CN109640030A - 一种视频会议系统的音视频外设扩展装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种视频会议系统的音视频外设扩展装置及方法，其通过音频采集设备进行声音采集，并在音频采集设备上对采集到的声音进行编码压缩，通过视频采集设备进行图像采集，并在视频采集设备上对采集到的图像进行编码压缩，编码压缩后的声音和图像通过网线传输至编解码终端，编解码终端进行解码和时钟同步处理后，将声音和图像传输至显示设备和外网中，从而实现视频会议系统的功能。本发明的组网方式灵活，完全可以根据用户的需要数量进行配置，编解码终端无需预留专用的视频和音频接口，只需一个或两个标准的网口即可进行音视频外设的灵活扩展。

Description

一种视频会议系统的音视频外设扩展装置及方法

技术领域

本发明涉及视频会议系统领域，具体涉及一种视频会议系统的音视频外设扩展装置及方法。

背景技术

视频会议系统，又称会议电视系统，指两个或两个以上不同地方的个人或群体，通过传输线路及多媒体设备，将声音、影像及文件资料互传，实现即时且互动的沟通，以实现会议目的的系统设备。视频会议的使用有点像电话，除了能看到与你通话的人并进行语言交流外，还能看到他们的表情和动作，使处于不同地方的人就像在同一房间内沟通。编解码终端，是视频会议系统的主机，主要有图像和声音的编码、解码的功能，一般有CPU和硬件化的编解码模块。音视频外设，指视频会议系统中的音频采集设备和视频采集设备。音频采集设备常有的产品形态有麦克风、多麦或单麦的拾音器等。视频采集设备一般指摄像机或摄像头。

目前市面上摄像机都是基于HDMI、DVI或其它专用的视频线缆和视频控制单元（编解码终端）进行连接；拾音器都是基于专用的音频线缆和视频控制单元（编解码终端）连接。这种方式的缺陷：一是未经编码处理的视频或音频信号传输距离有限，一般都在10米内，无法满足大型会议室的需求，并且专业的音视频线缆成本昂贵；二是可连接的摄像机或拾音器（以下统称为音视频外设）的数量受限于编解码终端已有的接口数量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种视频会议系统的音视频外设扩展装置及方法，其可实现视频会议系统灵活拓展音视频外设。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种视频会议系统的音视频外设扩展装置，包括编解码终端、音视频外设和显示设备，

所述音视频外设包括音频采集设备和视频采集设备；所述音频采集设备上设有声音采集模块和声音编码模块，声音采集模块连接声音编码模块；所述视频采集设备上设有图像采集模块和图像编码模块，所述图像采集模块连接图像编码模块；

所述编解码终端包括CPU处理器、图像处理模块、音频处理模块、回音消除及时钟同步模块，图像处理模块、音频处理模块、回音消除及时钟同步模块均连接CPU处理器，而CPU处理器连接有音视频输出接口；

所述音频采集设备通过网线连接编解码终端的CPU处理器，所述视频采集设备通过网线连接编解码终端的CPU处理器，而编解码终端通过音视频输出接口连接显示设备。

所述音频采集设备数量为一个，所述视频采集设备的数量为一个。

所述音频采集设备的数量为至少两个，各音频采集设备之间通过网线进行级联；所述视频采集设备的数量至少为两个，各视频采集设备之间通过网线进行级联。

所述音视频外设与编码器终端之间通过以太网交换机连接。

所述音频采集设备的数量为一个以上，每一音频采集设备通过网线连接以太网交换机；所述视频采集设备的数量为一个以上，每一视频采集设备通过网线连接以太网交换机；所述编解码终端通过网线连接以太网交换机。

所述音频采集设备还设有加密模块，该加密模块连接声音编码模块；所述视频采集设备还设有加密模块，该加密模块连接图像编码模块。

一种视频会议系统的音视频外设扩展方法，其具体包括以下步骤：

步骤1、通过视频采集设备的图像采集模块进行图像采集，采集得到的图像经过图像编码模块和加密模块进行编码及加密处理，加密后的图像经过延时优化并通过网线传输至编解码终端；

通过音频采集设备的声音采集模块进行声音采集，采集得到的声音经过声音编码模块和加密模块的编码及加密处理，加密后的声音通过网线传输至编解码终端；

步骤2、编解码终端将接收到的图像和声音分别送入图像处理模块和音频处理模块中，图像处理模块对图像进行解码和解密后，传输至CPU处理器中；音频处理模块对声音进行解码和解密，在时钟同步并修正的基础上进行回音消除后，传输至CPU处理器中；

步骤3、CPU处理器通过音视频输出接口将图像和声音输出到显示设备中；CPU处理器通过网络将图像和声音传送至外网中，实现视频会议。

采用上述方案后，本发明具有以下有益效果：

一、本发明通过开发了基于标准以太网通信的摄像机和拾音器，用网线连接，即把视频先在摄像机上进行编码压缩，同样在拾音器上对音频信号进行同样的处理，实现音视频的传输，加上控制信令，实现网线传输，并在mac层直接通信，让延时很小。

二、可扩展性好，在音视频外设和编解码终端之间只需插入一条或两条网线，就可以无限制地扩展外设数量。且通过网线可以对视频会议系统进行长距离部署，提高音视频的传输距离。这种组网方式灵活，完全可以根据用户的需要数量进行配置，编解码终端无需预留专用的视频和音频接口，只需一个或两个标准的网口即可，这样编解码终端也可以实现小型化。

三、网线价格低廉，组网成本低。

附图说明

图1为本发明实施例一结构示意图；

图2为本发明实施例二结构示意图。

具体实施方式

本发明揭示了一种视频会议系统的音视频外设扩展装置，其包括编解码终端、音视频外设和显示设备，其中，音视频外设包括音频采集设备和视频采集设备，音频采集设备上设有声音采集模块、声音编码模块和加密模块，声音采集模块连接声音编码模块，声音编码模块连接加密模块；视频采集设备上设有图像采集模块、图像编码模块和加密模块，图像采集模块连接图像编码模块，图像编码模块连接加密模块；编解码终端包括CPU处理器、图像处理模块、音频处理模块、回音消除及时钟同步模块，图像处理模块、音频处理模块、回音消除及时钟同步模块均连接CPU处理器，而CPU处理器连接有音视频输出接口；上述音频采集设备通过网线连接编解码终端的CPU处理器，视频采集设备通过网线连接编解码终端的CPU处理器，而编解码终端通过音视频输出接口连接显示设备。

上述音频采集设备为拾音器，视频采集设备为摄像机。在一个视频会议系统中可以包括一个以上拾音器，以及一个以上的摄像机。如图1所示的实施例中，音频采集设备由N个拾音器组成，视频采集设备由N个摄像机组成，N个摄像机之间通过网线进行级联，N个拾音器之间通过网线进行级联。具体地，每个摄像机设有两个网口，即网口一和网口二，其中，网口一与网口二连接，网口二连接摄像机的加密模块。N个摄像机级联时，当前摄像机的网口一通过网线与上一摄像机的网口二连接，当前摄像机的网口二通过网线与下一摄像机的网口一连接，以此类推，而最后一个摄像机的网口二通过网线连接编解码终端。拾音器的级联方式与摄像机的级联方式相同，在此不予赘述。

如图2所示，音视频外设和编解码终端之间可以通过以太网交换机连接。在该实施例中，音频采集设备由N个拾音器组成，视频采集设备由N个摄像机组成，其中，每一拾音器通过网线连接到以太网交换机上，每一摄像机通过网线连接到以太网交换机上。而编解码终端通过网线连接到以太网交换机上。

在上述装置的基础上，本发明还揭示了一种视频会议系统的音视频外设扩展方法，其具体如下：

步骤1、通过视频采集设备的图像采集模块进行图像采集，采集得到的图像经过图像编码模块和加密模块进行编码及加密处理，加密后的图像经过延时优化并通过网线传输至编解码终端；

通过音频采集设备的声音采集模块进行声音采集，采集得到的声音经过声音编码模块和加密模块的编码及加密处理，加密后的声音通过网线传输至编解码终端。

对图像的编码及加密处理以及对声音的编码及加密处理可以采用公开的编码技术和加密技术手段实现，例如AES加密。

步骤2、编解码终端将接收到的图像和声音分别送入图像处理模块和音频处理模块中，图像处理模块对图像进行解码和解密后，传输至CPU处理器中；音频处理模块对声音进行解码和解密，在时钟同步并修正的基础上进行回音消除后，传输至CPU处理器中。

步骤3、CPU处理器通过音视频输出接口将图像和声音输出到显示设备中；CPU处理器通过网络将图像和声音传送至外网中，实现视频会议。

本发明通过开发了基于标准以太网通信的摄像机和拾音器，用网线连接，即把视频先在摄像机上进行编码压缩，同样在拾音器上对音频信号进行同样的处理，实现音视频的传输，加上控制信令，实现网线传输，并在mac层直接通信，让延时很小。可扩展性好，在音视频外设和编解码终端之间只需插入一条或两条网线，就可以无限制地扩展外设数量。且通过网线可以对视频会议系统进行长距离部署，提高音视频的传输距离。这种组网方式灵活，完全可以根据用户的需要数量进行配置，编解码终端无需预留专用的视频和音频接口，只需一个或两个标准的网口即可，这样编解码终端也可以实现小型化。网线价格低廉，组网成本低。

以上所述，仅是本发明实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (7)

1.一种视频会议系统的音视频外设扩展装置，包括编解码终端、音视频外设和显示设备，其特征在于：

所述音视频外设包括音频采集设备和视频采集设备；所述音频采集设备上设有声音采集模块和声音编码模块，声音采集模块连接声音编码模块；所述视频采集设备上设有图像采集模块和图像编码模块，所述图像采集模块连接图像编码模块；

所述编解码终端包括CPU处理器、图像处理模块、音频处理模块、回音消除及时钟同步模块，图像处理模块、音频处理模块、回音消除及时钟同步模块均连接CPU处理器，而CPU处理器连接有音视频输出接口；

所述音频采集设备通过网线连接编解码终端的CPU处理器，所述视频采集设备通过网线连接编解码终端的CPU处理器，而编解码终端通过音视频输出接口连接显示设备。

2.根据权利要求1所述的一种视频会议系统的音视频外设扩展装置，其特征在于：所述音频采集设备数量为一个，所述视频采集设备的数量为一个。

3.根据权利要求1所述的一种视频会议系统的音视频外设扩展装置，其特征在于：所述音频采集设备的数量为至少两个，各音频采集设备之间通过网线进行级联；所述视频采集设备的数量至少为两个，各视频采集设备之间通过网线进行级联。

4.根据权利要求1所述的一种视频会议系统的音视频外设扩展装置，其特征在于：所述音视频外设与编码器终端之间通过以太网交换机连接。

5.根据权利要求4所述的一种视频会议系统的音视频外设扩展装置，其特征在于：所述音频采集设备的数量为一个以上，每一音频采集设备通过网线连接以太网交换机；所述视频采集设备的数量为一个以上，每一视频采集设备通过网线连接以太网交换机；所述编解码终端通过网线连接以太网交换机。

6.根据权利要求1至5任一所述的一种视频会议系统的音视频外设扩展装置，其特征在于：所述音频采集设备还设有加密模块，该加密模块连接声音编码模块；所述视频采集设备还设有加密模块，该加密模块连接图像编码模块。

7.一种视频会议系统的音视频外设扩展方法，其特征在于：所述扩展方法具体包括以下步骤：

步骤1、通过视频采集设备的图像采集模块进行图像采集，采集得到的图像经过图像编码模块和加密模块进行编码及加密处理，加密后的图像经过延时优化并通过网线传输至编解码终端；

通过音频采集设备的声音采集模块进行声音采集，采集得到的声音经过声音编码模块和加密模块的编码及加密处理，加密后的声音通过网线传输至编解码终端；

步骤2、编解码终端将接收到的图像和声音分别送入图像处理模块和音频处理模块中，图像处理模块对图像进行解码和解密后，传输至CPU处理器中；音频处理模块对声音进行解码和解密，在时钟同步并修正的基础上进行回音消除后，传输至CPU处理器中；

步骤3、CPU处理器通过音视频输出接口将图像和声音输出到显示设备中；CPU处理器通过网络将图像和声音传送至外网中，实现视频会议。