专利名称：一种基于视频通道卡和通用服务器平台的视音频延时系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及广播电视的音视频传输和存储的技术领域，具体是一种基于视频 通道卡和通用服务器平台的视音频延时系统。
背景技术：
早期由于模拟视频数据量非常大，通过数模转化后，数据量也很大，故要利用相应 的编码技术，将视频数据在满足网络传输要求的技术指标下进行高压缩比的编码，以满足 传输要求。随着音视频编码技术的不断发展和宽带网络技术的发展，视频传输的实现变得 更容易和成本更低，使得视频传输的需求日益增长。在此背景下，网络视频服务器技术应运而生，其有效克服了传统的基于存储芯片 式的视音频延时器的缺点和不足，这种技术一方面将多通道、网络传输、录像与播放等功能 简单集成网络。另一方面网络视频服务器通过网络技术，可以在实现只要能上网的地方就 可以浏览画面，而且网络视频服务器的多协议支持，与计算机设备进行完美的结合，从而形 成更大的系统集成网络。由于不同的图像状态(静止、正常活动、高速运动)、图像分辨率、传 送图像帧数，其占用网络带宽差异很大，因此客观上传输延时是不可避免的，对此，通常可 以设置一种比较统一的图像状态，即对于正常活动图像，图像分辨率达到352拉88，帧数为 25帧/秒的情况下，一路视频图像所占用的网络带宽。本实用新型所涉及的延时系统软件基于微软Directa10W架构开发，目前绝大部 分视频卡都支持Directalow架构，因此使得程序的可扩展性和对视频卡的兼容性都有很 大的提高，在本延时系统中采用的是标清50Mb码流的设计，通过实验表明，在全部采用高 清视频卡的情况下，服务器采用双CPU类型，在采用高清IOOMb的压缩方式下，延时服务器 仍能轻松应对。通过延时系统的设计开发，不仅确保了现场直播活动内容的安全性，同时通 过延时系统对直播内容的全程高码流记录，不仅对直播内容的录制做了设备上的备份，同 时也加快了节目的制作流程。
发明内容本实用新型的要解决的技术问题是提供一种基于视频通道卡和通用服务器平台 的视音频延时系统，其不仅可实现常规的视音频信号延时，同时可实现延时时间任意设定、 现场直播信号的全程高质量高码流录制、台标时钟标志及图文标志的实时叠加播出等功 能。为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种基于视频通道卡和通用服务器平台 的视音频延时系统，其包括机架式服务器、数据存储载体、用于信号输入和采集的全数字 输入输出通道卡和用于信号输出和回放的数字视频卡；所述数据存储载体设于所述机架式 服务器中的硬盘托架中；所述全数字输入输出通道卡插接在机架式服务器中的PCI-X扩展 槽中；所述数字视频卡插接在机架式服务器中的PCIe扩展槽中。PCI-X接口是并连的PCI 总线的更新版本，仍采用传统的总线技术，不过有更多数量的接线针脚。PCIe接口是服务器中采用的新一代的总线接口。进一步，所述数据存储载体为持续传输速率能达到60MB/S的SATA硬盘，SATA硬 盘是一种基于行业标准的串行硬件驱动器接口的硬盘。进一步，所述全数字输入输出通道卡采用Decklink PCI接口。进一步，所述数字视频卡采用带同步输入、PCIe接口的Decklink SDI数字视频 卡。进一步，所述数字视频卡的输入输出接口采用BNC接口。进一步，对于视频数据的压缩，系统采用MPEG-2 P422觀L 50Mb/S的格式进行压 缩，音频数据则采用MPEG-I Layer-2格式进行压缩，通过对视音频数据的复用，最终以 MPEG-2 PS流格式以文件形式存储在所述的数据存储载体SATA硬盘上。本实用新型具有的有益效果是本实用新型的视音频延时系统克服了传统的基于 存储芯片式的视音频延时器的缺点和不足，给出了一种新型的基于视频通道卡和通用服务 器平台的视音频延时系统。该系统不仅实现了常规的视音频信号延时，同时实现了传统延 时系统所不具备的延时时间任意设定、现场直播信号的全程高质量高码流录制、台标时钟 标志及图文标志的实时叠加播出等功能。从实际运行情况来看，通过延时系统的设计开发， 不仅确保了现场直播活动内容的安全性，同时通过延时系统对直播内容的全程高质量高码 流记录，不仅对直播内容的录制做了设备上的备份，也省去了直播内容的磁带上载过程，加 快了节目的制作流程。
为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据的具体实施例并结合附 图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中图1为实施例中的视音频延时系统的硬件部分的结构框图。图2是所述视音频延时系统对全数字输入输出通道卡(Decklink视频卡)输出数 据的处理流程框图。图3是所述视音频延时系统回放部分读取视频数据的流程框图。
具体实施方式
见图1-3，本实施例的基于视频通道卡和通用服务器平台的视音频延时系统包括 机架式服务器、数据存储载体、用于信号输入和采集的全数字输入输出通道卡和用于信号 输出和回放的数字视频卡；所述数据存储载体设于所述机架式服务器中的硬盘托架中；所 述全数字输入输出通道卡插接在机架式服务器中的PCI-X扩展槽中；所述数字视频卡插接 在机架式服务器中的PCIe扩展槽中。整个视音频延时系统的硬件配置为延时系统采用的服务器为DELL 860 IU机架 式服务器，该服务器深度为560mm，具备一个PCI-X扩展槽和一个PCIe扩展槽，内部具备两 个3. 5寸硬盘托架，采用SATA硬盘作为数据存储载体。在延时系统的信号输入和输出通道 卡的配置上，采用Decklink PCI接口全数字输入输出通道卡作为信号输入和采集使用；采 用带同步输入、PCIe接口的Decklink SDI数字视频卡作为信号输出和回放使用。两种不 同接口的的视频卡与服务器内部预留的两个PCI-X及PCI-E扩展槽完全匹配，其基本结构框图如图1所示。整个视音频延时系统的软件部分基本结构为直播车切换输出的SDI数字信号， 通过直播车内视音频分配系统处理后，送到Decklink视频卡数字输入端口，延时系统软件 部分对Decklink视频卡输出的无压缩数据流进行压缩、编码、存储处理和数据处理，其处 理框图如图2所示。对于视频数据的压缩，系统采用MPEG-2 P422觀L 50Mb/S的格式进行压缩，音频数 据则采用MPEG-I Layer-2格式进行压缩，通过对视音频数据的复用，最终以MPEG-2 PS流 格式以文件形式存储在服务器硬盘上。在延时系统回放部分，延时系统从硬盘读取正在记 录的视频文件数据，通过对MPEG-2视频文件的视音频分离、解码、图标字符信息叠加，最终 通过Decklink SDI视频卡输出延时的数字信号，供节目传输和监视系统使用，为了实现延 时系统输出信号与播出等系统的同步，利用Decklink SDI视频卡的GENLOCK同步输入端口 与系统同步，数据处理流程如图3所示。系统通过程序设计，实现了时钟信息和台标等标志 信息的实时叠加，单机实现了播出系统完成上述功能所必须的时钟台标发生器和键混器等 设备的功能。延时系统工作时，软件的采集部分首先启动视频数据的采集和记录进程，在设定 的延时时间到后，软件的回放部分启动节目的回放进程，进行直播节目的延时，而两个进程 启动的时间差就是节目播出的延时时间。为了实现更灵活的延时操作，系统做了进一步的 优化1、系统设计了垫片及广告节目的插入播出和覆盖播出功能。可以预先编排需要播出 的垫片列表和广告节目列表，在节目播出前和播出过程中可以进行垫片和广告节目的列表 播出，当设置节目为插入播出时，当前延时的节目暂停播出，当插入的节目播出完毕或手动 设置返回播出时，当前延时播出的节目将继续播出，在这种情况下，既实现了直播节目的完 整播出，又实现了垫片和广告节目的插入播出。2、系统通过热键设置剔除不需要播出画面， 在不需要播出的画面出现后，通过设置剔除入点，由于人员操作的反映时间，系统将剔除入 点自动提前2秒，当节目播出到剔除点时，如果已经设置剔除点，则自动跳跃到剔除画面出 点处播出，如果还未设置剔除出点，则自动播出预设的垫片直到设置了延时播出画面的剔 除出点。3、通过延时系统软件内部设计，实现了输入信号的BYPASS直通功能，在不需要延 时的录播活动中，该延时系统可以作为双通道硬盘录像机使用、4、延时系统设置了静音功 能，当在直播活动中需要去掉现场声时，可以直接使用该功能。为了适应直播车内部紧凑的 空间布局，对于延时系统的操作部分，选择了 IBM机架式KVM单元，在IU空间集成了键盘、 鼠标和显示器，从而方便了延时系统在直播车有限的空间中的使用。延时系统软件基于微 软Directalow架构开发，目前绝大部分视频卡都支持Directalow架构，因此使得程序的可 扩展性和对视频卡的兼容性都有很大的提高，在本延时系统中采用的是标清50Mb码流的 设计，通过实验表明，在全部采用高清视频卡的情况下，服务器采用双CPU类型，在采用高 清IOOMb的压缩方式下，延时服务器仍能轻松应对。上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型 的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出 其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。
权利要求1.一种基于视频通道卡和通用服务器平台的视音频延时系统，其特征在于包括机架 式服务器、数据存储载体、用于信号输入和采集的全数字输入输出通道卡和用于信号输出 和回放的数字视频卡；所述数据存储载体设于所述机架式服务器中的硬盘托架中； 所述全数字输入输出通道卡插接在机架式服务器中的PCI-X扩展槽中； 所述数字视频卡插接在机架式服务器中的PCIe扩展槽中。
2.根据权利要求1所述的一种基于视频通道卡和通用服务器平台的视音频延时系统， 其特征在于所述数据存储载体为SATA硬盘。
专利摘要本实用新型涉及一种基于视频通道卡和通用服务器平台的视音频延时系统，其不仅可实现常规的视音频信号延时，同时可实现延时时间任意设定、现场直播信号的全程高质量高码流录制、台标时钟标志及图文标志的实时叠加播出等功能。本系统包括机架式服务器、数据存储载体、用于信号输入和采集的全数字输入输出通道卡和用于信号输出和回放的数字视频卡；从实际运行情况来看，不仅确保了现场直播活动内容的安全性，同时对直播内容的录制做了设备上的备份，省去了直播内容的磁带上载过程，加快了节目的制作流程。
文档编号H04N5/262GK201893854SQ201020630920
公开日2011年7月6日 申请日期2010年11月29日 优先权日2010年11月29日
发明者刘勇, 刘晓杰, 江波, 沃松林, 薛达新, 陆毅 申请人:江苏技术师范学院