专利名称:一种多路高清音视频编码装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种多路高清音视频编码装置，通过采用嵌入式CPU+DSP的方式的编码核心处理器，以及多路SDI信号输入接口和DVI信号输入接口组合的方式的视频信号输入装置，可以通过多路信号切换器实现信号的自由切换，从而有效避免了该编码装置因受到病毒的侵入而造成瘫痪进而无法使用的问题，且该编码装置具有稳定性高，整体功耗低的优点。
【专利说明】一种多路高清音视频编码装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及音视频编码领域，尤其涉及一种多路高清音视频编码装置。
【背景技术】
[0002]智慧教室是数字教室和未来教室的一种形式，智慧教室是一种新型的教育形式和现代化教学手段，基于互联网技术集智慧教学、人员考勤、资产管理、环境智慧调节、视频监控及远程控制于一体的新型现代化智慧教室系统，是推进未来学校建设的有效组成部分。
[0003]智慧教室使学生通过智慧教室实验平台，能掌握物联网技术基础理论、物理信息系统标识与感知、计算机网络理论与技术和数据分析与信息处理技术等知识，具备通信技术、网络技术、传感技术等信息领域宽广专业知识，具备一定的工程应用系统的开发、实践能力和科学研宄能力。
[0004]传统教室的录播系统是采用PC+采集卡的方式采集音视频数据，因此往往当计算机或软件出现问题，整套录播系统将无法工作从而造成系统瘫痪。
[0005]所以为了既可以让学生进行创新实验研宄，又方便教师开展科学研宄，这样的问题是不允许出现的，否则会耽误时间，影响学生和教师们的实验研宄进度。
[0006]中国专利(CN203608305U)公开了一种多功能机顶盒，包括机顶盒主芯片和内存模块和多媒体处理单元，其中，机顶盒主芯片分别于内存模块和多媒体处理单元之间相互传输信号，同时机顶盒主芯片上连接有网络接入单元，多媒体处理单元与音视频接入端口相连，多媒体处理单元接收到机顶盒主芯片或者音视频接入单元传输的信号后经识别传输给对应的电视信号魔术转换器、音频编码器，视频编码器和高清视频解码器。
[0007]上述专利并没有解决由于计算机或者软件出现问题，会致使整套录播系统无法继续工作的技术问题。
实用新型内容
[0008]鉴于上述问题，本实用新型提供一种多路高清音视频编码装置，包括编码核心处理器以及与编码核心处理器分别连接的DDR内存、Flash存储器、电源模块和输出模块，其特征在于，该音视频编码装置还包括若干DVI信号输入装置、若干SDI信号输入装置和音频信号输入装置，所述DVI信号输入装置和所述SDI信号输入装置均连接至一信号切换器，所述信号切换器通过TCP/IP协议接收指令动态切换信号通道进行信号切换；
[0009]所述信号切换器通过视频编码模块与编码核心处理器连接，所述音频信号通过音频编码模块与编码核心处理器连接。
[0010]上述的编码装置，其特征在于，所述SDI信号输入装置的数量为3个，所述DVI信号输入装置的数量为I个。
[0011]上述的编码装置，其特征在于，所述视频编码模块采用H.264视频压缩算法实现编码。
[0012]上述的编码装置，其特征在于，所述编码装置中视频数据的发送方式包括:单播、组播、广播、点播、TCP、RTSP。
[0013]上述的编码装置，其特征在于，所述编码装置支持300K_40Mbps的动态码流编码。
[0014]上述的编码装置，其特征在于，所述编码装置支持电视制式的分辨率从1080P至CIF0
[0015]上述的编码装置，其特征在于，所述编码装置采用嵌入式系统构架。
[0016]上述的编码装置，其特征在于，所述编码核心处理器为CPU和DSP组合。
[0017]本实用新型公开了一种多路高清音视频编码装置，该编码装置通过采用嵌入式CPU+DSP的方式的编码核心处理器，以及多路SDI信号输入接口和DVI信号输入接口组合的方式的视频信号输入装置，可以通过多路信号切换器实现信号的自由切换，从而有效避免了该编码装置因受到病毒的侵入而造成瘫痪进而无法使用的问题，且该编码装置具有稳定性高，整体功耗低的优点。
【附图说明】
[0018]图1是本实用新型工作原理图。
【具体实施方式】
[0019]本实用新型的主要思想是采用多路视频信号输入装置(包括DVI和SDI信号输入装置)通过信号切换器进行信号的自由切换，并通过一个稳定的编码核心处理器将信号安全稳定的输出。
[0020]DVI (数字视频接口)具有支持高带宽数据传输和高清晰图像显示的优点。模拟视频的显示是通过数字大P模拟到数字的转化实现的，而DVI接口无需进行这些转换，直接数字到数字，避免了信号转换而带来的图像质量损失，使图像的清晰度和细节表现力都得到了大大提尚。
[0021]SDI (数字分量串行接口)是一种广播级的高清数字输入和输出端口，SDI接口不能直接传送压缩数字信号，数字录像机、硬盘等设备记录的压缩信号重放后，必须经解压并经SDI接口输出才能进入SDI系统。如果反复解压和压缩，必将引起图像质量下降和延时增加，为此各种不同格式的数字录像机和非线性编辑系统，规定了自己的用于直接传输压缩数字信号的接口。
[0022]将DVI信号输入装置与SDI信号输入装置设于同一装置中，并连接信号切换器进行不同信号之间的切换，这样可以将高分辨率的DVI源转换为高/标清视频，用于播放、显不和记录，可同时输出尚质量的数字SDI和模拟分量。
[0023]目前，大部分教室的录播系统是采用PC+采集卡的方式采集音视频数据的，为了得到系统更稳定的录播系统，如图1所示，本实用新型采用了一种多路高清音视频编码装置，包括编码核心处理器以及与编码核心处理器相连的DDR(双倍速率同步动态随机存储器)内存、Flash (快闪)存储器、电源模块和输出模块。
[0024]编码核心处理器是由CPU和DSP组成的，CPU的标准化和通用性很好，支持操作系统，所以以CPU为核心的系统方便人机交互以及和标准接口设备通信，非常方便且不需要硬件开发；DSP用来开发嵌入式的信号处理系统，它能及时处理资料，所以它可以处理无法容忍任何延迟的应用，大多数的DSP都拥有流水结构，即每条指令都由片内多个功能单元分别完成取值、译码、取数、执行等步骤，这样可以大大提高系统的执行效率，DSP有专用的硬件乘法器，可以在一个时钟周期内完成MAC运算，DSP有专用的硬件地址发生单元，这样可以支持许多信号处理算法所需要的特定数据地址模式。通过这样的组合，对于任何信号，该编码核心处理器都可以很快速稳定的处理输入的信号并输出，不会受到病毒侵入，而且功耗也是很低的。
[0025]其中，与编码核心处理器相连的还有视频编码模块和音频编码模块，音频信号输入装置与音频编码模块相连接，这样当有音频信号通过音频信号输入装置输入，经过音频编码模块输入编码核心处理器处理后输出该音频信息。
[0026]另外，多路视频信号通过视频信号输入装置输入，经过一多路信号切换器输入视频编码模块再传输进编码核心处理器中进行处理后输出视频信号。该多路视频信号输入装置包括3个SDI信号输入装置和I个DVI信号输入装置，这4路信号可在信号切换器中通过TCP/IP协议接收指令动态切换信号通道进行信号切换，生成多场景的视屏画面。其中，视频编码模块采用H.264视频压缩算法实现编码，压缩技术的基本原理就是将视频文件中的非常重要信息过滤，以便让数据能够更快的在网络中传输，在同等的图像质量条件下，H.264的数据压缩比能比当前DVD系统中使用的MPEG-2高2_3倍，比MPEG-4高1.5-2倍。正因为如此，经过H.264压缩的视频数据，在网络传输过程中所需要的带宽更少，也更经济。H.264通过分层设计、多帧参论、多模式运动估计、改进的帧内预测来提高预测精度，从而获得比其他标准好很多的压缩性能。
[0027]所以本实用新型中采用H.264视频压缩算法实现编码，可以实现最高1080P的高质量画质，帧率最高可以达到60帧/秒；还支持多分辨率(支持电视制式的分辨率从1080P至CIF(通用影像传输格式))。编码器支持300K-40Mbps动态码流编码，且视频编码参数可按实际需求调节。视频编码模块中采用了专门的视频处理芯片，这样在端到端传输时延小于等于2帧，视频数据的发送方式也是多样化的:单播、组播、广播、点播、TCP、RTSP等。
[0028]所以，本实用新型编码核心处理器采用CPU+DSP的方式，视频信号输入装置采用多路SDI信号输入接口和DVI信号输入接口组合的方式并通过多路信号切换器实现信号的自由切换，避免该套编码装置因受到病毒的侵入而造成瘫痪进而无法使用的问题，具有稳定性高，整体功耗低的优点。
[0029]通过说明和附图，给出了【具体实施方式】的特定结构的典型实施例，基于本实用新型精神，还可作其他的转换。尽管上述实用新型提出了现有的较佳实施例，然而，这些内容并不作为局限。
[0030]对于本领域的技术人员而言，阅读上述说明后，各种变化和修正无疑将显而易见。因此，所附的权利要求书应看作是涵盖本实用新型的真实意图和范围的全部变化和修正。在权利要求书范围内任何和所有等价的范围与内容，都应认为仍属本实用新型的意图和范围内。
【权利要求】
1.一种多路高清音视频编码装置，包括编码核心处理器以及与编码核心处理器分别连接的DDR内存、Flash存储器、电源模块和输出模块，其特征在于，该音视频编码装置还包括若干DVI信号输入装置、若干SDI信号输入装置和音频信号输入装置，所述DVI信号输入装置和所述SDI信号输入装置均连接至一信号切换器，所述信号切换器通过TCP/IP协议接收指令动态切换信号通道进行信号切换； 所述信号切换器通过视频编码模块与编码核心处理器连接，所述音频信号通过音频编码模块与编码核心处理器连接。2.根据权利要求1所述的编码装置，其特征在于，所述SDI信号输入装置的数量为3个，所述DVI信号输入装置的数量为I个。3.根据权利要求1所述的编码装置，其特征在于，所述视频编码模块采用H.264视频压缩算法实现编码。4.根据权利要求1所述的编码装置，其特征在于，所述编码装置中视频数据的发送方式包括:单播、组播、广播、点播、TCP、RTSP。5.根据权利要求1所述的编码装置，其特征在于，所述编码装置支持300K-40Mbps的动态码流编码。6.根据权利要求1所述的编码装置，其特征在于，所述编码装置支持电视制式的分辨率从1080P至CIFo7.根据权利要求1所述的编码装置，其特征在于，所述编码装置采用嵌入式系统构架。8.根据权利要求1所述的编码装置，其特征在于，所述编码核心处理器为CPU和DSP组入口 ο
【文档编号】H04N7-01GK204272287SQ201420733229
【发明者】郭国庆 [申请人]宁波升维信息技术有限公司