专利名称：一种通用解码视频矩阵的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种通用解码视频矩阵，尤其涉及一种支持将多种视频压縮编码格式
解码输出的数字视频矩阵。
背景技术：
随着视频监控的数字化，网络化时代的到来，越来越多的模拟监控系统被数字网 络监控系统所取代，同时监控点的数量越来越多并且越来越密。这不仅要求在监控前端部 署网络视频服务器，而且要求在大型视频监控中心或指挥中心部署网络视频矩阵，以满足 网络视频图像解码上监视器、电视墙的目的。 传统的模拟矩阵由于视频传输采用模拟信号，所以每一路视频信号需要一路同轴 电缆接入。相应的控制信号也需要单独的控制线来传输。这势必造成在传输线缆方面对资 源的严重浪费，而且在实际现场施工时也会十分复杂和繁琐。由于模拟矩阵只是简单地采 用搭桥的方式实现视频信号的切换，因此要对视频信号进行统一的网络管理是不可能的。 在数字化、网络化日益普及的今天，传统模拟矩阵在数字视频信号的传输、解码、切换、控制 等功能支持上显得越发捉襟见肘 随着网络视频监控技术的发展，数字视频矩阵技术应运而生。数字视频矩阵通过 网络接收前端的视频源，利用图像解码卡实现对网络视频信号的D/A转换，再通过一套矩 阵软件实现对多路前端视频信号的任意切换、控制、上电视墙上显示。 目前市场上数字视频矩阵只支持统一格式的MPEG4或者H. 264的编码格式，对于 特殊厂家的视频编码设备就需要添加另外的设备进行编码转换，无疑增加了工程部署的成 本，和系统复杂度。从而研发一种能够兼容市场上多种前端编码设备的数字视频矩阵是非 常有必要的。
发明内容
有鉴于此，本发明所要解决的技术问题是提供支持目前市场上多种前端视频编码 设备的数字视频矩阵，以能降低工程部署中的成本和复杂度。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的 —种通用解码视频矩阵，通过PCI插槽与PCI视频矩阵卡连接，通过以太网口与数 字压縮视频相连接，通过RS232 口与控制终端相连接，该通用解码视频矩阵包括相互连接 的 矩阵切换控制模块，连接于所述PCI插槽，用于视频信号的切换和输出； 视频调用请求处理模块，连接于所述RS232 口，用于处理控制终端发送的调用请
求命令，实现远程数字视频通道连接和调用；以及， 通用解码模块，连接于所述以太网口以太网口，用于将数字压縮视频解码成YUV 数字图像，根据数字压縮视频的特征从码流特征库中找出码流所属的厂商，并根据厂商从 解码器库中找出相应的软解码器，以将压縮视频码流解码输出。
与现有技术相比本发明的优点在于，支持目前市场上多种前端视频编码设备的数 字视频矩阵，降低了工程部署中的成本和复杂度。
图1是本发明解码视频矩阵一种实施例的系统结构示意图； 图2是本发明解码视频矩阵一种实施例的结构示意图； 图3是本发明解码视频矩阵一种实施例的的矩阵切换控制模块的工作流程图； 图4是本发明解码视频矩阵一种实施例的视频调用请求处理模块的工作流程图； 图5是本发明解码视频矩阵一种实施例的通用解码模块的工作流程图； 图6是本发明解码视频矩阵一种实施例的矩阵切换控制模块的工作流程图。
具体实施例方式
下面结合附图和较佳的实施例对本发明作进一步说明。 如图1所示，通用解码视频矩阵连成一个系统，系统的前端部分是通过硬盘录像 机或者网络视频编码器(DVR\DVS)获取监控现场的数字压縮视频，通过以太网和前端视频 编码设备连接，然后将数字视频解码作为模拟视频输出，最后等待控制终端通过RS232/485 发送切换指令，当通用解码视频矩阵收到由串口传来的切换指令，从而将对应的数字视频 信号解码输出通过模拟输出端口输出到与之相连的监视器上。 其中，通用解码视频矩阵是系统的核心部分，基于网络的整个系统是一个高集成 化的系统体系，它包括摄像机控制、云台控制、音视频编、解码和采集、视频回放。该系统属 于软、硬件结合的二层结构系统。第一层是硬件层面，主要由外围的摄像头、视频编码设备， 视频矩阵卡(负责模拟输出)组成。第二层是软件层面，包括软、硬件之间的通信、视频矩 阵的控制和网络传输模块。 根据系统特点，可将系统划分为硬件功能部分，包括视频编码模块和矩阵切换控 制模块；和软件功能部分，包括视频调用请求处理模块、通用视频解码模块，矩阵切换控 制模块。其中视频编码模块负责视频采集和压縮功能，该模块的实现有前端视频编码设备 完成。矩阵切换控制模块负责视频信号的切换和输出，该模块的实现均由视频矩阵卡控制 下完成。视频调用请求处理模块用来处理控制终端发送的调用请求命令，实现远程数字视 频通道连接和调用。其中，通用视频解码模块尤为核心，主要实现对各个厂家的数字压縮视 频流的解码，将码流还原成YUV数字视频信号，从而能通过视频矩阵卡输出。矩阵切换控制 模块负责控制视频矩阵卡实现视频通道的切换、输出功能。 结合图1，如图2所示，一种通用解码视频矩阵，通过PCI插槽与PCI视频矩阵卡连 接，通过以太网口与数字压縮视频相连接，通过RS232 口与控制终端相连接，该通用解码视 频矩阵包括相互连接的矩阵切换控制模块，连接于所述PCI插槽，用于视频信号的切换和 输出；视频调用请求处理模块，连接于所述RS232 口，用于处理控制终端发送的调用请求命 令，实现远程数字视频通道连接和调用；以及，通用解码模块，连接于所述以太网口以太网 口 ，用于将数字压縮视频解码成YUV数字图像，根据数字压縮视频的特征从码流特征库中 找出码流所属的厂商，并根据厂商从解码器库中找出相应的软解码器，以将压縮视频码流 解码输出。
4
其中，视频编码模块以完成视频编码，即模拟视频的数字化，这个模块功能主要包 括视、音频图像的实时采集和压縮，在本系统中是指各种厂家的视频编码设备，目前支持的 视频编码设备的厂家有海康DVR/DVS，大华DVR/DVS，恒易DVR/DVS，光科DVR/DVS，亚奥DVR/ DVS，大力DVR/DVS。 矩阵切换控制模块主要负责视频通道的切换和对输出视频的任意组合。通过软件
控制，经过矩阵切换控制模块的切换，然后按照程序指令要求，输出到与视频矩阵卡相连的
终端显示设备上，即电视屏幕墙。图3是矩阵切换控制模块的工作流程。 从图中可以看出，通用解码视频矩阵从接收命令到实现切换输出须经过四个步
骤 1.应用软件根据操作人员的需求给通用解码视频矩阵发出程序指令。程序通过应 用层协议调用视频矩阵卡驱动中的相关程序，向MPU芯片发出控制命令，并与之进行通信 会话。应用层软件，这里主要是控制终端，与矩阵之间的通信是通过计算机COM接口，利用 RS232串口线实现的。 2. MPU芯片接收到软件发出的控制命令后，判断所要进行的操作，然后将命令请求 转换成机器码来控制矩阵控制电路(开关电路)，将经过视频信号通道进行相应切换。
3.开关电路为纯物理电路，由MPU发出的电信号控制电路的开、关，通道转换等功 能。 4.最后一步将每个切换电路的输出电路与矩阵卡的视频输出端口相连并通过线
路与电视墙的一个监视器相连，将切换过的视频信号输出到固定的设备上。通过这个过程
对接入多路视频通道的重新组合，可以很方便的实现任意通道的视频调用。 其中，视频调用请求处理模块用来处理矩阵切换指令，根据指令请求的资源实现
远程数字视频通道连接和调用。这个模块不仅要接收前端编码器的相关信息并向其发送
视频调用请求命令，而且要对位于客户端主机中的视频矩阵卡进行相应的初始化及设置工
作。该模块的软件流程图如图4，该模块侦听串口是否有请求到达，若有请求，根据请求连接
前端视频采集设备(DVR/DVS)，请求相应的数字压縮视频流，当有压縮视频流到达时 通用解码模块是将各种数字压縮视频解码成YUV数字图像，该模块是本视频矩阵
不同于现有数字视频矩阵之处，主要特征在于通用解码能够将多种不同厂家的视频压縮码
流解码输出，该通用解码模块流程如图5所示，首先根据数字压縮视频的特征从码流特征
库中找出码流所属的厂商，然后在根据厂商从解码器库中找出相应的软解码器，最终将压
縮视频码流解码输出，其中码流特征库和解码器库是将各个厂商提供的二次开发接口按照
统一接口进行封装得到的。 矩阵切换控制模块负责控制视频矩阵卡实现视频通道的切换、输出功能。从前面 知道，经过网络请求的数据通过解码出的YUV数据可以进入主机缓冲区中等待输出，因此 矩阵切换控制则可以控制YUV数据由PCI总线进入矩阵卡中，然后进行切换输出。该模块 的软件流程图如图6所示。 实施方案1 ，通过软件终端来控制通用解码视频矩阵 1.将通用解码视频矩阵主机所要连接的前端编码设备的信息录入在主机中的 ACCESS数据库中〈camerainfo. mdb〉，每个编码器所要录入字段为设备IP地址，网络端口 号，设备登陆名用户名，登陆密码，设备通道数目，以及每个通道所对应全局同道号。
2.打开通用解码视频矩阵服务端软件，设置网络端口号已经相应的串口参数。
3.将控制终端利用RS232和通用解码视频矩阵进行连接，打开控制终端软件，在 打开软件之前配置相应的串口参数配置文件setup, ini配置内容如下
[Setup]
;串口号
Port = 1 ;o奇校验，e偶校验，n无校验
;波特率，检验，数据位，停止位
Settings = 9600， n， 8，1 4.利用模拟MAX矩阵键盘来发矩阵控制协议到通用解码视频矩阵，摄像机号为 ACCSEE数据所配置的全局通道号，监视机号为矩阵卡的对应的输出通道
实施方案2，通过标准的MAX键盘来控制通用解码视频矩阵 1.将通用解码视频矩阵主机所要连接的前端编码设备的信息录入在主机中的 ACCESS数据库中〈camerainfo. mdb>，每个编码器所要录入字段为设备IP地址，网络端口 号，设备登陆名用户名，登陆密码，设备通道数目，以及每个通道所对应全局同道号。
2.打开通用解码视频矩阵服务端软件，设置网络端口号已经相应的串口参数；
3.将MAX矩阵控制键盘利用RS232和通用解码视频矩阵进行连接，按照MAX键盘 说明配置好RS232的串口参数和通用解码举证服务端软件的串口配置相一致；
4.利用MAX矩阵键盘来发矩阵控制协议到通用解码视频矩阵，摄像机号为ACCSEE 数据所配置的全局通道号，监视机号为矩阵卡的对应的输出通道。 以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定 本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在 不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的 保护范围。
权利要求
一种通用解码视频矩阵，其特征在于，通过PCI插槽与PCI视频矩阵卡连接，通过以太网口与数字压缩视频相连接，通过RS232口与控制终端相连接，该通用解码视频矩阵包括相互连接的矩阵切换控制模块，连接于所述PCI插槽，用于视频信号的切换和输出；视频调用请求处理模块，连接于所述RS232口，用于处理控制终端发送的调用请求命令，实现远程数字视频通道连接和调用；以及，通用解码模块，连接于所述以太网口以太网口，用于将数字压缩视频解码成YUV数字图像，根据数字压缩视频的特征从码流特征库中找出码流所属的厂商，并根据厂商从解码器库中找出相应的软解码器，以将压缩视频码流解码输出。
全文摘要
本发明提供一种通用解码视频矩阵，通过PCI插槽与PCI视频矩阵卡连接，通过以太网口与数字压缩视频相连接，通过RS232口与控制终端相连接，该通用解码视频矩阵包括相互连接的矩阵切换控制模块，连接于所述PCI插槽，用于视频信号的切换和输出；视频调用请求处理模块，连接于所述RS232口，用于处理控制终端发送的调用请求命令，实现远程数字视频通道连接和调用；以及，通用解码模块，连接于所述以太网口以太网口，用于将数字压缩视频解码成YUV数字图像，根据数字压缩视频的特征从码流特征库中找出码流所属的厂商，并根据厂商从解码器库中找出相应的软解码器，以将压缩视频码流解码输出。
文档编号H04N7/26GK101707710SQ20091011044
公开日2010年5月12日 申请日期2009年10月30日 优先权日2009年10月30日
发明者何鸿, 程刚 申请人:深圳市迪威视讯股份有限公司