音视频数据处理设备的制作方法

1.本技术涉及多媒体设备领域，具体而言，涉及一种音视频数据处理设备。


背景技术：

2.现有的音视频数据处理设备通过输入子卡收集各类音视频数据后，经高速串行数据链路(serdes)发送给输出子卡，输出子卡完成音视频数据的处理，并输出到音视频终端，完成音视频数据处理。
3.现有的音视频数据处理设备的架构中，音频数据只能作为视频数据的附件信息随视频数据一起调度，不够灵活。并且音频数据内嵌到视频数据中发送，占用视频数据传输带宽，降低单通道视频数据带载。
4.针对现有的音视频数据处理设备的架构中，音频数据和视频数据不能独立处理分发的问题，目前尚未提出有效的解决方案。


技术实现要素：

5.本技术实施例提供了一种音视频数据处理设备，以至少解决现有的音视频数据处理设备的架构中，音频数据和视频数据不能独立处理分发的技术问题。
6.根据本技术实施例的一个方面，提供了一种音视频数据处理设备，包括：接口芯片、主控卡、输入子卡、输出子卡、视频数据交互处理器以及音频数据交互处理器，其中，接口芯片，与输入子卡连接，用于将获取的音视频数解码为视频数据和音频数据，并将视频数据和音频数据分别发送至输入子卡；主控卡、输入子卡以及输出子卡分别与视频数据交互处理器和音频数据交互处理器连接，其中，输入子卡，用于将视频数据发送至视频数据交互处理器，以及将音频数据发送至音频数据交互处理器；输出子卡，用于对音频数据和视频数据进行处理；主控卡，用于分别向视频数据交互处理器和音频数据交互处理器下发对视频数据和音频数据进行处理的命令；视频数据交互处理器，用于将视频数据转发至输出子卡；音频数据交互处理器，用于将音频数据转发至输出子卡。
7.可选地，接口芯片包括：第一接口和第二接口，接口芯片通过第一接口将音频数据分别发送至输入子卡，以及通过第二接口将视频数据分别发送至输入子卡；其中，第一接口包括：spdif数字音频接口、集成电路内置音频总线接口；第二接口包括：低电压差分信号接口、高速串行数据链路接口以及ttl接口。
8.可选地，音频数据交互处理器为fpga处理器。
9.可选地，输入子卡和输出子卡的数量均为多个。
10.可选地，输入子卡和输出子卡与音频数据交互处理器通过如下接口进行通信：低电压差分信号接口、板内以太网接口、串行外设接口以及i2c总线接口。
11.可选地，输入子卡和输出子卡与视频数据交互处理器通过高速串行数据链路接口进行通信。
12.可选地，处理设备还包括：输入设备，与接口芯片通信，用于提供音视频数据。
13.可选地，处理设备还包括：显示设备，与输出子卡通信，用于显示输出子卡处理完成的音频数据和视频数据。
14.可选地，接口芯片通过集成电路内置音频总线接口将音频数据发送至输入子卡，通过以下接口中的一个接口将视频数据发送至输入子卡：低电压差分信号接口、高速串行数据链路接口以及ttl接口；输入子卡和输出子卡与音频数据交互处理器通过低电压差分信号接口进行通信。
15.根据本技术实施例的另一方面，还提供了另一种音视频数据处理设备，包括：接口芯片、主控卡、输入子卡、输出子卡、视频数据交互处理器、音频数据交互处理器、输入设备以及显示设备，其中，输入设备，与接口芯片连接，用于向接口芯片发送音视频数据；接口芯片，与输入子卡连接，用于将获取的音视频数解码为视频数据和音频数据，并将视频数据和音频数据分别发送至输入子卡；主控卡、输入子卡以及输出子卡分别与视频数据交互处理器和音频数据交互处理器连接，其中，主控卡，用于向视频数据交互处理器和音频数据交互处理器下发对音视频数据的处理命令；输入子卡，用于将视频数据发送至视频数据交互处理器，以及将音频数据发送至音频数据交互处理器；输出子卡，用于对音频数据和视频数据进行处理；主控卡，用于分别向视频数据交互处理器和音频数据交互处理器下发对视频数据和音频数据进行处理的命令；视频数据交互处理器，用于将视频数据转发至输出子卡；音频数据交互处理器，用于将音频数据转发至输出子卡；显示设备，与输出子卡通信，用于显示输出子卡处理完成的音频数据和视频数据。
16.在本技术实施例中，提供了一种音视频数据处理设备，包括：接口芯片、主控卡、输入子卡、输出子卡、视频数据交互处理器以及音频数据交互处理器，其中，接口芯片，与输入子卡连接，用于将获取的音视频数解码为视频数据和音频数据，并将视频数据和音频数据分别发送至输入子卡；主控卡、输入子卡以及输出子卡分别与视频数据交互处理器和音频数据交互处理器连接，其中，输入子卡，用于将视频数据发送至视频数据交互处理器，以及将音频数据发送至音频数据交互处理器；输出子卡，用于对音频数据和视频数据进行处理；主控卡，用于分别向视频数据交互处理器和音频数据交互处理器下发对视频数据和音频数据进行处理的命令；视频数据交互处理器，用于将视频数据转发至输出子卡；音频数据交互处理器，用于将音频数据转发至输出子卡。通过在现有的音视频数据处理设备的架构中增加独立处理分发音频数据的通道，从而实现了音视频数据处理设备能够独立处理分发音频数据和视频数据的技术效果，进而解决了现有的音视频数据处理设备的架构中，音频数据和视频数据不能独立处理分发技术问题。
附图说明
17.此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
18.图1是根据本技术实施例的一种音视频数据处理设备的结构框图；
19.图2是根据本技术实施例的一种音频数据交互处理器与拼接处理器的连接示意图；
20.图3是根据本技术实施例的另一种音视频数据处理设备的结构框图；
21.图4是根据本技术实施例的另一种音视频数据处理设备的结构框图；
22.图5是根据本技术实施例的另一种音视频数据处理设备的结构框图。
具体实施方式
23.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都应当属于本技术保护的范围。
24.需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
25.首先，在对本技术实施例进行描述的过程中出现的部分名词或术语适用于如下解释：
26.serdes：高速串行数据链路。
27.aux fpga：拼接处理器中负责数据交换的fpga。
28.ipc:ip camera，网络摄像机。
29.sdi相机：又称为sdi drv，新一代高清sdi视频存储设备，通过sdi高速数字视频传输接口，可接入4路/8路/16路高达1920*1080分辨率的高清数字摄像机。
30.lvds，low
‑
voltage differential signaling，低压差分信号，是一种低功耗、低误码率、低串扰和低辐射的差分信号技术。
31.串行外设接口，即spi接口，是一种同步外设接口，它可使单片机与各种外围设备以串行方式进行通信以交换信息。
32.i2c总线，是由philips公司开发的一种简单、双向二线制同步串行总线。它只需要两根线即可在连接于总线上的器件之间传输信息。
33.spdif接口，是sony、philips数字音频接口的简称。
34.集成电路内置音频总线，即i2s总线，是philips公司为数字音频设备之间的音频数据传输而定制的一种总线标准。
35.ttl接口，一种并行方式传输数据的接口。
36.图1是根据本技术实施例的一种音视频数据处理设备的结构框图，如图1所示，该系统包括：接口芯片100、主控卡101、输入子卡102、输出子卡103、视频数据交互处理器104以及音频数据交互处理器105，其中，
37.接口芯片100，与输入子卡102连接，用于将获取的音视频数解码为视频数据和音频数据，并将视频数据和音频数据分别发送至输入子卡102；
38.主控卡101、输入子卡102以及输出子卡103分别与视频数据交互处理器104和音频数据交互处理器105连接，其中，
39.输入子卡102，用于将视频数据发送至视频数据交互处理器104，以及将音频数据发送至音频数据交互处理器105；
40.输出子卡103，用于对音频数据和视频数据进行处理；
41.主控卡101，用于分别向视频数据交互处理器104和音频数据交互处理器105下发对视频数据和音频数据进行处理的命令；
42.视频数据交互处理器104，用于将视频数据转发至输出子卡103；
43.音频数据交互处理器105，用于将音频数据转发至输出子卡103；
44.接口芯片将获取的音视频数据拆分为音频数据和视频数据，然后将音频数据和视频数据分发出去。
45.主控卡是系统控制的核心，负责下发控制命令，输入子卡收集各类音视频数据，输出子卡负责各类音视频数据的发送。主控卡与子卡之间通过lvds、百兆、千兆等通路连接。
46.视频数据交互处理器用于实现视频数据在多媒体设备中的全交换处理，在本技术提供的实施例中，视频数据交互处理器采用交叉点切换矩阵芯片(cp，cross point switch)实现。
47.音频数据交互处理器用于实现视频数据在多媒体设备中的全交换处理。
48.通过上述系统，通过在现有的音视频数据处理设备的架构中增加独立处理分发音频数据的通道，从而实现了音视频数据处理设备能够独立处理分发音频数据和视频数据的技术效果。
49.在本技术的一些可选的实施例中，接口芯片100包括：第一接口和第二接口，接口芯片100通过第一接口将音频数据分别发送至输入子卡101，以及通过第二接口将视频数据分别发送至输入子卡103；其中，第一接口包括：spdif数字音频接口、集成电路内置音频总线接口；第二接口包括：低电压差分信号接口、高速串行数据链路接口以及ttl接口。
50.接口芯片通过独立的数据通道向输入子卡发送视频数据和音频数据。
51.根据本技术的另一个可选的实施例，音频数据交互处理器105为fpga处理器。
52.需要说明的是，音频数据交互处理器105包括但不限于pfga处理器，还可以通过其他处理器实现，例如arm处理器等。在本技术提供的实施例中，负责音频数据交换处理的音频数据交互处理器采用fpga实现。
53.在本技术的一些可选的实施例中，输入子卡102和输出子卡103的数量均为多个。通过多个输入子卡和多个输出子卡可以实现多路音视频数据的分发处理。
54.在本技术的另一些可选的实施例中，输入子卡102和输出子卡103与音频数据交互处理器105通过如下接口进行通信：低电压差分信号接口、板内以太网接口、串行外设接口以及i2c总线接口。
55.需要说明的是，板内以太网接口是指位于pcb板上的以太网接口。
56.图2是根据本技术实施例的一种音视频数据处理设备的连接示意图，如图2所示，
57.音频数据交互处理器通过aux fpga实现，输入子卡和输出子卡通过lvds通道与aux fpga连接。输入子卡接收到音频数据后，进行打包，经lvds通信接口传输到aux fpga进入音频交换矩阵。
58.aux fpga接收收到任意输入子卡的音频包后，根据主控卡配置的路由信息，重新封包，以组播通信的方式一次下发给一张或多张输出子卡。
59.输出子卡根据音频包的包头信息同时进行多路音频信息的拆分处理，接口转换，最终输出到音频终端设备，完成音频处理。需要说明的是，由于不同的音频终端设备采用的接口不同，因此输出子卡需要进行接口转换，才能将音频数据成功分发至不同的音频终端设备。
60.本技术实施例中，采用lvds通道作为通信链路用于传输音频数据，也可以选用百兆以太网接口等其他通信接口方案。
61.根据本技术的一个可选的实施例，输入子卡102和输出子卡103与视频数据交互处理器104通过高速串行数据链路接口进行通信。
62.输入子卡和输出子卡与视频数据交互处理器通过高速串行数据链路(serdes)传输数据。
63.图3是根据本技术实施例的另一种音视频数据处理设备的结构框图，如图3所示，该系统还包括：输入设备106，与接口芯片100通信，用于提供音视频数据。
64.输入设备106包括ipc、sdi相机、pc视频源等，用于提供音视频数据。
65.图4是根据本技术实施例的另一种音视频数据处理设备的结构框图，如图4所示，该系统还包括：显示设备107，与输出子卡103通信，用于显示输出子卡103处理完成的音频数据和视频数据。
66.需要说明的是，显示设备107包括但不限于lcd大屏、led大屏或者其他一些终端设备。
67.根据本技术的一个可选的实施例，接口芯片通过集成电路内置音频总线接口将音频数据发送至输入子卡，通过以下接口中的一个接口将视频数据发送至输入子卡：低电压差分信号接口、高速串行数据链路接口以及ttl接口；输入子卡和输出子卡与音频数据交互处理器通过低电压差分信号接口进行通信。
68.需要说明的是，在实际应用时，接口芯片100通过集成电路内置音频总线接口将音频数据发送至输入子卡102；通过低电压差分信号接口、高速串行数据链路接口以及ttl接口中的一个接口将视频数据发送至输入子卡102，具体使用哪种接口传输视频数据需要依接口芯片100上集成的哪种接口而定。
69.图5是根据本技术实施例的另一种音视频数据处理设备的结构框图，如图5所示，该系统包括：接口芯片500、主控卡501、输入子卡502、输出子卡503、视频数据交互处理器504、音频数据交互处理器505、输入设备506以及显示设备507，其中，
70.输入设备506，与接口芯片500连接，用于向接口芯片500发送音视频数据；
71.所述接口芯片500，与所述输入子卡502连接，用于将获取的音视频数解码为视频数据和音频数据，并将所述视频数据和所述音频数据分别发送至所述输入子卡502；
72.主控卡501、输入子卡502、输出子卡503分别与视频数据交互处理器504和音频数据交互处理器505连接，其中，
73.输入子卡502，用于将视频数据发送至视频数据交互处理器504，以及将音频数据发送至音频数据交互处理器505；
74.输出子卡503，用于对音频数据和视频数据进行处理；
75.主控卡501，用于分别向视频数据交互处理器504和音频数据交互处理器505下发对视频数据和音频数据进行处理的命令；
76.视频数据交互处理器504，用于将视频数据转发至输出子卡503；
77.音频数据交互处理器505，用于将音频数据转发至输出子卡503；
78.显示设备507，与输出子卡503通信，用于显示输出子卡503处理完成的音频数据和视频数据。
79.根据本技术的一个可选的实施例，音频数据交互处理器505为fpga处理器。
80.需要说明的是图5所示实施例的优选实施方式可以参见图1至图4所示实施例的相关描述，此处不再赘述。
81.上述本技术实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
82.在本技术的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
83.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
84.所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
85.以上所述仅是本技术的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本技术的保护范围。