施例是基于DSP来实现纯硬件的、非计算机架构的视音频 编码，并且视频信号压缩采用WMV9格式，音频信号采用MP3格式，复用采 用ASF,使其通过纯硬件的方式，实现了标准格式文件的压缩和传输(可包 括视频WMV9、音频MP3),并且在对标准文件进行接收、播放时无需安 装任何第三方软件。以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式
，但本实用新型的保护 范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技 术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之 内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
权利要求1、一种基于WMV9的网络视音频编码器，其特征在于，包括采用ASF算法的视频压缩复用模块、硬件和驱动程序模块和网络传输模块，所述硬件和驱动程序模块的输入端与视音频输入接口连接，所述硬件和驱动程序模块的输出端与所述视频压缩复用模块的输入端连接，所述视频压缩复用模块的输出端与网络传输模块的输入端连接，所述网络传输模块的输出端接网络接口。
2、 根据权利要求1所述的视音频编码器，其特征在于，所述硬件和驱动 程序模块包括，釆用WMV9的视频采集模块、采用WMV9的视频压缩模块、 釆用MP3算法的音频采集模块和采用MP3算法的音频压缩模块，所述视频采 集模块的输入端接视频输入接口 ，所述视频采集模块的输出端接所述视频压 缩模块的输入端，所述视频压缩模块的输出端接所述视频压缩复用模块的输 入端；所述音频采集模块的输入端接音频输入接口，所塑音频采集模块的输 出端接音频压缩模块，所述音频压缩模块的输出端接所述视频压缩模块的输 入端。
3、 根据权利要求2所述的视音频编码器，其特征在于，所述硬件和驱动 程序模块还包括至少 一个通过接口扩展的存储模块。
4、 根据权利要求3所述的视音频编码器，其特征在于，所述存储模块包 括存储芯片和内存芯片。
5、 根据权利要求4所述的视音频编码器，其特征在于，所述网络传输模 块通过微软媒体服务协议实现单播。
6、 根据权利要求5所述的视音频编码器，其特征在于，所述网络传输模 块通过媒体流广播协议实现组播。
专利摘要本实用新型提供了一种基于WMV9的网络视音频编码器，属于图像通信领域。该编码器包括硬件和驱动程序模块、视频压缩复用模块和网络传输模块，所述硬件和驱动程序模块的输入端与视音频输入接口连接，所述硬件和驱动程序模块的输出端与所述视频压缩复用模块的输入端连接，所述视频压缩复用模块的输出端与网络传输模块的输入端连接，所述网络传输模块的输出端接网络接口，该视频编码器通过纯硬件的方式，实现了标准格式文件的压缩和传输，并且在对标准文件进行接收、播放时无需安装任何第三方软件。
文档编号H04N7/52GK201114556SQ20072017367
公开日2008年9月10日 申请日期2007年10月17日 优先权日2007年10月17日
发明者张爱军, 徐兴建, 伟 曹, 华 黄 申请人:北京竞业达数码科技有限公司