一种4K超高清分布式系统高清音视频编码服务器论文和设计-朱龙龙

全文摘要

本实用新型公开了一种4K超高清分布式系统高清音视频编码服务器，属于音视频传输技术领域。它包括4K超高清传输解码芯片、高清音视频压缩处理DSP芯片，所述4K超高清传输解码芯片连接有光纤传输接口、网线接口、音视频输出接口，所述高清音视频压缩处理DSP芯片连接有音视频输入接口、音视频输出接口、USB接口、音频输出接口、网线接口，所述4K超高清传输解码芯片通过音视频输出接口与高清音视频压缩处理DSP芯片的音视频输入接口连接。高清音视频编码服务器能够远距离传输网络交换机的数据包，并进行解码；能够对解码后的4K超高清音视频进行压缩处理，并进行环路实时镜像回显画面和音频输出。

主设计要求

1.一种4K超高清分布式系统高清音视频编码服务器，其特征在于，它包括4K超高清传输解码芯片、高清音视频压缩处理DSP芯片，所述4K超高清传输解码芯片连接有光纤传输接口、网线接口、音视频输出接口，所述高清音视频压缩处理DSP芯片连接有音视频输入接口、音视频输出接口、USB接口、音频输出接口、网线接口，所述4K超高清传输解码芯片通过音视频输出接口与高清音视频压缩处理DSP芯片的音视频输入接口连接。

设计方案

2.根据权利要求1所述一种4K超高清分布式系统高清音视频编码服务器，其特征在于，所述4K超高清传输解码芯片还连接有电脑控制端接口。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及一种4K超高清分布式系统高清音视频编码服务器，属于音视频传输技术领域。

背景技术

根据调研机构公布的统计数据显示，2016年全球4K电视面板销量达到6374万片，同比增长率高达70％，相应市场占有率也提升至24.7％。中国的发展更加迅速，2016年中国4K电视产品销量超过2500万台，预计2020年达到4400万台，北美和西欧作为4K电视的第二和第三大市场，2020年的4K电视销量预期总和将达到4490万台。

随着4K业务的规模发展，传统的网络在转向体验驱动的4K承载网网络架构过程中，有两个关键点需要跨越：传统高收敛，多层次的网络模型需简化，以适应4K业务模式；4K的网络体验是端到端的，无边界的，需E2E的体验保障。大尺寸电视风向下，无论是液晶还是OLED，在产能或售价上都有短板，而4K超高清投影产品恰好在大尺寸、画面表现和价格上有差异化表现。

可视化是专业AV领域近年来特别专注的方面。在大数据、网络化时代，可视化不再是简单的显示，而是需要通过可视化提高工作效率，加快决策进度，更好地完成协作。工业控制设备的智能化，如今每天都会产生大量数据，如何充分利用与企业经营相关的内外部数据、帮助企业更好的运营和决策，越来越成为成为企业关注的问题。网络化发展，可以促使过程控制的功能进一步分散下移，实现真正意义上的“全数字”、“全分散”控制。

2017年底，全国首个4K超高清电视试验频道在广东广播电视台正式启动，成为我国4K发展史上的一个里程碑，这场4K风暴将为我们呈现出画面更逼真、特效更震撼、场景更丰富、表演更细腻的视听盛宴。

随着显示技术的不断进步，4K的应用也逐渐完善起来，因其色彩鲜艳、文字清晰锐丽，得到了越来越多客户的青睐，然而如此大数据量的图像，怎么可以让其更好的实现无损传输和输出显示变的尤为重要。4K电视提供了比高清电视更高的图像分辨率(3840x2160)、更宽的色域、更宽的动态范围、更广的观看视野和更多的声道数，给用户带来了更好的视听体验，但由于4K电视技术较新，与之对应的测试方法和手段还较为匮乏，相关测试技术规范与技术标准大多还在制定当中。

近几年，互联网服务规模越来越庞大，分布式系统以及典型分布式系统的云计算平台等技术得到快速发展。今后的趋势是智能化程度越来越提高，所占的比重越来越大。如今的大屏幕显示系统不仅要负责对海量数据信息进行高效率的分析，还要将分析结果展现出来，以让各个管理部门可以直观、便捷地根据数据指标，合理调度配置资源进行事件决策。4K超高清传输分布式系统与互联网应用的紧密结合和广泛普及，将大大提升用户的视听体验，提升群众的幸福感，进一步深化电视媒体与新媒体的融合发展，通过创新发展拓展宣传阵地，同时带动相关产业的发展。

目前，在4K超高清传输分布式系统中，存在不能方便地读取多路信号源图像，用户无法直观的操作多路信号源的切换的问题。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题在于：提供一种4K超高清分布式系统高清音视频编码服务器，它解决了以上问题。

本实用新型所要解决的技术问题采取以下技术方案来实现：

一种4K超高清分布式系统高清音视频编码服务器，它包括4K超高清传输解码芯片、高清音视频压缩处理DSP芯片，所述4K超高清传输解码芯片连接有光纤传输接口、网线接口、音视频输出接口，所述高清音视频压缩处理DSP芯片连接有音视频输入接口、音视频输出接口、USB接口、音频输出接口、网线接口，所述4K超高清传输解码芯片通过音视频输出接口与高清音视频压缩处理DSP芯片的音视频输入接口连接。

作为优选实例，所述4K超高清传输解码芯片还连接有电脑控制端接口。

4K超高清分布式系统，它包括超高清输入设备、4K超高清传输接口机、网络交换机、播放设备；每台超高清输入设备连接一台4K超高清传输接口机，输入端的所有4K超高清传输接口机与网络交换机连接，网络交换机连接至少一台作为输出端的4K超高清传输接口机，输出端的4K超高清传输接口机连接播放设备。

将高清音视频编码服务器中的4K超高清传输解码芯片通过光纤传输接口或网线接口与4K超高清分布式系统中的网络交换机连接，接收由输入端超高清传输接口机打包的数据包，4K超高清传输解码芯片对数据包进行解码，生成的超高清音视频传递给高清音视频压缩处理DSP芯片，进行压缩处理；高清音视频压缩处理DSP芯片通过音视频输出接口、音频输出接口进行环路实时镜像回显画面和音频输出，高清音视频压缩处理DSP芯片通过网线接口输出标准的TS网络流，传送到中控网络交换机，中控网络交换机通过高清音视频压缩处理DSP芯片的USB接口进行控制信号传输。

本实用新型的有益效果是：

(1)高清音视频编码服务器中的4K超高清传输解码芯片能够通过光纤传输接口或者网线接口，远距离传输接收4K超高清分布式系统中的网络交换机的数据包，并进行解码；

(2)高清音视频编码服务器中的高清音视频压缩处理DSP芯片，能够对解码后的4K超高清音视频进行压缩处理，并通过音视频输出接口、音频输出接口进行环路实时镜像回显画面和音频输出；

(3)高清音视频压缩处理DSP芯片能够通过网线接口输出标准的TS网络流，传送到中控网络交换机进行回显，中控网络交换机通过高清音视频压缩处理DSP芯片的USB接口进行控制信号传输；

(4)高清音视频编码服务器在整个系统中的主要作用为，读取信号源图像，转换成标准的TS网络流，可视化软件搜索到主码流和子码流的rtsp地址，即可还原信号源的图像在可视化界面上，为方便用户直观操作，调用图像的切换提供了硬件基础。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型典型的应用场景结构示意图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

如图1所示，一种4K超高清分布式系统高清音视频编码服务器，它包括4K超高清传输解码芯片、高清音视频压缩处理DSP芯片，4K超高清传输解码芯片连接有光纤传输接口SFP+、网线接口RJ45、音视频输出接口HDMI transceiver，高清音视频压缩处理DSP芯片连接有音视频输入接口HDMI transceiver、音视频输出接口HDMI OUT、USB接口USB JACK、音频输出接口JACK 3.5mm、网线接口RJ45 1G LAN，4K超高清传输解码芯片通过音视频输出接口HDMI transceiver与高清音视频压缩处理DSP芯片的音视频输入接口HDMI transceiver连接。4K超高清传输解码芯片还连接有电脑控制端接口REALTEK RJ45API 1G LANI,用于电脑端直接对高清音视频编码服务器进行控制。

4K超高清传输解码芯片、高清音视频压缩处理DSP芯片均为市售产品。其中4K超高清传输解码芯片采用AptoVision的BlueRiverNT2000AV\/IP芯片组，该芯片组用于AV\/KVM信号扩展，矩阵切换，基于IP的交换，视频墙和多视图，均十分理想。它的关键功能\/特点包括：(1)能够通过现成的10GbE网络交换机3来分配AV信号；(2)即时、无缝地切换HDMI信号(最高可达4K\/60\/4:4:4 8位和4K\/60\/4:2:0 10位)；(3)零帧延迟，零压缩和零伪影；(4)支持HDMI，HDCP，嵌入音频，模拟立体声音频，双向IR，RS-232以及10GbE链路上的1GbE信号；(5)适用于所有信号类型(视频，音频，IR，RS-232等类型)的、完全可路由的独立切换平面；(6)支持音频的嵌入、去嵌入和缩混；(7)能以优化的边框校正创建、保存、使用视频墙配置。

如图2所示，4K超高清分布式系统，它包括超高清输入设备(摄像机、电脑、播放器等)、4K超高清传输接口机(TX编码器、RX解码器)、网络交换机(10GBE交换机)、播放设备(显示器)。

4K摄像机连接一台TX编码器，所有TX编码器与10GBE交换机连接，10GBE交换机连接连接多台RX解码器，RX解码器连接播放设备。

4K摄像机拍摄的4K超高清音视频信号以及控制信号，通过TX编码器进行编码打包成数据包，发送给10GBE交换机，RX解码器接收数据包后进行解码，超高清音视频信号通过显示器播放。

工作原理：

如图1、图2所示，将高清音视频编码服务器中的4K超高清传输解码芯片通过光纤传输接口SFP+或网线接口RJ45与4K超高清分布式系统中的网络交换机连接，接收由输入端超高清传输接口机打包的数据包，4K超高清传输解码芯片对数据包进行解码，生成的超高清音视频传递给高清音视频压缩处理DSP芯片，进行压缩处理；高清音视频压缩处理DSP芯片通过音视频输出接口HDMI OUT、音频输出接口JACK 3.5mm进行环路实时镜像回显画面和音频输出，高清音视频压缩处理DSP芯片通过网线接口RJ45 1G LAN输出标准的TS网络流，传送到中控网络交换机，中控网络交换机通过高清音视频压缩处理DSP芯片的USB接口USBJACK进行控制信号传输。

高清音视频编码服务器中的4K超高清传输解码芯片能够通过光纤传输接口或者网线接口，远距离传输接收4K超高清分布式系统中的网络交换机的数据包，并进行解码；高清音视频编码服务器中的高清音视频压缩处理DSP芯片，能够对解码后的4K超高清音视频进行压缩处理，并通过音视频输出接口、音频输出接口进行环路实时镜像回显画面和音频输出；高清音视频压缩处理DSP芯片能够通过网线接口输出标准的TS网络流，传送到中控网络交换机进行回显，中控网络交换机通过高清音视频压缩处理DSP芯片的USB接口进行控制信号传输；高清音视频编码服务器在整个系统中的主要作用为，读取信号源图像，转换成标准的TS网络流，可视化软件搜索到主码流和子码流的rtsp地址，即可还原信号源的图像在可视化界面上，为方便用户直观操作，调用图像的切换提供了硬件基础。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入本实用新型要求保护的范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

设计图

一种4K超高清分布式系统高清音视频编码服务器论文和设计

一种4K超高清分布式系统高清音视频编码服务器论文和设计-朱龙龙

全文摘要

主设计要求

设计方案

设计说明书

设计图

相关信息详情

猜你喜欢