专利名称：基于网络交换的多路ip视频编码卡的制作方法
技术领域：
本发明涉及视频数据处理技术领域，特别涉及一种基于网络交换的多路IP视频编码卡。
背景技术：
目前，基于网络交换的多路图像处理器具有网络视频信号处理能力，几乎可以接入不限量的网络视频信号，其采用软件对网络视频信号进行处理，具体流程为步骤1、软解具有相应功能的软件将网络编码压缩视频数据解码为通用格式的网络视频信号，使得网络视频信号的接入种类不受限制，通过对客户提供的SDK进行二次开发，网络视频信号的接入更加灵活。步骤2、软编对于软解后的通用格式的网络视频信号，具有相应功能的软件再将其编码为网络编码压缩视频数据，使编码后的视频数据在公司级产品内部传输处理并显
7J\ ο上述软解和软编技术的优点是代码资源丰富，使用灵活，在出现问题的情况下也容易控制。软编的缺点是对于通用的CPU编码，由于没有专有硬核编码器支持，画质和码流都难以控制，速度上也有延时，不得不牺牲某一方面而换取另一方面的提高，且受限于处理器的处理速度，难以同时处理多路网络视频信号。
发明内容
本发明提出了一种基于网络交换的多路IP视频编码卡，用硬件实现对网络视频信号的压缩编码。本发明基于网络交换的多路IP视频编码卡，包括FPGA芯片，用于通过计算机的PCIe接收数据包，从所述数据包中解析出视频数据和控制信息；视频编解码芯片，用于按照所述控制信息对所述视频数据进行编码；网络交换芯片，用于将编码后的视频数据通过网络对外输出。优选地，所述FPGA芯片还用于从所述数据包中解析出音频数据，所述视频编解码芯片还用于按照所述控制信息对所述音频数据进行编码，并将编码后的音频数据和视频数据打包在一起，所述网络交换模块用于将打包在一起的音频数据和视频数据通过网络对外输出。优选地，所述FPGA芯片解析出的视频数据有η路，所述视频编解码芯片的个数是 η个，每个所述视频编解码芯片按照所述控制信息对η路视频数据中的1路进行编码。优选地，所述视频编解码芯片为H. 264视频编解码芯片。优选地，所述FPGA芯片还用于对解析出的视频数据进行色彩空间转换，所述视频编解码芯片用于按照所述控制信息对经过所述色彩空间转换后的视频数据进行编码。
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本发明基于网络交换的多路IP视频编码卡，包括FPGA芯片、视频编解码芯片和网络交换芯片，其中，FPGA芯片接收并解析计算机发来的视频数据和控制信息，视频编解码芯片按照控制信息对视频数据进行编码，网络交换芯片将编码后的视频数据输出。本发明用上述硬件电路实现对视频数据的编码压缩，相比软件编码，速度延时小，画质和码流容易控制，如果需要对多路视频数据同时处理，通过增加视频编解码芯片即可实现。
图1是本发明基于网络交换的多路IP视频编码卡的结构示意图；图2是本发明基于网络交换的多路IP视频编码卡与计算机之间数据处理的关系图。
具体实施例方式为了描述方便，将本发明基于网络交换的多路IP视频编码卡简称为IP卡，此处的 IP是网络的意思。本IP卡通过金手指插在计算机或服务器的PCIe插槽上，作用是代替计算机软件实现视频数据的编码压缩。下面结合附图和实施例详细解释本发明。本发明基于网络交换的多路IP视频编码卡，如图1所示，包括FPGA芯片，用于通过计算机的PCIe接收数据包，从所述数据包中解析出视频数据和控制信息；视频编解码芯片，用于按照所述控制信息对所述视频数据进行编码；网络交换芯片，用于将编码后的视频数据通过网络对外输出。由图1及上述描述可知，FPGA芯片、视频编解码芯片和网络交换芯片依次相连构成了本IP卡。如图2所示，计算机把接收到的采用非标视频编码技术编码的多路视频数据解压缩为YUV或者RGB数据格式后，再连同解码后的音频数据(可有可无，根据系统定)和控制信息，一起按照PCIe传输协议打包。其中，每路视频数据需要打上该路的标示(如视频1、 视频2、视频n-1、和视频η)，以区别其他路视频数据，对应视频数据的音频数据也要打上同该路视频数据相同的标示。打包后的数据通过PCIe传输给IP卡的FPGA芯片，FPGA芯片通过PCIe的IP核解析出各路音视频数据和控制信息。控制信息用来控制IP卡上视频编解码芯片的工作。音视频数据有多少路，视频编解码芯片相应地有多少个，每个视频编解码芯片处理一路音视频数据。FPGA芯片解析出控制信息和音视频数据后，将控制信息分别发送给每个视频编解码芯片，同时将各路音视频数据分发给每个视频编解码芯片，各个视频编解码芯片按照控制信息对接收到的音视频数据进行视频编码压缩处理，并将编码压缩处理后的音频数据和视频数据打包在一起，通过Mil (Media Independent hterface，媒体独立接口，也可以通过PHY)发送至网络交换芯片，网络交换芯片通过上电配置，自动把多路音视频数据融合到一起，向需要的设备输出。如分两路输出，一路直接通过RJ45对外输出，另一路通过MII/ GMII/SGMII和FPGA芯片相连，FPGA芯片将音视频数据转换成PCIe格式，通过PCIe再传回给计算机，计算机再进行后续处理。作为一个优选的实施例，所述视频编解码芯片为H. 264视频编解码芯片，即采用H. 264编码技术的视频编解码芯片。若视频编解码芯片的功能有欠缺，所述FPGA芯片可以通过增加相应功能予以补充，如对解析出的音视频数据进行色彩空间转换等等处理。采用本IP卡对音视频数据进行编码，相比软件编码，速度延时小，画质和码流容易控制，如果需要对多路视频数据同时处理，通过增加视频编解码芯片即可实现。以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。
权利要求
1.一种基于网络交换的多路IP视频编码卡，其特征在于，包括FPGA芯片，用于通过计算机的PCIe接收数据包，从所述数据包中解析出视频数据和控制信息；视频编解码芯片，用于按照所述控制信息对所述视频数据进行编码；网络交换芯片，用于将编码后的视频数据通过网络对外输出。
2.根据权利要求1所述的基于网络交换的多路IP视频编码卡，其特征在于，所述FPGA 芯片还用于从所述数据包中解析出音频数据，所述视频编解码芯片还用于按照所述控制信息对所述音频数据进行编码，并将编码后的音频数据和视频数据打包在一起，所述网络交换模块用于将打包在一起的音频数据和视频数据通过网络对外输出。
3.根据权利要求1或2所述的基于网络交换的多路IP视频编码卡，其特征在于，所述 FPGA芯片解析出的视频数据有η路，所述视频编解码芯片的个数是η个，每个所述视频编解码芯片按照所述控制信息对η路视频数据中的1路进行编码。
4.根据权利要求1或2所述的基于网络交换的多路IP视频编码卡，其特征在于，所述视频编解码芯片为H. 264视频编解码芯片。
5.根据权利要求1或2所述的基于网络交换的多路IP视频编码卡，其特征在于，所述 FPGA芯片还用于对解析出的视频数据进行色彩空间转换，所述视频编解码芯片用于按照所述控制信息对经过所述色彩空间转换后的视频数据进行编码。
全文摘要
本发明公开了一种基于网络交换的多路IP视频编码卡，包括FPGA芯片、视频编解码芯片和网络交换芯片，其中，FPGA芯片接收并解析计算机发来的视频数据和控制信息，视频编解码芯片按照控制信息对视频数据进行编码，网络交换芯片将编码后的视频数据输出。本发明用上述硬件电路实现对视频数据的编码压缩，相比软件编码，速度延时小，画质和码流容易控制，如果需要对多路视频数据同时处理，通过增加视频编解码芯片即可实现。
文档编号H04N7/24GK102427524SQ20111030555
公开日2012年4月25日 申请日期2011年10月10日 优先权日2011年10月10日
发明者杨灯, 陈 全 申请人:广东威创视讯科技股份有限公司