CN105635674A - 一种模拟音视频采集兼多媒体播放系统 - Google Patents

Abstract

本发明是一种模拟音视频采集兼多媒体播放系统，所述模拟音视频处理模块通过模拟视频输入接口连接模拟视频前级处理模块，模拟音视频处理模块通过模拟音频输入/输出接口连接模拟音频输入/输出模块，模拟音视频处理模块连接数字信号处理模块；所述模拟视频前级处理模块连接模拟摄像头输出的CVBS模拟视频信号端；所述模拟音频输入/输出模块连接模拟音频信号端；所述数字信号处理模块通过音视频输入输出接口连接网络信号处理模块，数字信号处理模块通过视频信号输出接口连接模拟视频输出模块；所述网络信号处理模块通过网络接口连接到网络总线上；所述模拟视频输出模块通过模拟视频输出接口连接视频播放终端。

Description

一种模拟音视频采集兼多媒体播放系统

技术领域

本发明涉及轨道交通音视频监控采集系统以及网络音视频播放系统技术领域，具体涉及一种模拟音视频采集兼多媒体播放系统。

背景技术

现有的列车监控系统需要采集模拟音频和视频，采用模拟摄像头采集监控视频，模拟摄像头的监控视频通过集中处理的方式进行存储操作。而列车影视系统采用数字网络的方式通过集中的影视服务器下发音视频数据流，经过处理器解码后输出显示信息给LCD显示器，现行方式下两套系统互相独立，硬件上并无交集。而本发明通过单个系统实现模拟音频信号和模拟摄像头视频信号采集编码成网络视频流上传至网络，同时可以接收视频服务器通过网络下发的多媒体音视频流并解码后通过模拟VGA接口输出给LCD显示器进行显示，多媒体音频可通过扬声器播放。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的问题，提供一种模拟音视频采集兼多媒体播放系统。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种模拟音视频采集兼多媒体播放系统，该系统包括兼容在一起的模拟音视频采集系统和多媒体播放系统：

所述模拟音视频采集系统包括模拟音视频处理模块、模拟视频前级处理模块、模拟音频输入/输出模块、数字信号处理模块和网络信号处理模块，所述模拟视频前级处理模块的输入端连接模拟摄像头输出的CVBS模拟视频信号端，所述模拟音频输入/输出模块的输入端连接模拟音频信号端，模拟视频前级处理模块和模拟音频输入/输出模块的输出端连接模拟音视频处理模块的输入端，所述模拟音视频处理模块的输出端连接数字信号处理模块的输入端，所述数字信号处理模块的输出端连接网络信号处理模块的输入端，所述网络信号处理模块的输出端连接网络总线；

所述多媒体播放系统包括与模拟音视频采集系统共用的网络信号处理模块、数字信号处理模块、模拟音视频处理模块和模拟音频输入/输出模块，其中，多媒体播放系统还包括有模拟视频输出模块，所述网络信号处理模块的输入端连接网络总线，网络信号处理模块的输出端连接数字信号处理模块的输入端，所述数字信号处理模块的一个输出端与模拟视频输出模块的输入端连接，数字信号处理模块的另一个输出端与模拟音视频处理模块的输入端连接，所述模拟视频输出模块的输出端连接模拟视频输出接口，所述模拟音视频处理模块的输出端连接模拟音频输入/输出模块的输入端，所述模拟音频输入/输出模块的输出端连接模拟音频信号端；

模拟摄像头输出CVBS模拟信号通过模拟音视频处理模块进行模数转换转成BT656信号，模拟音视频处理模块将BT656信号传输给数字信号处理模块，数字信号处理模块将BT656信号进行数字编码，转换成网络所需要的RGMII信号，RGMII信号通过网络信号处理模块的网络转换后通过网络接口传输到网络总线上，完成整个模拟摄像头信号实时采集并编码为网络视频流功能；

网络总线输入多媒体音视频网络流，多媒体音视频网络流通过网络信号处理模块转换成RGMII信号，RGMII信号通过数字信号处理模块数字解码转换成音频和视频两路输出信号，其中视频部分直接输出VGA信号，音频部分输出I2S信号，I2S信号通过模拟音视频处理模块的音频解码后输出模拟音频信号，VGA信号通过模拟视频输出模块和模拟视频输出接口输送到视频播放终端；

模拟音频信号通过模拟音频输入/输出模块传输到模拟音视频处理模块，模拟音视频处理模块将模拟音频信号编码成I2S信号并传输给数字信号处理模块，数字信号处理模块将I2S信号转换成网络所需要的RGMII信号，RGMII信号通过网络信号处理模块的网络转换后通过网络接口传输到网络总线上，完成整个模拟音频信号变换为网络视频流功能。

进一步的，所述数字信号处理模块采用HI3531中央处理器芯片U2，所述模拟音视频处理模块采用TW2964音视频处理芯片U1，所述网络信号处理模块采用1000M网络PHY芯片，其中，所述TW2964音视频处理芯片U1、1000M网络PHY芯片分别与HI3531中央处理器芯片U2相连；

芯片U1的88,91,94,97共四个脚是模拟视频输入管脚，模拟视频前级处理模块输出的模拟摄像头信号分别输入芯片U1的88,91,94,97管脚，U1的88,91,94,97管脚对应的摄像头信号1-4；

芯片U1的第84脚对应图5中的模拟音频输入信号，第77脚对应模拟音频输出信号；

芯片U1的33，49,50,51,52,54,55,56,57管脚为视频采集数字信号管脚，芯片U2的M37,N36,N37,P33,P34,R34,R33,P36，N33管脚为视频采集数字信号管脚，芯片U1第57脚与电阻R2一端连接，R2另一端连接信号命名为视频采集数字信号1，与芯片U2的M37管脚连接；芯片U1第56脚与电阻R3一端连接，R3另一端连接信号命名为视频采集数字信号2，与芯片U2的N36管脚连接；芯片U1第55脚与电阻R4一端连接，R4另一端连接信号命名为视频采集数字信号3，与芯片U2的N37管脚连接；芯片U1第54脚与电阻R5一端连接，R5另一端连接信号命名为视频采集数字信号4，与芯片U2的P33管脚连接；芯片U1第52脚与电阻R6一端连接，R6另一端连接信号命名为视频采集数字信号5，与芯片U2的P34管脚连接；芯片U1第51脚与电阻R7一端连接，R7另一端连接信号命名为视频采集数字信号6，与芯片U2的R34管脚连接；芯片U1第50脚与电阻R8一端连接，R8另一端连接信号命名为视频采集数字信号7，与芯片U2的R33管脚连接；芯片U1第49脚与电阻R9一端连接，R9另一端连接信号命名为视频采集数字信号8，与芯片U2的P36管脚连接；芯片U1第33脚与电阻R10一端连接，R10另一端连接信号命名为视频采集数字信号9，与芯片U2的N33管脚连接；

芯片U1的8,9管脚为配置信号管脚，芯片U2的V34，V36管脚为配置信号管脚，芯片U1第8脚与电阻R11一端连接，R11另一端连接信号命名为配置信号1，与芯片U2的V34管脚连接，电源100连接电阻R23一端，电阻R23的另一端连接到配置信号1；芯片U1第9脚与电阻R12一端连接，R12另一端连接信号命名为配置信号2，与芯片U2的V36管脚连接，电源100连接电阻R22一端，电阻R22的另一端连接到配置信号2；

芯片U1的59,60,61,62,64,65,66管脚为数字音频信号管脚，芯片U2的D14，E15，D15，D21，E22，B21，D22管脚为数字音频信号管脚，芯片U1第59脚与电阻R13一端连接，R13另一端连接信号命名为数字音频信号1，与芯片U2的D14管脚连接；芯片U1第60脚与电阻R14一端连接，R14另一端连接信号命名为数字音频信号2，与芯片U2的E15管脚连接；芯片U1第61脚与电阻R15一端连接，R15另一端连接信号命名为数字音频信号3，与芯片U2的D15管脚连接；芯片U1第62脚与电阻R16一端连接，R16另一端连接信号命名为数字音频信号4，与芯片U2的D21管脚连接；芯片U1第64脚与电阻R17一端连接，R17另一端连接信号命名为数字音频信号5，与芯片U2的E22管脚连接；芯片U1第65脚与电阻R18一端连接，R18另一端连接信号命名为数字音频信号6，与芯片U2的B21管脚连接；芯片U1第66脚与电阻R19一端连接，R19另一端连接信号命名为数字音频信号7，与芯片U2的D22管脚连接；

芯片U2的B20，A20，B18，A18，A17管脚为模拟视频输出管脚，芯片U2的B20管脚输出信号命名为模拟视频场信号0；芯片U2的A20管脚输出信号命名为模拟视频行信号0；芯片U2的B18管脚输出信号命名为模拟视频蓝色信号，模拟视频蓝色信号与电阻R26一端连接，电阻R26另一端接地；芯片U2的A18管脚输出信号命名为模拟视频绿色信号，模拟视频绿色信号与电阻R25一端连接，电阻R25另一端接地；芯片U2的A17管脚输出信号命名为模拟视频红色信号，模拟视频红色信号与电阻R24一端连接，电阻R24另一端接地。

进一步的，所述模拟视频前级处理模块由BNC端子J1、二极管D1、D2、电容C1和电阻R1组成，D1的正极连接D2的负极，D1的负极连接DC5V供电电源端，D2的正极接地，D1和D2的公共连接端分别连接BNC端子J1的第1脚、R1的一端、C1的一端，R1的另一端接地，C1的另一端连接模拟摄像头输出的CVBS模拟信号，BNC端子J1的第2脚接地，第3脚和第4脚悬空；

所述模拟音频输入/输出模块由端子J2、电容C2、C3、电阻R20和R21组成，端子J2的第3脚接地，端子J2的第1脚分别连接R20的一端和C2的一端，R20的另一端接地，C2的另一端连接模拟音频输入信号，端子J2的第2脚连接R21的一端，R21的另一端连接C3的阳极，电容C3的阴极连接模拟音频输出信号；

所述模拟视频输出模块由端子J3和一电平转换电路组成，电平转换电路由电平转换芯片U3、电容C4和C5组成，U3的第4，5脚接地，U3的第1脚连接DC3.3V供电电源端，C4的一端与U3的第1脚相连接，C4的另一脚接地，U3的第8脚连接DC5V供电电源端，C5的一端与U3的第8脚相连接，电容C5的另一脚接地，U3的第2脚连接模拟视频场信号0，U3的第3脚连接模拟视频行信号0，U3的第7脚与端子J3的第14脚相连接并输出模拟视频场信号，U3的第6脚与端子J3的第12脚相连接并输出模拟视频行信号。

进一步的，所述HI3531中央处理器芯片上还连接有看门狗芯片与时钟，用于保障系统稳定运行且死机时重置板卡状态；

进一步的，所述HI3531中央处理器芯片上还连接有存储器与内存，用于代码和配置文件存储。

进一步的，所述存储器包括第一存储器和第二存储器，所述第一存储器用于存放系统启动文件和底层驱动文件，所述第二存储器用于存放系统运行中所需的应用程序文件，第二存储器中的应用程序通过网络方式直接升级或者直接写入。

本发明的有益效果是:

1、本发明可使用单颗中央处理器，将多路模拟音频信号和模拟摄像头信号实时采集并编码为网络视频流，完成模拟音频信号和模拟摄像头监控信号的数字化，并能够接收网络上其他多媒体音视频网络流并完成解码功能，输出VGA信号和音频信号给显示屏，完成多媒体网络音视频播放功能。

2、用单系统实现多功能，硬件架构合二为一，精简了硬件架构，节省了硬件成本。

附图说明

图1为本发明系统的逻辑结构框图；

图2为本发明模拟摄像头信号实时采集并编码为网络视频流框图；

图3为本发明多媒体音视频网络流解码播放框图；

图4为图10中接口1的BNC端子J1电路图；

图5为图10中接口2的模拟音频输入输出端子J2电路图；

图6为图10中的模拟音视频处理芯片U1的管脚接口电路；

图7为图10中的中央处理器芯片U2的管脚接口电路；

图8为图10中接口3的电平转换芯片U3的接口电路图；

图9为图10中接口3的J3电路图。

图10为本发明电路结构总成图。

图中标号说明：1、中央处理器，2、音视频处理芯片，3、第一存储器，4、第二存储器，5、内存，6、时钟，7、看门狗芯片，8、1000M网络PHY芯片。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。

如图1所示，一种模拟音视频采集兼多媒体播放系统，该系统包括兼容在一起的模拟音视频采集系统和多媒体播放系统：

所述模拟音视频采集系统包括模拟音视频处理模块、模拟视频前级处理模块、模拟音频输入/输出模块、数字信号处理模块和网络信号处理模块，所述模拟视频前级处理模块的输入端连接模拟摄像头输出的CVBS模拟视频信号端，所述模拟音频输入/输出模块的输入端连接模拟音频信号端，模拟视频前级处理模块和模拟音频输入/输出模块的输出端连接模拟音视频处理模块的输入端，所述模拟音视频处理模块的输出端连接数字信号处理模块的输入端，所述数字信号处理模块的输出端连接网络信号处理模块的输入端，所述网络信号处理模块的输出端连接网络总线；

所述多媒体播放系统包括与模拟音视频采集系统共用的网络信号处理模块、数字信号处理模块、模拟音视频处理模块和模拟音频输入/输出模块，其中，多媒体播放系统还包括有模拟视频输出模块，所述网络信号处理模块的输入端连接网络总线，网络信号处理模块的输出端连接数字信号处理模块的输入端，所述数字信号处理模块的一个输出端与模拟视频输出模块的输入端连接，数字信号处理模块的另一个输出端与模拟音视频处理模块的输入端连接，所述模拟视频输出模块的输出端连接模拟视频输出接口，所述模拟音视频处理模块的输出端连接模拟音频输入/输出模块的输入端，所述模拟音频输入/输出模块的输出端连接模拟音频信号端。

如图10所示，本实施例板卡包括中央处理器1选用HI3531芯片U2、音视频处理芯片2选择Intersil公司的TW2964芯片U1，四路960H视频输入、第一存储器3选用128MbitsSPINorFlash存储器、第二存储器4选用4GbitsNANDFlash存储器，内存5在中央处理器1选用HI3531时可选四片DDR3-1600256MB芯片，从而构成1GB内存容量、1000M网络PHY芯片8选用Realtek公司的RTL8211EG芯片，看门狗芯片7选用ADM706芯片，时钟6选用DS1307芯片，在本实施例中，设置了用于与外部连接的接口模块：用于模拟摄像头视频信号输入的CVBS接口1、用于模拟音频输出的音频输出接口2、用于模拟视频输出的VGA接口3、用于程序更新的与外部连接的USB接口4、用于连接硬盘的SATA接口5、用于调试使用的串口接口6、以太网接口7，其中音视频处理芯片2、存储器3、存储器4、内存5、时钟6、看门狗芯片7、1000M网络PHY芯片8分别与中央处理器1相连，用于模拟摄像头视频信号输入的CVBS接口1、用于模拟音频输出的音频输出接口2与音视频处理芯片2相连，用于模拟视频输出的VGA接口3、用于程序更新的与外部连接的USB接口4、用于连接固态硬盘的SATA接口5、用于调试使用的串口接口6与中央处理器1相连，以太网接口7与1000M网络PHY芯片8相连。

整个板卡中第一存储器3用于存放系统启动文件和底层驱动文件，第二存储器4用于存放系统运行中所需的应用程序文件，由于启动文件与应用程序容量差别较大，将应用程序与启动文件存储于同一存储器时，一旦存储器出现故障，将造成整板无法启动，而将应用程序与启动文件分开存储，由于启动文件在单板启动时的只读特性，规避了第一存储器3出错的情况，而第二存储器4中存放对的应用程序在系统能够正常启动的情况下，可通过网络方式直接升级或者重新写入应用程序，大大降低整个系统由于存储器出错造成整板故障的概率，提升系统运行稳定性；由于看门狗芯片7的存在，系统运行过程中需要定时喂狗，一旦系统出现死机情况无法执行定时喂狗功能，看门狗芯片7会对整个系统进行复位操作，这样可以避免板卡死机时长时间功能丧失，保障系统运行稳定性。

下面分别针对模拟摄像头网络化编码和网络音视频流播放加以描述。

模拟摄像头信号实时采集并编码为网络视频流功能：

如图2所示，模拟摄像头输出CVBS模拟信号经过模数转换模块转成BT656信号，BT656信号经过数字编码，转换成网络所需要的RGMII信号，RGMII信号最后通过网络转换输送到网络接口，完成整个模拟摄像头信号实时采集并编码为网络视频流功能；

整个过程中，模拟摄像头输出CVBS模拟信号经过模数转换模块转成BT656信号由音视频处理芯片2完成；BT656信号经过数字编码，转换成网络所需要的RGMII信号由中央处理器1完成；RGMII信号最后通过网络转换输送到网络接口由1000M网络PHY芯片8完成；

同样的，模拟音频信号通过模拟音频输入/输出模块传输到模拟音视频处理模块，模拟音视频处理模块将模拟音频信号编码成I2S信号并传输给数字信号处理模块，数字信号处理模块将I2S信号转换成网络所需要的RGMII信号，RGMII信号通过网络信号处理模块的网络转换后通过网络接口传输到网络总线上，完成整个模拟音频信号变换为网络视频流功能；

整个过程中，模拟音频信号编码成I2S信号由音视频处理芯片2完成；I2S信号转换成网络所需要的RGMII信号由中央处理器1完成；RGMII信号最后通过网络转换输送到网络接口由1000M网络PHY芯片8完成。

多媒体音视频网络流解码播放功能：

如图3所示，网络输入多媒体音视频网络流，通过网络转换，转换成RGMII信号；RGMII信号经过数字解码转换，按照音频和视频分别输出两路，其中视频部分直接输出VGA信号，音频部分输出I2S信号；I2S信号通过音频解码后输出模拟音频。

整个过程中，网络输入多媒体音视频网络流，通过网络转换，转换成RGMII信号功能由1000M网络PHY芯片8完成；RGMII信号经过数字解码转换，按照音频和视频分别输出两路，其中视频部分直接输出VGA信号，音频部分输出I2S信号由中央处理器1完成；I2S信号通过音频解码后输出模拟音频功能由音视频处理芯片2完成。

由于网络传输的双向性，模拟摄像头信号实时采集并编码为网络视频流功能对于实例板卡来说是向监控服务器发送数据流的过程，多媒体音视频网络流解码播放功能对于实例板卡来说是从影视服务器接收数据流的过程。这两个功能的网络传输并不冲突，充分利用了板卡中央处理器的处理能力，同时有效利用了板卡的网络上传和下载通路。

以下对应原理图介绍整个模拟视频采集编码和多媒体音视频网络流播放硬件部分的连接关系，其中100对应DC3.3V供电电源，200对应DC5V供电电源：

如图4所示，其中BNC端子J1与图10中的接口1对应，所述模拟视频输入接口和述模拟视频前级处理模块由BNC端子J1、二极管D1、D2、电容C1和电阻R1组成，D1的正极连接D2的负极，D1的负极连接DC5V供电电源端，D2的正极接地，D1和D2的公共连接端分别连接BNC端子J1的第1脚、R1的一端、C1的一端，R1的另一端接地，C1的另一端连接模拟摄像头输出的CVBS模拟信号，BNC端子J1的第2脚接地，第3脚和第4脚悬空。

如图5所示，其中端子J2与图10中的接口2对应，所述模拟音频输入/输出接口和模拟音频输入/输出模块由端子J2、电容C2、C3、电阻R20和R21组成，端子J2的第3脚接地，端子J2的第1脚分别连接R20的一端和C2的一端，R20的另一端接地，C2的另一端连接模拟音频输入信号，端子J2的第2脚连接R21的一端，R21的另一端连接C3的阳极，电容C3的阴极连接模拟音频输出信号。

如图6和图7所示，图6中的芯片U1与图10中的模拟音视频处理芯片2对应，图7中的芯片U2与图10中的中央处理器1对应。

芯片U1的88,91,94,97共四个脚是模拟视频输入管脚，图4所示模拟视频信号前级处理单元电路输出的模拟摄像头信号可分别输入芯片U1的88,91,94,97管脚，U1的88,91,94,97管脚对应的摄像头信号1-4。

芯片U1的第84脚对应图5中的模拟音频输入信号，第77脚对应模拟音频输出信号。

芯片U1的33，49,50,51,52,54,55,56,57管脚为视频采集数字信号管脚，芯片U2的M37,N36,N37,P33,P34,R34,R33,P36，N33管脚为视频采集数字信号管脚，芯片U1第57脚与电阻R2一端连接，R2另一端连接信号命名为视频采集数字信号1，与芯片U2的M37管脚连接；芯片U1第56脚与电阻R3一端连接，R3另一端连接信号命名为视频采集数字信号2，与芯片U2的N36管脚连接；芯片U1第55脚与电阻R4一端连接，R4另一端连接信号命名为视频采集数字信号3，与芯片U2的N37管脚连接；芯片U1第54脚与电阻R5一端连接，R5另一端连接信号命名为视频采集数字信号4，与芯片U2的P33管脚连接；芯片U1第52脚与电阻R6一端连接，R6另一端连接信号命名为视频采集数字信号5，与芯片U2的P34管脚连接；芯片U1第51脚与电阻R7一端连接，R7另一端连接信号命名为视频采集数字信号6，与芯片U2的R34管脚连接；芯片U1第50脚与电阻R8一端连接，R8另一端连接信号命名为视频采集数字信号7，与芯片U2的R33管脚连接；芯片U1第49脚与电阻R9一端连接，R9另一端连接信号命名为视频采集数字信号8，与芯片U2的P36管脚连接；芯片U1第33脚与电阻R10一端连接，R10另一端连接信号命名为视频采集数字信号9，与芯片U2的N33管脚连接。

芯片U1的8,9管脚为配置信号管脚，芯片U2的V34，V36管脚为配置信号管脚，芯片U1第8脚与电阻R11一端连接，R11另一端连接信号命名为配置信号1，与芯片U2的V34管脚连接，电源100连接电阻R23一端，电阻R23的另一端连接到配置信号1；芯片U1第9脚与电阻R12一端连接，R12另一端连接信号命名为配置信号2，与芯片U2的V36管脚连接，电源100连接电阻R22一端，电阻R22的另一端连接到配置信号2。

芯片U1的59,60,61,62,64,65,66管脚为数字音频信号管脚，芯片U2的D14，E15，D15，D21，E22，B21，D22管脚为数字音频信号管脚，芯片U1第59脚与电阻R13一端连接，R13另一端连接信号命名为数字音频信号1，与芯片U2的D14管脚连接；芯片U1第60脚与电阻R14一端连接，R14另一端连接信号命名为数字音频信号2，与芯片U2的E15管脚连接；芯片U1第61脚与电阻R15一端连接，R15另一端连接信号命名为数字音频信号3，与芯片U2的D15管脚连接；芯片U1第62脚与电阻R16一端连接，R16另一端连接信号命名为数字音频信号4，与芯片U2的D21管脚连接；芯片U1第64脚与电阻R17一端连接，R17另一端连接信号命名为数字音频信号5，与芯片U2的E22管脚连接；芯片U1第65脚与电阻R18一端连接，R18另一端连接信号命名为数字音频信号6，与芯片U2的B21管脚连接；芯片U1第66脚与电阻R19一端连接，R19另一端连接信号命名为数字音频信号7，与芯片U2的D22管脚连接。

芯片U2的B20，A20，B18，A18，A17管脚为模拟视频输出管脚，芯片U2的B20管脚输出信号命名为模拟视频场信号0；芯片U2的A20管脚输出信号命名为模拟视频行信号0；芯片U2的B18管脚输出信号命名为模拟视频蓝色信号，模拟视频蓝色信号与电阻R26一端连接，电阻R26另一端接地；芯片U2的A18管脚输出信号命名为模拟视频绿色信号，模拟视频绿色信号与电阻R25一端连接，电阻R25另一端接地；芯片U2的A17管脚输出信号命名为模拟视频红色信号，模拟视频红色信号与电阻R24一端连接，电阻R24另一端接地。

如图8和图9所示，为模拟视频输出处理电路，其中图9中的端子J3对应图1的接口3，图8中的芯片U3为电平转换芯片，实现模拟视频行场信号的电平转换，芯片U3的第4，5脚接地；电源100接芯片U3的第1脚，电容C4的一端与芯片U3的第1脚连接，电容C4的另一脚接地；电源200接芯片U3的第8脚，电容C5的一端与芯片U3的第8脚连接，电容C5的另一脚接地；芯片U3的第2脚连接模拟视频场信号0；芯片U3的第3脚连接模拟视频行信号0；芯片U3的第7脚输出信号命名为模拟视频场信号，与端子J3的第14脚连接；芯片U3的第6脚输出信号命名为模拟视频行信号，与端子J3的第12脚连接。

端子J3的第8脚连接模拟视频蓝色信号；端子J3的第6脚连接模拟视频绿色信号；端子J3的第4脚连接模拟视频红色信号；端子J3的第2,9,10,11,16脚接地。

本是实施例中仅采用一路BT656信号就能完成最多四路模拟摄像头信号采集编码，相对于其他设计来说减少了板卡布线，简化了硬件设计难度。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种模拟音视频采集兼多媒体播放系统，其特征在于，该系统包括兼容在一起的模拟音视频采集系统和多媒体播放系统：

所述模拟音视频采集系统包括模拟音视频处理模块、模拟视频前级处理模块、模拟音频输入/输出模块、数字信号处理模块和网络信号处理模块，所述模拟视频前级处理模块的输入端连接模拟摄像头输出的CVBS模拟视频信号端，所述模拟音频输入/输出模块的输入端连接模拟音频信号端，模拟视频前级处理模块和模拟音频输入/输出模块的输出端连接模拟音视频处理模块的输入端，所述模拟音视频处理模块的输出端连接数字信号处理模块的输入端，所述数字信号处理模块的输出端连接网络信号处理模块的输入端，所述网络信号处理模块的输出端连接网络总线；

所述多媒体播放系统包括与模拟音视频采集系统共用的网络信号处理模块、数字信号处理模块、模拟音视频处理模块和模拟音频输入/输出模块，其中，多媒体播放系统还包括有模拟视频输出模块，所述网络信号处理模块的输入端连接网络总线，网络信号处理模块的输出端连接数字信号处理模块的输入端，所述数字信号处理模块的一个输出端与模拟视频输出模块的输入端连接，数字信号处理模块的另一个输出端与模拟音视频处理模块的输入端连接，所述模拟视频输出模块的输出端连接模拟视频输出接口，所述模拟音视频处理模块的输出端连接模拟音频输入/输出模块的输入端，所述模拟音频输入/输出模块的输出端连接模拟音频信号端；

模拟摄像头输出CVBS模拟信号通过模拟音视频处理模块进行模数转换转成BT656信号，模拟音视频处理模块将BT656信号传输给数字信号处理模块，数字信号处理模块将BT656信号进行数字编码，转换成网络所需要的RGMII信号，RGMII信号通过网络信号处理模块的网络转换后通过网络接口传输到网络总线上，完成整个模拟摄像头信号实时采集并编码为网络视频流功能；

网络总线输入多媒体音视频网络流，多媒体音视频网络流通过网络信号处理模块转换成RGMII信号，RGMII信号通过数字信号处理模块数字解码转换成音频和视频两路输出信号，其中视频部分直接输出VGA信号，音频部分输出I2S信号，I2S信号通过模拟音视频处理模块的音频解码后输出模拟音频信号，VGA信号通过模拟视频输出模块和模拟视频输出接口输送到视频播放终端；

模拟音频信号通过模拟音频输入/输出模块传输到模拟音视频处理模块，模拟音视频处理模块将模拟音频信号编码成I2S信号并传输给数字信号处理模块，数字信号处理模块将I2S信号转换成网络所需要的RGMII信号，RGMII信号通过网络信号处理模块的网络转换后通过网络接口传输到网络总线上，完成整个模拟音频信号变换为网络视频流功能。

2.根据权利要求1所述的模拟音视频采集兼多媒体播放系统，其特征在于，所述数字信号处理模块采用HI3531中央处理器芯片U2，所述模拟音视频处理模块采用TW2964音视频处理芯片U1，所述网络信号处理模块采用1000M网络PHY芯片，其中，所述TW2964音视频处理芯片U1、1000M网络PHY芯片分别与HI3531中央处理器芯片U2相连；

芯片U1的88,91,94,97共四个脚是模拟视频输入管脚，模拟视频前级处理模块输出的模拟摄像头信号分别输入芯片U1的88,91,94,97管脚，U1的88,91,94,97管脚对应的摄像头信号1-4；

芯片U1的第84脚对应图5中的模拟音频输入信号，第77脚对应模拟音频输出信号；

芯片U1的33，49,50,51,52,54,55,56,57管脚为视频采集数字信号管脚，芯片U2的M37,N36,N37,P33,P34,R34,R33,P36，N33管脚为视频采集数字信号管脚，芯片U1第57脚与电阻R2一端连接，R2另一端连接信号命名为视频采集数字信号1，与芯片U2的M37管脚连接；芯片U1第56脚与电阻R3一端连接，R3另一端连接信号命名为视频采集数字信号2，与芯片U2的N36管脚连接；芯片U1第55脚与电阻R4一端连接，R4另一端连接信号命名为视频采集数字信号3，与芯片U2的N37管脚连接；芯片U1第54脚与电阻R5一端连接，R5另一端连接信号命名为视频采集数字信号4，与芯片U2的P33管脚连接；芯片U1第52脚与电阻R6一端连接，R6另一端连接信号命名为视频采集数字信号5，与芯片U2的P34管脚连接；芯片U1第51脚与电阻R7一端连接，R7另一端连接信号命名为视频采集数字信号6，与芯片U2的R34管脚连接；芯片U1第50脚与电阻R8一端连接，R8另一端连接信号命名为视频采集数字信号7，与芯片U2的R33管脚连接；芯片U1第49脚与电阻R9一端连接，R9另一端连接信号命名为视频采集数字信号8，与芯片U2的P36管脚连接；芯片U1第33脚与电阻R10一端连接，R10另一端连接信号命名为视频采集数字信号9，与芯片U2的N33管脚连接；

芯片U1的8,9管脚为配置信号管脚，芯片U2的V34，V36管脚为配置信号管脚，芯片U1第8脚与电阻R11一端连接，R11另一端连接信号命名为配置信号1，与芯片U2的V34管脚连接，电源100连接电阻R23一端，电阻R23的另一端连接到配置信号1；芯片U1第9脚与电阻R12一端连接，R12另一端连接信号命名为配置信号2，与芯片U2的V36管脚连接，电源100连接电阻R22一端，电阻R22的另一端连接到配置信号2；

芯片U1的59,60,61,62,64,65,66管脚为数字音频信号管脚，芯片U2的D14，E15，D15，D21，E22，B21，D22管脚为数字音频信号管脚，芯片U1第59脚与电阻R13一端连接，R13另一端连接信号命名为数字音频信号1，与芯片U2的D14管脚连接；芯片U1第60脚与电阻R14一端连接，R14另一端连接信号命名为数字音频信号2，与芯片U2的E15管脚连接；芯片U1第61脚与电阻R15一端连接，R15另一端连接信号命名为数字音频信号3，与芯片U2的D15管脚连接；芯片U1第62脚与电阻R16一端连接，R16另一端连接信号命名为数字音频信号4，与芯片U2的D21管脚连接；芯片U1第64脚与电阻R17一端连接，R17另一端连接信号命名为数字音频信号5，与芯片U2的E22管脚连接；芯片U1第65脚与电阻R18一端连接，R18另一端连接信号命名为数字音频信号6，与芯片U2的B21管脚连接；芯片U1第66脚与电阻R19一端连接，R19另一端连接信号命名为数字音频信号7，与芯片U2的D22管脚连接；

芯片U2的B20，A20，B18，A18，A17管脚为模拟视频输出管脚，芯片U2的B20管脚输出信号命名为模拟视频场信号0；芯片U2的A20管脚输出信号命名为模拟视频行信号0；芯片U2的B18管脚输出信号命名为模拟视频蓝色信号，模拟视频蓝色信号与电阻R26一端连接，电阻R26另一端接地；芯片U2的A18管脚输出信号命名为模拟视频绿色信号，模拟视频绿色信号与电阻R25一端连接，电阻R25另一端接地；芯片U2的A17管脚输出信号命名为模拟视频红色信号，模拟视频红色信号与电阻R24一端连接，电阻R24另一端接地。

3.根据权利要求1所述的模拟音视频采集兼多媒体播放系统，其特征在于，所述模拟视频前级处理模块由BNC端子J1、二极管D1、D2、电容C1和电阻R1组成，D1的正极连接D2的负极，D1的负极连接DC5V供电电源端，D2的正极接地，D1和D2的公共连接端分别连接BNC端子J1的第1脚、R1的一端、C1的一端，R1的另一端接地，C1的另一端连接模拟摄像头输出的CVBS模拟信号，BNC端子J1的第2脚接地，第3脚和第4脚悬空；

所述模拟音频输入/输出模块由端子J2、电容C2、C3、电阻R20和R21组成，端子J2的第3脚接地，端子J2的第1脚分别连接R20的一端和C2的一端，R20的另一端接地，C2的另一端连接模拟音频输入信号，端子J2的第2脚连接R21的一端，R21的另一端连接C3的阳极，电容C3的阴极连接模拟音频输出信号；

所述模拟视频输出模块由端子J3和一电平转换电路组成，电平转换电路由电平转换芯片U3、电容C4和C5组成，U3的第4，5脚接地，U3的第1脚连接DC3.3V供电电源端，C4的一端与U3的第1脚相连接，C4的另一脚接地，U3的第8脚连接DC5V供电电源端，C5的一端与U3的第8脚相连接，电容C5的另一脚接地，U3的第2脚连接模拟视频场信号0，U3的第3脚连接模拟视频行信号0，U3的第7脚与端子J3的第14脚相连接并输出模拟视频场信号，U3的第6脚与端子J3的第12脚相连接并输出模拟视频行信号。

4.根据权利要求2所述的模拟音视频采集兼多媒体播放系统，其特征在于，所述HI3531中央处理器芯片上还连接有看门狗芯片与时钟，用于保障系统稳定运行且死机时重置板卡状态。

5.根据权利要求2所述的模拟音视频采集兼多媒体播放系统，其特征在于，所述HI3531中央处理器芯片上还连接有存储器与内存，用于代码和配置文件存储。

6.根据权利要求5所述的模拟音视频采集兼多媒体播放系统，其特征在于，所述存储器包括第一存储器和第二存储器，所述第一存储器用于存放系统启动文件和底层驱动文件，所述第二存储器用于存放系统运行中所需的应用程序文件，第二存储器中的应用程序通过网络方式直接升级或者直接写入。