专利名称：一种实现多路嵌入式音频在kvm-over-ip中实时数字化传输的方法
技术领域：
本发明涉及一种实现多路嵌入式音频在KVM-OVER-ΙΡ中实时数字化传输的方法， 适用于需要多IP通道KVM-OVER-IP需要整合音频信号进行远程传输的领域。
背景技术：
所谓KVM，就是键盘(Keyboard)、显示器(Video)、滑鼠(Mouse)三个英文字首的缩写。目前KVM的种类相当多，若以网路环境来分，则划分成基于IP(远端控制)和非IP( — 般应用)两大类。网络时代，数据中心运营管理不断面临新的挑战机房服务器密度加大，管理复杂，运营成本增加和安全管理需求。IP式KVM为IT管理人员提供访问和控制多台服务器和网络数据中心设备的能力。随着IP KVM应用领域的扩展，对于服务器另外一个音频信号的远程传输也有了进一步的要求，譬如对服务器上监控软件告警音传送。目前市场上带音频传输功能的KVM产品绝大部分都是模拟的，不能通过网络进行访问，限制了它的应用范围。而数字式的KVM产品中带音频传输功能，也只是局限在点对点的延长应用上，即该数字式KVM只能连接一台服务器。如果需要对多台服务器的音频进行远程音频传输，则需要配置多台该数字式KVM，使得成本大大增加，同时使用管理都非常麻烦。可以说市场上在多IP并发访问通道多端口 KVM-OVER-ΙΡ产品中，带嵌入式音频传输功能的KVM是一片空白。中国专利号200910188003. 1，公开了一种基于KVM的计算机双向模拟音频传输方法，其中音频信号采集是采用RS485的协议，但它是模拟信号，没有转换成数字信号。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中所存在的上述不足，而提供一种实现多路嵌入式音频在KVM-OVER-IP中实时数字化传输的方法，实现多路并发IP通道访问多端口的KVM-OVER-ΙΡ，通过一台KVM-OVER-IP装置就实现多人对远程多台服务器做音频信号传输的功能。本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是一种实现多路嵌入式音频在 KVM-OVER-IP中实时数字化传输的方法，包括视频信号、键盘鼠标信号，其特征在于它还包括音频信号、音视频选路器、主处理器和音视频切换矩阵，具体方法为
1)受控设备音频和视频分别进入音视频选路器；
2)所有受控设备音视频信号在音视频切换矩阵作用下经过音视频选路器；
3)进行音频PCM以及视频A/D转换；
4)经过A/D转换后的数字信号通过FPGA实现无损压缩编码；5)通过无损压缩编码后的传输流经FPGA封装成IP包后传输；
6)在音视频切换矩阵控制下，主处理器进行解码、分离、同步等处理，最后选择所需设备音视频信号进行实时输出。本发明所述的受控设备音频通过RS485接口模块，传送至音频选路器。本发明所述的音视频在主处理上实现同步传输。本发明与现有技术相比，具有以下明显效果通过音频信号整合KVM-0VER-IP产品，在K (键盘)、V、(视频)、M (鼠标)的基础上，增加A (音频)的信号传输，满足一些特定用户的需求；同时实现多路并发IP通道访问多端口的KVM-0VER-IP，通过一台KVM-0VER-IP 装置就实现多人对远程多台服务器做音频信号传输的功能。
图1为本发明音频信号在KVM中传输的示意图。图2为本发明中音视频信号传输的示意图。图3为本发明中专用转换模块(CIM)内部示意图。图4为本发明的数据接收、发送的示意图。
具体实施例方式下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步说明。实施例
参见图1 图2，本实施例包括视频信号1、键盘鼠标信号2、音频信号3、音视频选路器 4、主处理器5和音视频切换矩阵6，具体方法为
1)受控设备音频和视频分别进入音视频选路器4；
2)所有受控设备音视频信号在音视频切换矩阵6作用下经过音视频选路器4；
3)进行音频PCM7以及视频A/D转换8 ；
4)经过A/D转换8后的数字信号通过FPGA实现无损压缩编码9；
5)通过无损压缩编码9后的传输流经FPGA封装成IP包后传输；
6)在音视频切换矩阵6控制下，主处理器5进行解码、分离、同步等处理，最后选择所需设备音视频信号进行实时输出。本实施例中，受控设备音频10通过RS485接口模块11，传送至音频选路器12， 再送往主处理器5进行处理，最后通过网口 13向远程服务器访问。通过音频信号整合 KVM-0VER-IP产品，在K (键盘)、V、(视频)、M (鼠标)的基础上，增加A (音频)的信号传输， 满足一些特定用户的需求。本实施例中，音视频在主处理器5上实现同步传输，监管人员可以根据声音告警信息与视频画面比对，及时发现非法用户操作详细过程以及非法侵入点，另外通过访问目标设备多媒体文件，实现实时传输，以达到资源共享的目的。参见图3，本实施例中，在服务器与KVM的连接采用CAT5网线进行传输，因此在服务器端必须把VGA接口 31、USB接口 32、音频输入接口 33这些通过专用转换模块(CIM)转换成RJ45接口 ；34。VGA接口 31通过RGB视频驱动器；35转换后将R、G、B、H、V信号编码成 3对模拟视频查分信号进行传输，占用CAT5网线的3对线缆；而USB接口 32和音频输入接口 33分别通过微控制器36和Audio ADC芯片37通过FPGA编码38后，变成RS485标准信号，再通过RS485收发器39进行传输，占用CAT5网线的1对线缆。参见图4，为本实施例数据接收、发送的示意图。其中PCI BARl 41为CIM FPGA 42 寄存器；PCI BAR2 43为KVM FPGA 44输出接口，音频数据，虚拟媒体数据的输出都使用该 BAR ；CIM FPGA 42中Control reg 45用于是否开启音频。操作流程如下
数据接收流程KVM FPGA 44收到CIM FPGA 52发送的一帧数据(该帧的通道为n)，放入PCI BAR2 43的SPACEn 46中，把PCI BARl 41输出状态报告位段m的第一字节置0x01， 第二字节置n，并在输出位段位置η中填入后续写入的位置值(比如第一帧646字节，写入 647值)，然后KVM FPGA 44触发PCI中断。PPC读取PCI BARl 41中的状态报告字段和位置字段，读取相应CIM FPGA 42中的数据，数据读取完成后，清除PCI BARl 41中的状态报告字段，PPC需要维护CIM FPGA 42中每个SPCAE 46的下一个读取位置。数据发送流程PPC把通道η数据写入PCI BAR3 47的SPACEn 48中，并在PCI BARl 41相应的输入状态字段和位置字段中填入值，填入原则同数据接收流程所述，CIM FPGA 42读取数据后，清除输入状态字段。停止音频采集PPC在PCI BARl 41音频控制字段中填0停止音频采集，填1开始音频采集。当PPC写入此空间时，KVM FPGA 44需要通过485接口控制CIM FPGA 42的行为。虽然本发明已以实施例公开如上，但其并非用以限定本发明的保护范围，任何熟悉该项技术的技术人员，在不脱离本发明的构思和范围内所作的更动与润饰，均应属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种实现多路嵌入式音频在KVM-0VER-IP中实时数字化传输的方法，包括视频信号、键盘鼠标信号，其特征在于它还包括音频信号、音视频选路器、主处理器和音视频切换矩阵，具体方法为受控设备音频和视频分别进入音视频选路器；所有受控设备音视频信号在音视频切换矩阵作用下经过音视频选路器； 进行音频PCM以及视频A/D转换； 经过A/D转换后的数字信号通过FPGA实现无损压缩编码； 通过无损压缩编码后的传输流经FPGA封装成IP包后传输；在音视频切换矩阵控制下，主处理器进行解码、分离、同步等处理，最后选择所需设备音视频信号进行实时输出。
2.根据权利要求1所述的实现多路嵌入式音频在KVM-0VER-IP中实时数字化传输的方法，其特征在于所述的受控设备音频通过RS485接口模块，传送至音频选路器。
3.根据权利要求1或2所述的实现多路嵌入式音频在KVM-0VER-IP中实时数字化传输的方法，其特征在于所述的音视频在主处理上实现同步传输。
全文摘要
本发明涉及一种实现多路嵌入式音频在KVM-OVER-IP中实时数字化传输的方法，适用于需要多IP通道KVM-OVER-IP需要整合音频信号进行远程传输的领域。包括视频信号、键盘鼠标信号、音频信号、音视频选路器、主处理器和音视频切换矩阵，实现音视频信号的同步实时输出。本发明通过音频信号整合KVM-OVER-IP产品，在KVM的基础上，增加音频的信号传输，满足一些特定用户的需求；同时实现多路并发IP通道访问多端口的KVM-OVER-IP，通过一台KVM-OVER-IP装置就实现多人对远程多台服务器做音频信号传输的功能。
文档编号G06F3/14GK102170441SQ201110102290
公开日2011年8月31日 申请日期2011年4月22日 优先权日2011年4月22日
发明者吴斌 申请人:杭州比特瑞旺电脑有限公司