一种基于硬解码的超高清视听节目质量监测设备的制作方法

本发明涉及多画面监测技术领域，尤其是涉及一种基于硬解码的超高清视听节目质量检测设备。

背景技术：

在多画面监测领域，以及流媒体接收，音视频编解码，音视频异态监测，画面合成输出等领域，传统设备采用x86架构，依靠cpu和gpu实现对于多画面码流解码、监测和显示上屏。但是现有技术存在着针对高清节目的处理能力不足和稳定性差的技术问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于硬解码的超高清视听节目质量检测设备，以缓解了现有技术中存在针对高清节目的处理能力不足和稳定性差的技术问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种基于硬解码的超高清视听节目质量监测设备，包括：收流模块，解码模块，合成输出模块，交换模块和主控模块，其中，所述交换模块分别与所述收流模块、所述解码模块、所述合成输出模块和所述主控模块相连接；所述解码模块还与所述合成输出模块相连接；所述收流模块，用于获取待监测音视频的码流；所述解码模块，用于对所述码流进行解码或转码操作，得到解码之后的音视频数据或转码之后的音视频数据；所述合成输出模块，用于将所述解码之后的音视频数据发送到显示端；所述主控模块，用于接入控制平台和提供人机交互功能，和利用所述转码之后的音视频数据进行录制操作；所述交换模块，用于多个模块之间的数据交换。

进一步地，所述收流模块还包括多个收流网口，所述多个收流网口用于并行接收待监测音视频的码流。

进一步地，所述解码模块的数量为多个。

进一步地，所述解码模块包括：解码或转码单元和报警单元，其中，所述解码或转码单元，用于对所述码流进行解码或转码操作；所述报警单元，用于若所述待监测音视频存在异常，则发出报警信号。

进一步地，所述设备还包括：硬盘，所述硬盘与所述主控模块相连接，用于存储音视频数据。

进一步地，所述主控模块还用于：将录制后的音视频数据存储到所述硬盘中。

进一步地，所述主控模块为嵌入式处理器。

进一步地，所述收流模块为嵌入式处理器。

进一步地，所述解码模块为嵌入式处理器。

进一步地，所述合成输出模块为嵌入式处理器。

本发明提供了一种基于硬解码的超高清视听节目质量监测设备，包括：收流模块，解码模块，合成输出模块，交换模块和主控模块，其中，交换模块分别与收流模块、解码模块、合成输出模块和主控模块相连接；收流模块，用于获取待监测音视频的码流；解码模块，用于对码流进行解码或转码操作，得到解码之后的音视频数据或转码之后的音视频数据；合成输出模块，用于将解码之后的音视频数据发送到显示端；主控模块，用于接入控制平台和提供人机交互功能，和利用转码之后的音视频数据进行录制操作；交换模块，用于多个模块之间的数据交换。本发明通过嵌入式多模块硬件解码架构，采用专业的硬件解码模块，能输出更好的显示效果，更能发挥超高清视听节目的画质优势，解决了现有技术中存在的针对高清节目的处理能力不足和稳定性差的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种基于硬解码的超高清视听节目质量监测设备的示意图；

图2为本发明实施例提供的另一种基于硬解码的超高清视听节目质量监测设备的示意图；

图3为本发明实施例提供的一种基于硬解码的超高清视听节目质量监测设备的后面板的示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

针对各地4k超高清频道的开播，标志着超高清产业正式进入大规模商用，节目制作、网络传输、内容分发、电视终端、信号监测等各环节产品都将迎来大规模的升级换代。同时传统产品很难完全满足目前超高清产业发展的需求，其中，传统设备主要有以下几个问题。

(1)针对高清及4k节目的处理能力有限，为了提升1～2套4k节目的处理能力，硬件平台的成本往往成倍增加。且cpu、gpu等关键设备更新换代速度快，物料成本波动较大。

(2)上屏显示的效果一般，在色彩饱和度、运动画面流畅度等方面无法切实体现4k节目的优越性。

(3)稳定性较差，存在蓝屏、死机的风险。同时，随着各地广电机构对于“云”的概念深入运用，受到公网病毒攻击的概率也在提升。

(4)功耗高。

因此，需要发明一款，安全、稳定性高、显示效果更好、功耗更低，且满足4k节目发展需要的超高清视听节目质量监测设备。有鉴于此，本发明提供了一种基于硬解码的超高清视听节目质量监测设备。

图1是根据本发明实施例提供的一种基于硬解码的超高清视听节目质量监测设备的示意图，如图1所示，该设备包括：收流模块10，解码模块20，合成输出模块30，交换模块40和主控模块50。其中，交换模块40分别与收流模块10、解码模块20、合成输出模块30和主控模块50相连接，解码模块20还与合成输出模块30相连接。

具体地，收流模块10，用于获取待监测音视频的码流。

可选地，收流模块10还包括多个收流网口，其中，多个收流网口可以用于并行接收待监测音视频码流，从而在其中一个收流网口出现故障时，不影响其他收流网口对音视频码流的接收，同时多个收流网口并行接收音视频码流也可以增加接收音视频码流的效率。

在本发明实施例中，收流模块10为嵌入式处理器，支持ts、hls、rtmp、rtsp等所有主流流媒体协议。

解码模块20，用于对码流进行解码或转码操作，得到解码之后的音视频数据或转码之后的音视频数据。

具体地，解码模块20采用专业硬件解码平台，内置多格式解码器，根据媒体内容封装格式与编码格式，自动完成解码适配，支持用户侧出现的mpeg-2、h.264、avs、avs+、avs2、h.265等任何媒体格式。

可选地，解码模块20包括：解码或转码单元和报警单元。

具体地，解码或转码单元，用于对码流进行解码或转码操作；

报警单元，用于若待监测音视频存在异常，则发出报警信号。

具体地，解码模块20支持配置音视频编码和监测参数；视频内容的静帧、黑场、视频丢失、视频加扰、马赛克、解码异常、彩条故障、彩场故障、hls异常等的监测报警；支持音频丢失、静音、加扰、音量过低、音量过高、音频解码异常报警。

在本发明实施例中，解码模块20为嵌入式处理器。

合成输出模块30，用于将解码之后的音视频数据发送到显示端。

可选地，合成输出模块30还用于视频数据拼接和画面合成，通过多个hdmi接口，输出到大屏显示，同时将合成后的视频画面编码输出，用于画面云调度。

其中，合成输出模块30支持输出4k分辨率的hdmi、ip信号直接输出，充分展现4k超高清节目画质的优越性。

在本发明实施例中，合成输出模块30为嵌入式处理器。

主控模块50，用于接入控制平台和提供人机交互功能，和利用转码之后的音视频数据进行录制操作。

具体地，主控模块50还用于完成系统配置、web交互、平台接入、码流录制、音视频节目实时观看、查看报警等一系列人机交互的功能。

在本发明实施例中，主控模块50为嵌入式处理器。可选地，主控模块50采用arm嵌入式架构。

交换模块40，用于多个模块之间的数据交换。

在本发明实施例中，交换模块40也为嵌入式处理器。

本发明提供了一种基于硬解码的超高清视听节目质量监测设备，包括：收流模块，解码模块，合成输出模块，交换模块和主控模块。本发明通过嵌入式多模块硬件解码架构，采用专业的硬件解码模块，能输出更好的显示效果，更能发挥超高清视听节目的画质优势，以及主控模块、收流模块、解码模块以及合成输出模块多个模块独立的架构相比于单cpu的x86架构来说，可以大大提高整机的稳定性，解决了现有技术中存在的针对高清节目的处理能力不足和功耗高、稳定性差、安全性低的技术问题，达到了比现有技术中的架构功耗更低、稳定性和安全性更高的技术效果。

图2是根据本发明实施例提供的另一种基于硬解码的超高清视听节目质量监测设备的示意图。如图2所示，解码模块20的数量为多个。优选地，在本发明实施例中，解码模块20的数量为四个。

可选地，如图2所示，本发明实施例提供的设备还包括：硬盘60，硬盘60与主控模块50相连接，用于存储音视频数据。

可选地，主控模块50还用于：对转码之后的音视频进行录制操作，并将录制后的音视频数据存储到硬盘60中。

具体地，主控模块50的音视频录制功能，视频可转码为h.264或h.265格式进行录制，音频可转码为aac格式进行录制，录制效果更优异。录像参数支持自定义；同时，采用了磁盘预分配、延时写入等实用技术，提高了存储的稳定性，延长硬盘寿命。通过多级索引免拼接技术，保证对任意时长录像的快速检索调用。

可选地，主控模块50还支持内置web页面，可使用ie、谷歌等通用浏览器完成所有配置、画面布局、报警参数查看等管理功能。

可选地，如图2所示，主控模块50还与控制平台相连接。

可选地，如图2所示，合成输出模块30还包括多个hdmi接口、一个模拟音频接口和一个画面云主码流合成输出接口。如图2所示，在本发明实施例中，合成输出模块30包括两个hdmi接口，分别为hdmi-1和hdmi-2。

图3是本发明实施例提供的一种基于硬解码的超高清视听节目质量监测设备的后面板视图。如图3所示，该设备还包括控制网口、调试串口。

由以上描述可知，本发明实施例提供的一种基于硬解码的超高清视听节目质量监测设备，包括：收流模块，解码模块，合成输出模块，交换模块和主控模块，其中，交换模块分别与收流模块、解码模块、合成输出模块和主控模块相连接；解码模块还与合成输出模块相连接；收流模块，用于获取待监测音视频的码流；解码模块，用于对码流进行解码或转码操作，得到解码之后的音视频数据或转码之后的音视频数据；合成输出模块，用于将解码之后的音视频数据发送到显示端；主控模块，用于接入控制平台和提供人机交互功能，和利用转码之后的音视频数据进行录制操作；交换模块，用于多个模块之间的数据交换。本发明采用专业的硬件解码芯片和显示芯片，和软件解码相比，能输出更好的显示效果，更能发挥超高清视听节目的画质优势；主控模块、收流模块、解码模块、合成输出模块等多模块独立的架构相比于单cpu的x86架构来说可以大大提升整机的性能，缓解了现有技术在高清节目的处理上存在着功耗高、稳定性差和安全性低的技术问题。

本申请主要技术效果包括：

1)全面支持4k超高清节目：全面支持视频行业主流的4k信号的监测监看，支持的编码格式包括hevc/h.265、avs2，位深为10bit、8bit，帧率为25/30/50/60fps，支持输出4k分辨率的hdmi、ip信号直接输出，充分展现4k超高清节目画质的优越性。

2)视频智能分析：内置多种视频内容结构化分析模型，实时分析图像高清水印、台标、静帧、彩条、黑场等视频特征，分析模型可根据业务需求，灵活配置，并具备一定自学习能力。

2)微集群设计，板卡内嵌ip交换网络，多核处理器协同工作，转码通道资源动态分配，故障通道自动转移，有效保障转码业务持续性。

3)绿色环保设计：嵌入式处理器，采用动态调频调压技术，有效降低功耗，绿色节能环保。

4)监测监录一体化设计：一台设备就可同时完成ip码流接收、视音频异态监测、内容转码录制、画面合成输出、管理控制等核心功能。

5)监测画面支持多渠道发布：监测画面支持hdmi和ip同时输出。配合博汇trinityares-sop等监管平台系统，可通过微信公众号，实现监测画面移动发布功能。

本申请提供的设备与现有技术中存在的同类技术之间相比，具有如表1所示的优势：

表1

本发明相比于现有技术中的视听节目监测设备的综合性能提升至少包括：4k节目性能提升了300％，高清节目性能提升了200％，标清节目性能提升了140％，以及功耗降低了77％。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。