一种合成系统的制作方法

本发明属于高清视频直播领域，尤其是涉及一种音视频合成器。

背景技术：

随着自媒体时代的来临，网络直播技术飞速发展，功能日新月异。传统的手机自拍直播，由于清晰度，分辨率，音质画质等问题，逐渐不满足中高端直播应用的需求，但是传统广播级直播设备由于设备复杂，重量极大，无法满足多种多样尤其是户外直播的需求。基于上述问题，研发一种便携式4k高清音视频直播系统就至关重要，而研发一种能满足高清音视频直播系统的4k-8音视频合成器是个亟待解决的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明旨在提出一种音视频合成器，可以保证音视频的优质合成质量。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种音视频合成器，包括4k-8音视频合成器soc芯片、串行flash芯片和dram芯片，所述4k-8音视频合成器soc芯片包括8个hdmiphyrx电路、音视频流切换阵列电路、scale图像缩放电路、多层画面叠加电路、osd电路、cpu电路、usb控制器电路、usbphy电路、ddr控制器电路和hdmiphytx电路，所述8个hdmiphyrx电路分别与音视频流切换阵列电路电连接，所述音视频流切换阵列电路与scale图像缩放电路电连接，所述scale图像缩放电路与多层画面叠加电路电连接，所述多层画面叠加电路与hdmiphytx电路电连接，hdmiphytx电路通过hdmi线缆将画面输出；所述cpu电路分别与音视频流切换阵列电路、ddr控制器电路、usb控制器电路、串行flash芯片电连接，所述ddr控制器电路分别与dram芯片、scale图像缩放电路、osd电路电连接，所述osd电路与多层画面叠加电路电连接，所述usbphy电路与usb控制器电路电连接。

进一步的，hdmi信号输入到hdmiphyrx电路中。

进一步的，所述串行flash芯片为美国sst公司芯片产品sst25vf040，dram芯片为韩国三星公司芯片产品k4t1g164qf，hdmiphyrx电路为美国synopsys公司ip产品dwc_hdmi14_rx_phy，音视频流切换阵列电路为天津益华微电子公司ip产品mdc_audio_sw，scale图像缩放电路为天津益华微电子公司ip产品mdc_video_scale，多层画面叠加电路为天津益华微电子公司ip产品mdc_multi_pic，osd电路为天津益华微电子公司ip产品mdc_video_osd，cpu电路为英国arm公司ip产品armcortexa5，usb控制器电路为美国synopsys公司ip产品dwc_usb3.0_ctl，usbphy电路为美国synopsys公司ip产品dwc_usb3.0_otg_phy，ddr控制器电路为美国synopsys公司ip产品dwc_ddr23l_mctl，hdmiphytx电路为美国synopsys公司ip产品dwc_hdmi14_tx_phy。

进一步的，所述usbphy电路与上位机(智能手机或手提电脑)电连接，cpu电路控制整个图像处理的过程，上位机(智能手机或手提电脑)可以通过usbphy电路和usb控制器电路来发布指令控制cpu的动作。

进一步的，本4k-8音视频合成器有8路hdmi输入和1路hdmi输出。

相对于现有技术，本发明所述的4k-8音视频合成器具有以下优势：本发明提供了这种适用于高清音视频直播系统的4k-8音视频合成器，本4k-8音视频合成器可支持8路hdmi2.0信号的输入和1路hdmi输出，对音视频进行处理，保证音视频的优质合成质量。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为便携式4k高清音视频直播系统原理图。

图2为4k-hdmi延长线发送器及soc芯片原理图。

图3为4k-hdmi延长线接收器及soc芯片原理图。

图4为4k-8输入音视频合成器及soc芯片原理图。

图5为4k-h265编码器及soc芯片原理图。

图6为4k直播码流传输控制器原理图。

图7为供电模块原理图。

图8为rapid-4k信号结构图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1所示，一种便携式4k高清音视频直播系统，包括4k-hdmi延长发送器、4k音视频主播控制台。所述4k音视频主播控制台包括供电模块、4k音视频合成器模块以及分别与4k音视频合成器模块电连接的4k-hdmi延长接收器模块、4k-h265编码器模块、4k直播码流传输控制器模块，4k高清摄像机将采集到的高清音视频信息通过hdmi线缆传送到4k-hdmi延长发送器上，所述4k-hdmi延长发送器通过cat.6以太网线缆与4k-hdmi延长接收器模块相连，4k-hdmi延长发送器对音视频信号进行无损压缩和重新编码，增强功率后利用cat.6以太网线缆内部的3根双绞线传送到4k音视频主播控制台，所述4k-h265编码器模块与4k直播码流传输控制器模块电连接，所述4k直播码流传输控制器模块通过usb3.0线缆连接上位机(智能手机或手提电脑)。所述4k高清摄像机采集到的高清音视频信息也可通过hdmi线缆直接传送到4k音视频主播控制台中的4k音视频合成器模块。

如图7所示，所述供电模块包括220v转12v充电电路、12v/20ah锂电池组、12v转220v逆变电路，本供电模块可以使用外接220v交流电源供电，同时为内部12v/20ah锂电池组充电；也可以独立使用12v/20ah锂电池组通过逆变电路转换成220v的市电，为其他220v的市电设备供电。本供电模块既可以为4k音视频主播控制台自身供电，还可以为外面的摄像机、云台、4k-hdmi延长发送器供电，同时还可以为智能手机和手提电脑供电，以适应野外直播环境。

本系统工作原理如下：

1.架设机位

在直播现场，摄影师固定或移动架设好4k高清摄像机和云台，同时寻找合适的位置放置4k音视频主播控制台。

2.联线

如果4k高清摄像机离4k音视频主播控制台较近(在10米之内)，可以直接用hdmi线和直流电源线连接两者；如果4k高清摄像机离4k音视频主播控制台较远(10米-200米)，就需要加入4k-hdmi延长发送器，先将4k高清摄像机用hdmi线和直流电源线连接4k-hdmi延长发送器，再用cat6以太网线连接4k-hdmi延长发送器和4k音视频主播控制台。同时用usb3.0线缆连接4k音视频主播控制台和智能手机，也可以用usb3.0线缆连接4k音视频主播控制台和手提电脑

3.供电

4k音视频主播控制台内置了一个12v/20ah的锂电池，在为4k音视频主播控制台自身供电的同时，还可以为外面的摄像机、云台、4k-hdmi延长发送器供电，同时也可以为智能手机和手提电脑供电，以适应野外直播环境。4k音视频主播控制台也可以采用外接220v市电为内部电池充电和为其他设备供电。

4.信号处理流程

4k高清摄像机采集到的高清音视频信息，透过hdmi2.0协议通过hdmi线缆传送到4k-hdmi延长发送器上，4k-hdmi延长发送器对音视频信号进行无损压缩和重新编码，增强功率后利用cat.6内部的3根双绞线传送到4k音视频主播控制台。

4k高清摄像机采集到的高清音视频信息也可以透过hdmi2.0协议通过hdmi线缆直接传送到4k音视频主播控制台。

4k音视频主播控制台可以支持4路4k-hdmi延长发送器输入和4路直接hdmi输入。

4k-hdmi延长发送器发射的信号，经过4k音视频主播控制台内部的4k-hdmi延长接收器模块解码、解压缩、还原成帧后，恢复成hdmi2.0协议的信号，同4路直接hdmi输入的信号一起，输入到4k音视频主播控制台内部的4k音视频合成器模块。

4k音视频合成器模块将根据上位机(智能手机或手提电脑)发出的命令，进行音视频的切换，缩放和拼接，并叠加背景、字幕、图形和图像，形成一路hdmi2.0信号，输出到4k-h265编码器模块。

4k-h265编码器模块对合成后的这路信号，进行h.264/h.265的压缩，将压缩后的数据形成文件，通过sata2协议写入hdd硬盘中。同时将数据发送到4k直播码流传输控制器模块中。

4k直播码流传输控制器模块可以将数据文件直接通过wifi或4g模块连接的互联网发送到直播站点的服务器中；4k直播码流传输控制器模块也可以通过usb3.0接口连接智能手机或手提电脑。此时4k直播码流传输控制器模块会将自己虚拟成usb外扩拾音摄像头，在智能手机或手提电脑上直接登录直播app或直播软件，即可进行直播互动。

5.主播控制

4k直播码流传输控制器模块也可以通过usb3.0接口连接智能手机或手提电脑后，还可以启动播控app或播控软件，对4k音视频主播控制台进行播出控制，包括控制云台转动、音视频源切换，缩放和拼接，并叠加背景、字幕、图形和图像；调整压缩率、设置直播站点等操作。

如图2所示，所述4k-hdmi延长发送器包括4k-hdmi延长线txsoc芯片、titan载波透传模块、dc-dc降压电路和隔离变压器，4k高清摄像机将采集到的高清音视频信息透过hdmi2.0协议通过hdmi线缆、hdmi插座传送到4k-hdmi延长线txsoc芯片内，4k-hdmi延长线txsoc芯片通过其内部的hdmi2.0解码电路，经过行压缩电路、成帧器电路、fec编码电路再进行8b/10b变换后，进入10gserdes发送电路，至此形成3对高速差分的rapid-4k信号，经过隔离变压器后，通过rj45插座发送到cat.6线缆中；所述cat.6线缆的72v直流供电电路中混合有一路bpsk载波的反向控制信号，通过titan载波透传模块后解出了rs485控制信号，通过rs485插座输出到4k-hdmi延长发送器外部的云台设备；所述cat.6线缆的72v直流供电电路依次通过rj45插座、隔离变压器、dc-dc降压电路后，通过直流插孔输出12v直流电源。所述4k-hdmi延长线txsoc芯片型号为天津益华微电子公司的md65535。所述titan载波透传模块为天津益华微电子公司的ttn120500。所述dc-dc降压电路为上海乐兹明纬的mhb75-48s12。

如图8所示，所述cat.6线缆中一共有4对双绞线，其中3对定义为rapid-4k信号线，另1对定义为papid-4k电源线，此电源线是72v直流电源同时叠加了bpsk载波信号。

本4k-hdmi延长发送器的工作原理如下：

1.连接

用hdmi线缆连接4k高清摄像机和4k-hdmi延长发送器；用rs485线缆连接云台和4k-hdmi延长发送器；用直流线缆连接4k高清摄像机、云台和4k-hdmi延长发送器；再用cat.6线缆连接4k-hdmi延长发送器和4k音视频主播控制台。

2.供电

4k-hdmi延长发送器的电源来自cat.6线缆上的72v直流供电，直流电源，通过内部的dc-dc降压电路，转换成12v电源，共自身和外部设备使用。4k高清摄像机和云台使用4k-hdmi延长发送器提供的12v电源。

3.音视频流

4k高清摄像机采集到的高清音视频信息透过hdmi2.0协议通过连接hdmi线缆传送到4k-hdmi延长发送器的4k-hdmi延长线txsoc芯片内，本芯片通过hdmi2.0解码电路，然后经过行压缩电路、成帧器电路、fec编码电路再进行8b/10b变换后，进入10gserdes发送电路，至此形成3对高速差分的rapid-4k信号，经4k-hdmi延长发送器隔离变压器后，通过rj45插座发送到cat.6线缆中。

4.rs485反向控制流

cat.6的72v直流供电电路中混合有一路bpsk载波的反向控制信号，通过titan载波透传模块后解出了rs485控制信号，通过rs485插座，输出到4k-hdmi延长发送器外部的云台设备。

如图3所示，所述4k-hdmi延长接收器模块包括4k-hdmi延长线rxsoc芯片、titan载波透传模块、dc-dc升压电路和隔离变压器，cat.6线缆通过rj45插座连接隔离变压器，cat.6线缆中的3对rapid-4k差分信号通过隔离变压器后输入到4k-hdmi延长线rxsoc芯片内，进入10gserdes接收电路，10gserdes接收电路通过cdr时钟提取后，恢复rapid-4k的数据，通过10b/8b变换、fec解码电路、解帧器电路后，进入行解压缩电路，还原成原始无损的音视频信号，然后再经过hdmi2.0编码电路，编码成标准的hdmi2.0信号发送到hdmi接插件上输出。所述4k-hdmi延长接收器的电源来自外部供给的12v直流电源，12v直流电源通过直流插孔进入dc-dc升压电路转换成72v电源，与titan载波透传模块输出的载波信号耦合后形成rapid-4k的电源信号，依次通过隔离变压器和rj45插座发送到cat.6线缆上。外部的rs485线缆通过rs485插座将rs-485信号输入到titan载波透传模块，通过titan载波透传模块编码生成一路bpsk载波，作为反向控制信号耦合到72v直流电源上，作为rapid-4k的电源信号依次通过隔离变压器和rj45插座输出cat.6线缆上，作为控制信号控制远端设备。所述4k-hdmi延长线rxsoc芯片型号为天津益华微电子公司的md65536。所述titan载波透传模块为天津益华微电子公司的ttn120500。所述dc-dc升压电路为上海乐兹明纬的mhb48-12s75。

本4k-hdmi延长接收器模块工作原理如下：

1.供电

4k-hdmi延长接收器的电源来自外部供给的12v直流电源，通过内部的dc-dc升压电路，转换成72v电源，耦合载波信号后形成rapid-4k的电源信号发送到cat.6线缆上。

2.音视频流

cat.6线缆中的3对rapid-4k差分信号，通过隔离变压器后输入到4k-hdmi延长线rxsoc芯片内，进入10gserdes的接收电路，10kserdes电路通过cdr时钟提取后，恢复rapid-4k的数据，通过10b/8b变换、fec解码、解帧器后，进入行解压缩，还原成原始无损的音视频信号，然后再经过hdmi2.0编码，编码成标准的hdmi2.0信号再发送到hdmi接插件上输出。

3.rapid-4k载波信号产生

外部输入的rs-485信号，通过titan载波透传模块编码生成一路bpsk载波，作为反向控制信号耦合到72v直流电源上，作为rapid-4k的电源信号输出cat.6线缆上，作为控制信号控制远端设备。

如图4所示，所述4k音视频合成器模块包括4k音视频合成器soc芯片、串行flash芯片和dram芯片，所述4k音视频合成器soc芯片包括8个hdmiphyrx电路、音视频流切换阵列电路、scale图像缩放电路、多层画面叠加电路、osd电路、cpu电路、usb控制器电路、usbphy电路、ddr控制器电路和hdmiphytx电路，所述8个hdmiphyrx电路分别与音视频流切换阵列电路电连接，所述音视频流切换阵列电路与scale图像缩放电路电连接，所述scale图像缩放电路与多层画面叠加电路电连接，所述多层画面叠加电路与hdmiphytx电路电连接，hdmiphytx电路通过hdmi线缆将画面输出；所述cpu电路分别与音视频流切换阵列电路、ddr控制器电路、usb控制器电路、串行flash芯片电连接，所述ddr控制器电路分别与dram芯片、scale图像缩放电路、osd电路电连接，所述osd电路与多层画面叠加电路电连接，所述usbphy电路与usb控制器电路电连接。所述cpu电路控制整个图像处理的过程，上位机可以通过usbphy电路和usb控制器电路来发布指令控制cpu的动作。

所述串行flash芯片为美国sst公司芯片产品sst25vf040，dram芯片为韩国三星公司芯片产品k4t1g164qf，hdmiphyrx电路为美国synopsys公司ip产品dwc_hdmi14_rx_phy，音视频流切换阵列电路为天津益华微电子公司ip产品mdc_audio_sw，scale图像缩放电路为天津益华微电子公司ip产品mdc_video_scale，多层画面叠加电路为天津益华微电子公司ip产品mdc_multi_pic，osd电路为天津益华微电子公司ip产品mdc_video_osd，cpu电路为英国arm公司ip产品armcortexa5，usb控制器电路为美国synopsys公司ip产品dwc_usb3.0_ctl，usbphy电路为美国synopsys公司ip产品dwc_usb3.0_otg_phy，ddr控制器电路为美国synopsys公司ip产品dwc_ddr23l_mctl，hdmiphytx电路为美国synopsys公司ip产品dwc_hdmi14_tx_phy。

本4k音视频合成器模块工作原理如下：

本4k音视频合成器模块有8路hdmi输入和1路hdmi输出。

1.信号流程：本4k音视频合成器模块可支持8路hdmi2.0信号的输入，通过切换阵列，可以任意挑选这8路信号的排列顺序，无损的送入8个scale缩放电路通道中。每个通道scale缩放电路可以对输入的图像进行1,2,4,8,16倍的缩小，或对图像局部进行，1,2,4,8,16倍的放大。处理后的图像信号，输出到后面的多画面叠加电路中。多画面叠加电路，可以支持多达8层图像信号的叠加处理，每层图像都支持256级透明度的选择。同时支持1层单色背景和1层图像背景。支持2层文字osd层。对于有人物的图像，多画面叠加电路可以设置人物识别与背景消除功能，这部分电路可以自动选取人物图像轮廓，并对背景设置为透明，再选取任意图层进行叠加，既可达到更换背景的效果。多画面叠加电路，还可以进行图像拼接，实现多画面或画中画的功能。处理好的图像会被重新拼接成一个4k的画面输出到hdmitxphy电路中，输出到外面。整个图像处理的过程，由cpu控制操作，上位机可以通过usbphy和usb控制器来发布指令控制cpu的动作。每个图像的缓存通过ddr控制器连接到片外的dram芯片上。cpu的程序存储在片外的flash芯片里，启动时读取到dram中执行。

如图5所示，所述4k-h265编码器模块包括4k-h265编码soc芯片、串行flash和dram，所述4k-h265编码soc芯片包括hdmiphyrx电路、h.265编码电路、dmac、cpu、usb控制器、usbphy电路、sata控制器、sataphy电路、ddr控制器，所述dmac分别与cpu、usb控制器、sata控制器、ddr控制器、h.265编码电路电连接，所述h.265编码电路包括dwt变换电路、me/mc运动估值与补偿电路和vlc可变长度编码电路，图像信号输入到h.265编码电路，通过dwt变换电路、me/mc运动估值与补偿电路、vlc可变长度编码电路形成h.265的视频码流。串行flash与cpu电连接，dram与ddr控制器电连接，音视频信号通过hdmi2.0输入到4k-h265编码soc芯片的hdmiphyrx电路后分成图像信号和声音信号，图像信号输入到h.265编码电路生成h.265的视频码流；声音信号输入到cpu，由cpu进行软件压缩编码，生成h.265的音频码流，再通过cpu复合成h.265音视频码流，所述h.265音视频码流依次通过dmac、usb控制器/sata控制器、usbphy电路/sataphy电路传送到usb3.0通道/sata2.0通道。所述h.265音视频码流通过sata2.0写入存储在hdd硬盘中，同时h.265音视频码流也通过usb3.0通道传送到控制器外部。所述4k-h265编码soc芯片由cpu进行各种参数配置和系统控制，通过usb3,0通道与外部上位机进行通信。图像的缓存通过ddr控制器连接到芯片外的dram芯片上，cpu的程序存储在芯片外的flash芯片里，启动时读取到dram中执行。所述4k-h265编码soc芯片由cpu进行各种参数配置和系统控制，通过usb3,0通道与外部上位机进行通信。

所述hdmiphyrx电路为美国synopsys公司ip产品dwc_hdmi14_rx_phy，h.265编码电路为天津益华微电子公司ip产品mcdcv550，dmac为美国synopsys公司ip产品dwc_amba_dmac，cpu为英国arm公司ip产品armcortexa5，usb控制器为美国synopsys公司ip产品dwc_usb3.0_ctl，usbphy电路为美国synopsys公司ip产品dwc_usb3.0_otg_phy，sata控制器为美国synopsys公司ip产品dwc_sata_ahost，sataphy电路为美国synopsys公司ip产品dwc_sata2phy，ddr控制器为美国synopsys公司ip产品dwc_ddr23l_mctl，dwt变换电路为天津益华微电子公司ip产品mdc_dwt，me/mc运动估值与补偿电路为天津益华微电子公司ip产品mdc_memc，vlc可变长度编码电路为天津益华微电子公司ip产品mdc_lvc。

本4k-h265编码器模块工作原理如下：

音视频信号通过hdmi2.0进入4k-h265编码soc芯片的hdmiphyrx电路，分成图像信号和声音信号，图像信号进入h.265编码电路，通过dwt变换电路，me/mc运动估值与补偿电路，vlc可变长度编码电路形成h.265的视频码流；声音信号进入cpu，由cpu进行软件压缩编码，形成h.265的音频码流。再由cpu复合成音视频码流，然后将码流通过dmac分别传送到usb3.0通道和sata2.0通道。h.265音视频码流通过sata2.0写入存储在hdd硬盘中，同时h.265音视频码流也通过usb3.0通道传送到控制器外部。

如图6所示，所述4k直播码流传输控制器模块包括3片usbhub芯片、3片usb3.0otgphy芯片、fpga芯片、mpu处理器芯片、dram芯片、以太网phy芯片、wifi数传模块和4g/5g通讯模块，所述3片usbhub芯片分别各通过一个usb3.0otgphy芯片与fpga芯片电连接，其中一个usbhub芯片通过usb3.0接口与4k音视频合成器模块电连接，通过usb3.0接口与4k-h265编码器模块电连接，另一个usbhub芯片通过usb3.0接口连接智能手机/手提电脑,第三个usbhub芯片与wifi数传模块和4g/5g通讯模块电连接，所述fpga芯片分别与mpu处理器芯片、dram芯片、以太网phy芯片电连接。所述fpga芯片包括3个usb3.0控制电路、ddr控制电路、dmac控制电路、ethernetmac控制电路，所述ethernetmac控制电路与以太网phy芯片电连接，所述ddr控制电路与dram芯片电连接。

所述usbhub芯片为美国microchip公司产品usb5533b，usb3.0otgphy芯片为美国cypress产品cyusb3014，fpga芯片为美国xilinx产品xc5vlc550，mpu处理器芯片为韩国三星公司芯片产品exynos-4412，dram芯片为韩国三星公司芯片产品k4t1g164qf，以太网phy芯片为美国marvell公司产品88e1340s-bam2，wifi数传模块为上海乐鑫公司产品esp8266，4g/5g通讯模块为华为me909s，usb3.0控制电路为美国synopsys公司ip产品dwc_usb3.0_ctl，ddr控制电路为美国synopsys公司ip产品dwc_ddr23l_mctl，dmac控制电路为美国synopsys公司ip产品dwc_amba_dmac，ethernetmac控制电路为美国synopsys公司ip产品dwc_ethernet_ahb。

本4k直播码流传输控制器模块工作原理如下：

usb1口和usb2口分别连接4k音视频合成器和4k-h265编码器。

1.信号流程

压缩后的码流通过usb2口进入到本控制器中，由dmac将数据通过ddr控制电路传送到dram芯片中缓存。mpu处理器上面运行android操作系统，可以将码流通过2种方式输出的直播软件中，1种是通过智能手机，另1种是手提电脑。本控制器模块还可以直接支持直播网站的登陆，可以用智能手机或手提电脑将直播网站的信息设置好(智能手机和手提电脑不同时支持)，然后通过wifi数传模块、4g/5g通讯模块，或有线的以太网直接连接到互联网上，进行对直播网站的直接访问。每个图像的缓存通过ddr控制器连接到片外的dram芯片上。cpu的程序存储在片外的flash芯片里，启动时读取到dram中执行。

usb1口传送对4k音视频合成器的控制命令；usb2口传送对4k-h265编码器的控制命令，同时接收直播音视频码流数据；usb3口传送智能手机对整个系统的控制命令，同时接收直播音视频码流数据；usb4口传送手提电脑对整个系统的控制命令，同时接收直播音视频码流数据。

本4k直播码流传输控制器模块可以将数据文件直接通过wifi数传模块或4g/5g通讯模块连接的互联网发送到直播站点的服务器中；4k直播码流传输控制器模块也可以通过usb3.0接口连接智能手机或手提电脑。此时4k直播码流传输控制器模块会将自己虚拟成usb外扩拾音摄像头，在智能手机或手提电脑上直接登录直播app或直播软件，即可进行直播互动。

2.主播控制

本4k直播码流传输控制器模块也可以通过usb3.0接口连接智能手机或手提电脑后，还可以启动播控app或播控软件，对4k音视频主播控制台进行播出控制，包括控制云台转动、音视频源切换，缩放和拼接，并叠加背景、字幕、图形和图像；调整压缩率、设置直播站点等操作。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。