专利名称：一种通用视音频文件原码流的片段提取装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种通用视音频文件原码流的片段提取装置，属于视频图像处理领域。
背景技术：
随着视频数字化编辑、存储、管理、播出发布的技术发展，视频信息数据量增加，为适应存储和编辑管理的需要，需要通过编码器去压縮视频帧信息，去除冗余信息，满足现有存储硬件和编辑硬件的要求。编码器基本上都是有损压縮，不能完全单纯的去除冗余信息，会造成视频信息的丢失和失真。编码器虽然有一些国际标准，但各个公司和机构为满足某项功能要求，产生了上百种编码器。 实际操作中，由于编辑制作和媒体资源检索下载的需求，经常会使用某个大段视频中的一小部分进行再编辑或者再创作使用。以往的实现方法就是解码成无压縮视频流，再依据解码后的时间帧信息重新编码生成新的文件。在非编素材优化、媒资播出管理中经常使用此功能，但工作耗时长、效率、兼容性和准确性差成为一个瓶颈，而且需要专门的转码服务，耗费大量硬件资源，增加了成本。
实用新型内容本实用新型提供了一种通用视音频文件原码流的片段提取装置。该装置提供了一种快速高效的提取原码流片段的系统，通过可编程显卡芯片为视频信息的编解码模块提供准确的时序信息，采用GPU+CPU+I/0的结构；而且由于没有进行二次编解码，图像质量没有损失，节约了计算资源，提高了效率。 为了实现上述目的，本实用新型采取了如下技术方案 本处理装置包括HD-SD (高清/标清)采集卡、微处理器、图像处理器、物理磁盘、与微处理器和图像处理器相连的显卡芯片、与显卡芯片相连的硬件驱动模块和Directx3D接口。在微处理器和图像处理器内都存储有软件模块，具体为微处理器内存储有码流分析模块和初始化参数模块，图像处理器内存储有码流分流模块和编码包重排序模块。其中[0007] HD-SD采集卡与微处理器相连，微处理器通过HD-SD采集卡接收高清/标清视频数据； 微处理器与图像处理器相连接，接收视频文件的输入，同时确定合流类和编码器类型，为图像处理器提供具体参数； 微处理器与显卡芯片相连，修改虚拟码流过滤器硬件参数； 图像处理器与物理磁盘相连，图像处理器产生的视频编码流和音频编目流经过编码包排序，传送到内存缓冲区； 显卡芯片与图像处理器相连，通过Directx3D接口和硬件驱动模块实现对显卡的再编程，并为图像处理器提供时间入出点信息； 物理磁盘与图像处理器相连，对重新排序后的编码包按照时间同步信息进行合流，最终通过USB接口输出到物理磁盘。 本实用新型可以与计算机视音频编辑软件结合，按照用户需要提取出所需要的片 段，提高视频编辑效率，同时其结构简单、成本低，使用方便，便于与其它装置的连接和扩展。
图1本实用新型的系统架构图 图2本实用新型的工作流程图
具体实施方式下面结合图1对本实用新型作进一步说明 如图l所示，本实施例包括HD-SD(高清/标清)采集卡、微处理器、图像处理器 (GPU)、物理磁盘、与微处理器和图像处理器相连的显卡芯片、与显卡芯片相连的硬件驱动 模块和Directx3D接口 。在微处理器和图像处理器内都存储有软件模块，具体为在微处理 器内存储有码流分析模块和初始化参数模块，在图像处理器内存储有码流分流模块和编码 包重排序模块。 微处理器通过HD-SD采集卡接收视频文件的输入，完成视频码流的分析。同时确 定合流类和编码器类型，为初始化模块提供具体参数，初始化模块对码流提取参数进行初 始化，同时修改虚拟码流过滤器硬件参数；图像处理器实现对视频码流中视频流和音频流 的处理，分流模块产生视频编码流和音频编目流，经过编码包重新排序后传给内存缓冲区， 供合流模块实用。通过Directx3D接口和硬件驱动模块实现对显卡的再编程，同时显卡接 收微处理器中初始化参数，并把时间入出点信息提供给图像处理器中的分流模块；合流模 块对重新排序后的编码包按照时间同步信息进行合流，最终输出视音频文件到物理磁盘。 微处理器主要完成视频码流的分析，由计算机微处理器实现。通过USB接口接收 由HD-SD采集卡采集的视频流数据，微处理器对该数据进行处理后通过USB接口传送到图 像处理器接口，同时通过PCE-E总线把初始化参数传送到显卡芯片；图像处理器(GPU)选用 英伟达(NVIDIA)的可编程系列GPU，其内的流处理器处理由USB接口接收来的数据。 下面结合如2说明本实施例的具体工作流程 首先，通过微软的DirectX的DirectShow编码结构确定分流模块信息和编解码信 息，分别提供给显卡芯片和微处理器中的码流分析模块；码流分析模块加载采集卡采集的 原始视频数据，确定出合流类型和编码器类型。初始化模块根据合流类信息和编码器类型 信息对码流提取参数进行初始化，同时初始化显卡芯片中的硬件参数。 然后，微处理器根据视频流的合流类型、编码类型以及由显卡提供的时间入出点 信息，对原始视频流数据进行分流，生成视频编码流和音频编码流；音频编码流和视频编码 流根据由显卡提供的同步的时间基准，进行编码包的重新排序，合成后的信息存入CPU内 存缓冲区。 最后，图像处理器中的合流模块提取内存缓冲区内的视音频合成信息，对时间入 出点间的视音频进行合流，生成视音频文件片段，通过USB接口输出。 在本实用新型中显卡芯片采用NVIDIA Quadro系列产品，是一中端可编程的显卡芯片，接口标准。通过厂家提供的SDK开发包，选用CG语言对芯片进行再编程，最后通过 Directx3D接口把程序写入到显卡芯片。硬件驱动模块提供对该显卡芯片的驱动。显卡接 收初始化模块的信息内含有视频流的出点、入点信息，通过该信息显卡为分流模块提供视 音频分流的要求，同时发出同步时间基准信号到编码包重新排序模块，为视音频的合流提 供同步时间基准。 本实施例中由显卡提供的基准时间解决了两个方面的同步问题。 一方面是目前， 由于现有的编码器种类繁多，使得数据编码块的I帧各有差异，视音频帧的精确定位和音 频信息的精确同步需要靠附加硬件来完成。但利用本装置可以免去添加硬件的麻烦，利用 显卡的可编程特点，实现由已有的显卡提供时间同步信息，使整个系统硬件成本降低。另一 方面在编码包排序过程中，由于操作系统的并行时序随机误差，经常排序错误，使得新文 件播放时产生马赛克，但本装置可编程显卡提供的硬件时间基准解决该问题，使得编码包 重新排序时严格按照时间基础操作，编码了排序的错误。 本处理装置结构简单，没有进行二次编解码，图像质量没有损失，节约了计算资 源，提高了媒资编辑的工作效率，达到了本实用新型的目的。
权利要求一种通用视音频文件原码流的片段提取装置，其特征在于包括HD-SD采集卡、微处理器、图像处理器、物理磁盘、显卡芯片、以及硬件驱动模块和Directx3D接口，其中HD-SD采集卡、微处理器、图像处理器和物理磁盘依次连接，微处理器通过HD-SD采集卡接收高清/标清视频数据，在微处理器和图像处理器内处理后输出给物理磁盘；显卡芯片分别与微处理器和图像处理器相连接，Directx3D接口和硬件驱动模块均与显卡芯片相连接。
专利摘要本实用新型是一种通用视音频文件原码流的片段提取装置，属于视频图像处理领域。该装置包括HD-SD采集卡、微处理器、图像处理器、物理磁盘、显卡芯片、以及硬件驱动模块和Directx3D接口，其中HD-SD采集卡、微处理器、图像处理器和物理磁盘依次连接，微处理器通过HD-SD采集卡接收高清/标清视频数据，在微处理器和图像处理器内处理后输出给物理磁盘；显卡芯片分别与微处理器和图像处理器相连接，Directx3D接口和硬件驱动模块均与显卡芯片相连接。本实用新型可以与计算机视音频编辑软件结合，按照用户需要提取出所需要的片段，提高视频编辑效率，同时其结构简单、成本低，使用方便，便于与其它装置的连接和扩展。
文档编号H04N7/26GK201541329SQ20092027743
公开日2010年8月4日 申请日期2009年11月27日 优先权日2009年11月27日
发明者张立军, 王新舸, 罗志强, 邱忠升, 郭昶昊 申请人:张立军