CN107846557A - 一种多路音视频信号的采集分发方法、系统及存储装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多路音视频信号的采集分发方法、系统及存储装置，其中，所述多路音视频信号的采集分发方法通过检测所有线路中信号采集设备以及信号输出设备的数量，并对所有信号采集设备以及信号输出设备进行编号；之后由各路信号采集设备采集相应的音视频数据，并根据信号采集设备的编号将相应的音视频数据保存至具有预设结构的数据表中；之后根据预设信号分发规则读取所述数据表中的音视频数据，并将相应的音视频数据输出至对应编号的信号输出设备。能实现多路音视频信号的实时分发，有效提高多路音视频信号的采集分发效率。

Description

一种多路音视频信号的采集分发方法、系统及存储装置

技术领域

本发明涉及嵌入式信号处理系统技术领域，特别涉及一种多路音视频信号的采集分发方法、系统及存储装置。

背景技术

随着物联网的发展，嵌入式视频采集系统具有高效、体积小、实时稳定、低成本等优点，自然而然地成为了视频监控设备的良好载体。但是，现有的嵌入设备对音频信号的采集与输出大多采用切换输入设备的方式进行，如安卓平板等，且在功能上也只能实现对多路中的一路进行切换播放，无法做到多路音视频的同时分发。若想同时支持多路音视频信号的采集与输出，则需要多个嵌入式设备协同工作，构建一个通信网络才能满足需求，这样浪费了大量的嵌入式资源，而且整个信号分发系统也会显得非常复杂，维护起来也比较困难。

因而现有技术还有待改进和提高。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种多路音视频信号的采集分发方法、系统及存储装置，能实现多路音视频信号的实时分发，有效提高多路音视频信号的采集分发效率。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种多路音视频信号的采集分发方法，其包括如下步骤：

检测所有线路中信号采集设备以及信号输出设备的数量，并对所有信号采集设备以及信号输出设备进行编号；

由各路信号采集设备采集相应的音视频数据，并根据信号采集设备的编号将相应的音视频数据保存至具有预设结构的数据表中；

根据预设信号分发规则读取所述数据表中的音视频数据，并将相应的音视频数据输出至对应编号的信号输出设备。

所述的多路音视频信号的采集分发方法中，所述由各路信号采集设备采集相应的音视频数据，并根据信号采集设备的编号将相应的音视频数据保存至具有预设结构的数据表中的步骤包括：

由各路信号采集设备采集相应的音频数据和视频数据；

对所述音频数据和视频数据进行压缩处理，输出音频压缩数据和视频压缩数据；

根据信号采集设备的编号将相应的音频压缩数据和视频压缩数据保存至具有预设结构的数据表中。

所述的多路音视频信号的采集分发方法中，所述对所述音频数据和视频数据进行压缩处理，输出音频压缩数据和视频压缩数据的步骤具体包括：

对所述音频数据和视频数据分别进行硬编码压缩和H.265编码压缩，输出音频压缩数据和视频压缩数据。

所述的多路音视频信号的采集分发方法中，所述根据信号采集设备的编号将所述相应的音频压缩数据和视频压缩数据保存至具有预设结构的数据表中的步骤包括：

将所述音频压缩数据和视频压缩数据存储在对应信号采集设备的寄存器中；

每当一个寄存器的存储容量已满时，拷贝该寄存器中的数据；

根据该寄存器所在信号采集设备的编号，将拷贝数据保存至具有预设结构的数据表中。

所述的多路音视频信号的采集分发方法中，所述根据预设信号分发规则读取所述数据表中的音视频数据，并将相应的音视频数据输出至对应编号的信号输出设备的步骤包括：

获取预先存储的预设信号分发规则，所述预设信号分发规则中包括各路信号采集设备和信号输出设备的对应关系；

根据所述预设信号分发规则读取所述数据表中各路信号采集设备对应的视频压缩数据和音频压缩数据；

根据各路信号采集设备和信号输出设备的对应关系，将读取出的视频压缩数据和音频压缩数据输出至与之对应的信号输出设备。

所述的多路音视频信号的采集分发方法中，所述数据表的表头包括信号编号、第一数据段和第二数据段，其中，所述信号编号与信号采集设备的编号对应，所述第一数据段用于保存所述视频压缩数据，所述第二数据段用于保存所述音频压缩数据。

所述的多路音视频信号的采集分发方法中，所述信号采集设备包括摄像头和麦克风。

所述的多路音视频信号的采集分发方法中，所述信号输出设备包括显示器和扬声器。

一种存储装置，所述存储装置存储有计算机程序，所述计算机程序适于被执行以实现如上所述的多路音视频信号的采集分发方法。

一种多路音视频信号的采集分发系统，其包括处理器、与所述处理器通信连接的存储器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行以实现如上所述的多路音视频信号的采集分发方法；

所述处理器用于调用所述存储器中的计算机程序，以执行如上所述的多路音视频信号的采集分发方法。

相较于现有技术，本发明提供的多路音视频信号的采集分发方法、系统及存储装置中，所述多路音视频信号的采集分发方法通过检测所有线路中信号采集设备以及信号输出设备的数量，并对所有信号采集设备以及信号输出设备进行编号；之后由各路信号采集设备采集相应的音视频数据，并根据信号采集设备的编号将相应的音视频数据保存至具有预设结构的数据表中；之后根据预设信号分发规则读取所述数据表中的音视频数据，并将相应的音视频数据输出至对应编号的信号输出设备。能实现多路音视频信号的实时分发，有效提高多路音视频信号的采集分发效率。

附图说明

图1 为本发明提供的多路音视频信号的采集分发方法的流程图；

图2为本发明提供的多路音视频信号的采集分发方法中步骤S200的流程图；

图3为本发明提供的多路音视频信号的采集分发方法中优选实施例的信号流示意图；

图4为本发明提供的多路音视频信号的采集分发方法中步骤S203的流程图；

图5为本发明提供的多路音视频信号的采集分发方法中步骤S300的流程图；

图6为本发明提供的多路音视频信号的采集分发系统的结构框图；

图7为本发明提供的多路音视频信号的采集分发方法中应用实施例的信号流示意图。

具体实施方式

本发明提供一种多路音视频信号的采集分发方法、系统及存储装置，能实现多路音视频信号的实时分发，有效提高多路音视频信号的采集分发效率。

为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1，本发明提供的多路音视频信号的采集分发方法包括如下步骤：

S100、检测所有线路中信号采集设备以及信号输出设备的数量，并对所有信号采集设备以及信号输出设备进行编号；

S200、由各路信号采集设备采集相应的音视频数据，并根据信号采集设备的编号将相应的音视频数据保存至具有预设结构的数据表中；

S300、根据预设信号分发规则读取所述数据表中的音视频数据，并将相应的音视频数据输出至对应编号的信号输出设备

本发明提供的多路音视频信号的采集分发方法中，在进行信号采集与分发之前，先进行系统初始化，检测当前系统所有线路中信号采集设备和信号输出设备的数量，并对所有信号采集设备和信号输出设备进行编号，该编号为唯一且固定的，便于后续能准确的进行信号分发过程，之后由各路信号采集设备采集相应的音视频数据，即每一路信号采集设备负责采集不同的音视频数据，并且根据信号采集设备的编号，将各自采集到的音视频数据保存至具有预设结构的数据表中，后续在进行信号分发时，根据预设信号分发规则，读取所述数据表中的音视频数据，将每一路信号采集设备的音视频数据输出至对应编号的信号输出设备，从而完成多路音视频数据的实时采集与分发，提高嵌入式视频采集系统的工作效率。

具体地，请一并参阅图2，所述步骤S200包括：

S201、由各路信号采集设备采集相应的音频数据和视频数据；

S202、对所述音频数据和视频数据进行压缩处理，输出音频压缩数据和视频压缩数据；

S203、根据信号采集设备的编号将相应的音频压缩数据和视频压缩数据保存至具有预设结构的数据表中。

所述步骤S202具体包括：对所述音频数据和视频数据分别进行硬编码压缩和H.265编码压缩，输出音频压缩数据和视频压缩数据。

即在采集信号时，每一路信号采集设备分别采集相应的音频数据和视频数据，具体实施时，所述信号采集设备包括摄像头和麦克风，分别通过摄像头和麦克风采集视频数据和音频数据，之后分别对所述音频数据和视频数据进行压缩处理，优选地，采用codec芯片对音频数据进行硬编码压缩处理，而采用H.265编码对视频数据进行压缩处理，对音频数据和视频数据分别进行相应的压缩处理，尽量减少压缩对信号的失真影响，输出便于传输与存储的音频压缩数据和视频压缩数据，提高存储利用率，之后根据信号采集设备的编号将相应的音频压缩数据和视频压缩数据保存至具有预设结构的数据表中，用于后续信号分发的数据读取，实现在一个或多个信号输出设备上同时输出多路音视频信号，对应第，所述信号输出设备包括显示器和扬声器，分别用于读取并解码后的音频数据和视频数据，输出使得嵌入式视频采集系统的适用范围更广，满足多路音视频信号分发需求。

例如，本发明优选实施例中，如图3所示，以三路信号采集设备、两路显示设备为例，每一路信号采集设备均包括摄像头和麦克风，箭头代表信号流向，进行信号采集与分发是，通过摄像头与麦克风采集音视频信号，之后进行压缩处理，其中视频信号采用H.265技术进行编码压缩成流数据，音频信号采用硬件Codec芯片进行硬编码压缩成流数据，根据信号采集设备的编号将相应的音频压缩数据和视频压缩数据保存至具有预设结构的数据表中，之后根据预算信号分发规则，将第一、二、三路音视频信号分发到显示设备1中播放，同时把第三路音视频信号也能复制一份并分发到显示设备2中播放，三路视频信号可以在显示器1上分屏进行同时播放，若显示设备1具有多路扬声器，则可同时播放三路音频信号，若显示设备1只具有一路扬声器，那么同一时刻只能播放一路音频信号，此时需要根据用户输入的切换指令播放对应的音频信号，从而实现了多路音视频信号的采集与分发，提高嵌入式视频采集系统的智能化程度。

进一步地，请参阅图4，本发明提供的多路音视频信号的采集分发方法中，所述步骤S203包括：

S231、将所述音频压缩数据和视频压缩数据存储在对应信号采集设备的寄存器中；

S232、每当一个寄存器的存储容量已满时，拷贝该寄存器中的数据；

S233、根据该寄存器所在信号采集设备的编号，将拷贝数据保存至具有预设结构的数据表中。

即本发明在进行数据存储时，压缩处理完毕后先将所述音频压缩数据和视频压缩数据存储在对应信号采集设备的硬件寄存器中，之后每当一个寄存器的存储容量已满时，则拷贝该寄存器中的数据，根据该寄存器所在信号采集设备的编号，将拷贝数据保存至具有预设结构的数据表中，并且此时信号采集设备同步采集下一时刻的音视频数据，避免信号延迟，即只要音视频源不停止工作，则信号采集设备会持续进行采集，并通过循环利用寄存器以及预设结构的数据表保证数据的完整性。

具体地，如表1所示，所述数据表的表头包括信号编号、第一数据段和第二数据段，其中，所述信号编号与信号采集设备的编号对应，所述第一数据段用于保存所述视频压缩数据，所述第二数据段用于保存所述音频压缩数据。

在进行数据读取以及分发时，请参阅图5，所述步骤S300包括：

S301、获取预先存储的预设信号分发规则，所述预设信号分发规则中包括各路信号采集设备和信号输出设备的对应关系；

S302、根据所述预设信号分发规则读取所述数据表中各路信号采集设备对应的视频压缩数据和音频压缩数据；

S303、根据各路信号采集设备和信号输出设备的对应关系，将读取出的视频压缩数据和音频压缩数据输出至与之对应的信号输出设备。

具体实施时，根据信号输出需求，预先存储一预设信号分发规则，该规则中包括了各路信号采集设备和信号输出设备的对应关系，即某一编号的信号采集设备与另一编号的信号输出设备相对应，用以后续信号分发，在进行数据读取和分发时，先读取该预设信号分发规则，根据所述预设信号分发规则读取所述数据表中各路信号采集设备对应的视频压缩数据和音频压缩数据，由于数据表中的信号编号与与信号采集设备的编号对应，因此根据信号编号即可读取各路信号采集设备对应采集到的视频压缩数据和音频压缩数据，之后根据各路信号采集设备和信号输出设备的对应关系，将读取出的视频压缩数据和音频压缩数据输出至与之对应的信号输出设备，由信号输出设备解码并输出对应的视频数据和音频数据，实现了多路音视频信号的实时分发，有效提高了多路音视频信号的采集分发效率。

基于上述多路音视频信号的采集分发方法，本发明还相应提供一种存储装置，所述存储装置存储有计算机程序，所述计算机程序适于被执行以实现如上所述的多路音视频信号的采集分发方法。由于上文已对所述多路音视频信号的采集分发方法进行了详细描述，此处不作详述，具体请参阅上述方法对应的实施例。

基于上述多路音视频信号的采集分发方法，本发明还相应提供一种多路音视频信号的采集分发系统，如图6所示，所述多路音视频信号的采集分发系统包括处理器10、与所述处理器10通信连接的存储器20，以及用于信号传输的通信接口30，所述处理器10、存储区20以及通信接口30均通过通信总线40连接。其中，所述存储器20存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器10执行以实现如上所述的多路音视频信号的采集分发方法；所述处理器10用于调用所述存储器20中的计算机程序，以执行如上所述的多路音视频信号的采集分发方法。由于上文已对所述多路音视频信号的采集分发方法进行了详细描述，此处不作详述，具体请参阅上述方法对应的实施例。

为了更好地理解本发明提供的多路音视频信号的采集分发方法的信号采集分发过程，以下结合图7，举应用实施例对本发明提供的多路音视频信号的采集分发方法的信号采集分发过程进行详细介绍：

以智能门上包含三路摄像头，两路麦克风，两路扬声器，两个显示终端为例，系统结构如图7所示，现在需要能够进行门内与门外的实时对讲，即门内的内置显示器需要实时播放门外的外置摄像头1采集到的数据，门内的内置扬声器需要实时播放门外的外置麦克风采集到的数据，门外的外置显示器需要实时播放门内的内置摄像头采集到的数据，门外的外置扬声器需要实时播放门内的内置麦克风采集到的数据，以及门外的外置摄像头2采集到的数据需要传输给门内的人脸识别模块，进行人脸识别检测，整个系统信号的采集与输出都需要同时进行。

当有客人来访触发门铃后，控制软件自动唤醒内置显示器，并把外置摄像头1实时采集的数据分发给内置显示器，把外置摄像头2实时采集的数据分发给人脸识别模块，把外置麦克风实时采集的数据分发给内置扬声器，系统会通知用户访客到来并等待用户接通实时对讲，当用户接通对讲后，会继续唤醒门外显示器，并把内置摄像头采集到的数据分发给外置显示器，把内置麦克风采集到的数据分发给外置扬声器，使用户能与来访客人通过两个显示设备进行实时对讲，同时在实时对讲时，会把用户与访客通话的数据复制保存下来，留作备份，为家庭安全增加一层有力保障。

具体的信号处理过程为：

1、系统初始化，并检测采集设备和输出设备的数量，检测到系统中存在3个摄像头，2个麦克风，2个扬声器，2个显示器，此时对所有设备进行编号处理，如内置摄像头为Cam0，门外的外置摄像头1为Cam1，门外红外摄像头，即外置摄像头2为Cam2，内置麦克风为Mic0，外置麦克风为Mic1，内置扬声器为Sp0，外置扬声器为Sp1，内置显示器为Dp0，外置显示器为Dp1。

2、采集过程中，Cam0、Cam1、Cam2使用H.265解码出来的数据分别存储在各自的硬件寄存器中，Mic0、Mic1解码出来的数据分别存储在对应的Audio Codec0与Audio Codec1硬件寄存器中，此时，只要系统不停止对讲，则系统会循环采集解码。

3、当寄存器数据存储已满时，通知数据处理模块执行拷贝数据操作，否则覆盖掉原来寄存器中的数据，避免的延时播放的弊端。

4、同时数据处理模块中维护一个根据硬件数量而生成的数据表，数据表结构如表2所示，其中视频压缩数据0中的数据与Cam0相对应，视频压缩数据1中的数据与Cam1对应，依次类推，当数据处理中心接收到Cam0寄存器满的通知时，立即拷贝Cam0寄存器中的数据到视频压缩数据0中，依次类推，此时相当于对硬件模块数据的做了一次封装，上层软件无需关心底层硬件的工作模式，大大提高了整个系统对不同硬件模块的兼容性。

5、系统再根据预先设置的信号采集设备与信号输出设备的对应关系进行数据分爱，如从数据表中读取出的视频压缩数据0会分发给外置显示器Dp1中解压显示，音频压缩数据0分发到外置扬声器Sp1中解压播放，视频压缩数据1会分发给内置显示器Dp1中解压显示，音频压缩数据1分发到内置扬声器Sp0中解压播放，视频压缩数据2会分发人脸识别模块，进行人脸识别检测。

6、系统在后台会自动对视频压缩数据0、音频压缩数据0、视频压缩数据1、音频压缩数据1进行合成处理，保存到文件系统中，留作备份，以防后续出现事故时作为证据显示，更有力的保障了家庭安全。

综上所述，本发明提供的多路音视频信号的采集分发方法、系统及存储装置中，所述多路音视频信号的采集分发方法通过检测所有线路中信号采集设备以及信号输出设备的数量，并对所有信号采集设备以及信号输出设备进行编号；之后由各路信号采集设备采集相应的音视频数据，并根据信号采集设备的编号将相应的音视频数据保存至具有预设结构的数据表中；之后根据预设信号分发规则读取所述数据表中的音视频数据，并将相应的音视频数据输出至对应编号的信号输出设备。能实现多路音视频信号的实时分发，有效提高多路音视频信号的采集分发效率。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种多路音视频信号的采集分发方法，其特征在于，包括如下步骤：

检测所有线路中信号采集设备以及信号输出设备的数量，并对所有信号采集设备以及信号输出设备进行编号；

由各路信号采集设备采集相应的音视频数据，并根据信号采集设备的编号将相应的音视频数据保存至具有预设结构的数据表中；

根据预设信号分发规则读取所述数据表中的音视频数据，并将相应的音视频数据输出至对应编号的信号输出设备。

2.根据权利要求1所述的多路音视频信号的采集分发方法，其特征在于，所述由各路信号采集设备采集相应的音视频数据，并根据信号采集设备的编号将相应的音视频数据保存至具有预设结构的数据表中的步骤包括：

由各路信号采集设备采集相应的音频数据和视频数据；

对所述音频数据和视频数据进行压缩处理，输出音频压缩数据和视频压缩数据；

根据信号采集设备的编号将相应的音频压缩数据和视频压缩数据保存至具有预设结构的数据表中。

3.根据权利要求2所述的多路音视频信号的采集分发方法，其特征在于，所述对所述音频数据和视频数据进行压缩处理，输出音频压缩数据和视频压缩数据的步骤具体包括：

对所述音频数据和视频数据分别进行硬编码压缩和H.265编码压缩，输出音频压缩数据和视频压缩数据。

4.根据权利要求2所述的多路音视频信号的采集分发方法，其特征在于，所述根据信号采集设备的编号将所述相应的音频压缩数据和视频压缩数据保存至具有预设结构的数据表中的步骤包括：

将所述音频压缩数据和视频压缩数据存储在对应信号采集设备的寄存器中；

每当一个寄存器的存储容量已满时，拷贝该寄存器中的数据；

根据该寄存器所在信号采集设备的编号，将拷贝数据保存至具有预设结构的数据表中。

5.根据权利要求2所述的多路音视频信号的采集分发方法，其特征在于，所述根据预设信号分发规则读取所述数据表中的音视频数据，并将相应的音视频数据输出至对应编号的信号输出设备的步骤包括：

获取预先存储的预设信号分发规则，所述预设信号分发规则中包括各路信号采集设备和信号输出设备的对应关系；

根据所述预设信号分发规则读取所述数据表中各路信号采集设备对应的视频压缩数据和音频压缩数据；

根据各路信号采集设备和信号输出设备的对应关系，将读取出的视频压缩数据和音频压缩数据输出至与之对应的信号输出设备。

6.根据权利要求2所述的多路音视频信号的采集分发方法，其特征在于，所述数据表的表头包括信号编号、第一数据段和第二数据段，其中，所述信号编号与信号采集设备的编号对应，所述第一数据段用于保存所述视频压缩数据，所述第二数据段用于保存所述音频压缩数据。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的多路音视频信号的采集分发方法，其特征在于，所述信号采集设备包括摄像头和麦克风。

8.根据权利要求1-6所述的多路音视频信号的采集分发方法，其特征在于，所述信号输出设备包括显示器和扬声器。

9.一种存储装置，其特征在于，所述存储装置存储有计算机程序，所述计算机程序适于被执行以实现如权利要求1~8任意一项所述的多路音视频信号的采集分发方法。

10.一种多路音视频信号的采集分发系统，其特征在于，包括处理器、与所述处理器通信连接的存储器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行以实现如权利要求1~8任意一项所述的多路音视频信号的采集分发方法；

所述处理器用于调用所述存储器中的计算机程序，以执行如权利要求1~8任意一项所述的多路音视频信号的采集分发方法。