CN109672831A - 一种多路sdi高清音视频混合切换矩阵 - Google Patents

一种多路sdi高清音视频混合切换矩阵 Download PDF

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郭人
李鹏
陈健
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Abstract

本发明涉及一种多路SDI高清音视频混合切换矩阵及其电路，其中，包括：音视频解嵌模块将每一路输入的SDI音视频信号解嵌为一路视频流和一路音频流；视频流经过字符叠加模块后分出两路，一路输出至硬盘录像机模块，用于储存视频，另一路输出至音视频加嵌模块，用于矩阵输入；音频流通过音频混合切换矩阵模块与外部音频输入混合，输出至音视频加嵌模块；音视频加嵌模块将字符叠加模块输出的视频流和音频混合切换矩阵模块输出的音频流加嵌后，输出至音视频矩阵模块，音视频矩阵模块将输入音视频流输出至任意一路或多路输出端。本发明一种多路SDI高清音视频混合切换矩阵及其电路，具有多通道、高清晰度、低延时和高安全性的特点，可以满足应急感知、反恐维稳等特殊行业的应用需求。

Description

一种多路SDI高清音视频混合切换矩阵
技术领域
本发明涉及视频处理以及传输技术领域，特别涉及一种多路SDI高清音视频混合切换矩阵。
背景技术
近些年来，随着通信、计算技术的发展，信息传输的带宽逐渐提高，视频信息处理、传输的需求也向更实时，更高清的方向推进。
当前视频输入端主要有模拟、IP网络、SDI、HDMI等数据传输形式，SDI主要特点是具有高保真、低延时的特性。随着IP网络技术的快速发展，基于IP网络传输的视频信号，其清晰度和实时性已经十分接近SDI传输，但由于安全性和行业应用等因素，基于SDI的视频传输在一些特殊行业仍有较高的使用需求。
对于现场多路高清音视频的采集、处理、传输需求，当前一般的应用方式是通过音频切换矩阵、视频切换矩阵、混音器、字符叠加器、硬盘录像机等设备组合使用，系统复杂，对空间及环境要求高，集成度低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多路SDI高清音视频混合切换矩阵以及电路，用于解决上述现有技术的问题。
本发明一种多路SDI高清音视频混合切换矩阵，其中，包括：音视频解嵌模块、字符叠加模块、音频混合切换矩阵模块、硬盘录像机模块、音视频加嵌模块以及音视频切换矩阵模块；音视频解嵌模块将每一路输入的SDI音视频信号解嵌为一路视频流和一路音频流；视频流经过字符叠加模块后分出两路，一路输出至硬盘录像机模块，用于储存视频，另一路输出至音视频加嵌模块，用于矩阵输入；音频流通过音频混合切换矩阵模块与外部音频输入混合，输出至音视频加嵌模块；音视频加嵌模块将字符叠加模块输出的视频流和音频混合切换矩阵模块输出的音频流加嵌后，输出至音视频矩阵模块，音视频矩阵模块将输入音视频流输出至任意一路或多路输出端。
根据本发明所述的一种多路SDI高清音视频混合切换矩阵的一实施例，其中，音视频解嵌模块为N路音视频解嵌模块。
根据本发明所述的一种多路SDI高清音视频混合切换矩阵的一实施例，其中，字符叠加模块为N路字符叠加模块。
根据本发明所述的一种多路SDI高清音视频混合切换矩阵的一实施例，其中，音频混合切换矩阵模块为(N+1)*N音频混合切换矩阵模块。
根据本发明所述的一种多路SDI高清音视频混合切换矩阵的一实施例，其中，音视频加嵌模块为N路音视频加嵌模块。
根据本发明所述的一种多路SDI高清音视频混合切换矩阵的一实施例，其中，音视频矩阵模块为N*N路音视频矩阵模块。
本发明一种多路SDI高清音视频混合切换矩阵电路，其特征在于，包括：SDI输入板、音频处理板、SDI输出板、硬盘录像机模块以及底板；SDI输入板用于SDI解嵌、字符叠加和SDI加嵌和混音，并对SDI音视频输入信号进行处理及分配，通过高速连接器与系统总线相连；音视频处理板用于音视频处理及输出，通过高速连接器与系统总线相连，通过音频信号线与硬盘录像模块相连；SDI输出板用于SDI输出，进行信号转换和负载均衡，通过高速连接器与系统总线相连，通过SDI信号线与硬盘录像模块相连；硬盘录像模块进行信号输入、音视频处理以及存储，并对输入的音视频进行存储；底板用于整个系统的控制、通信和音视频处理和切换，各板卡均与底板相连接；SDI输入板将每一路输入的SDI音视频信号解嵌为一路视频流和一路音频流，将视频流经过字符叠加后分出两路，一路输出至硬盘录像机模块，用于储存视频，另一路进行音视频加嵌；音频流通过底板与外部音频输入混合；音视频加嵌加嵌后，经底板输出。
根据本发明所述的多路SDI高清音视频混合切换矩阵电路的一实施例，其中，底板上设置串行总线控制模块和IP数据控制模块，用于与外部进行交互控制
根据本发明所述的多路SDI高清音视频混合切换矩阵电路的一实施例，其中，硬盘录像模块通过IP数据控制模块与外部进行数据交互。
本发明一种多路SDI高清音视频混合切换矩阵及其电路，将多种设备功能集成于单一设备中，具有多通道、高清晰度、低延时和高安全性的特点，可以满足应急感知、反恐维稳等特殊行业的应用需求。
附图说明
图1所示为本发明一种多路SDI高清音视频混合切换矩阵逻辑示意图
图2所示为本发明一种多路SDI高清音视频混合切换矩阵电路板卡结构示意图
图3所示为本发明一种多路SDI高清音视频混合切换矩阵应用原理图
具体实施方式
为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
图1所示为一种多路SDI高清音视频混合切换矩阵逻辑示意图，如图1所示，包括：N路音视频解嵌模块1、N路字符叠加模块2、(N+1)*N音频混合切换矩阵模块3、硬盘录像机模块4、N路音视频加嵌模块5以及N*N路音视频矩阵模块6。
如图1所示，N路音视频解嵌模块1将每一路输入的SDI音视频信号解嵌为一路视频流和一路音频流；视频流经过N路字符叠加模块2后分出两路，一路输出至硬盘录像机模块4，用于储存视频，另一路输出至N路音视频加嵌模块5，用于矩阵输入；音频流通过音频混合切换矩阵模块3与外部音频输入混合，输出至N路音视频加嵌模块5；N路音视频加嵌模块5将N路字符叠加模块2输出的视频流和音频混合切换矩阵模块3输出的音频流加嵌后，输出至N*N路音视频矩阵模块6，N*N路音视频矩阵模块6可将输入音视频流输出至任意一路或多路输出端。
图2所示为一种多路SDI高清音视频混合切换矩阵电路板卡结构示意图，如图2所示，包括SDI输入板7，音频处理板8，SDI输出板9，硬盘录像机模块10，底板11。
如图2所示，SDI输入板7主要集成SDI解嵌、字符叠加和SDI加嵌、混音功能，用于对SDI音视频输入信号进行处理及分配，通过高速连接器与系统总线相连；音视频处理板8主要集成音视频处理及输出功能，对内通过高速连接器与系统总线相连，对外通过音频信号线与硬盘录像模块相连；SDI输出板9主要集成SDI输出模块，用于信号转换和负载均衡，对内通过高速连接器与系统总线相连，对外通过SDI信号线与硬盘录像模块相连；硬盘录像模块10集成信号输入、音视频处理、存储功能，用于对输入的音视频进行存储，支持预览和回放功能；底板11主要集成集中控制模块、音视频矩阵模块、音频矩阵模块，用于整个系统的控制、通信和音视频处理、切换，各输入输出板卡均与底板相连接。
如图2所示，系统通过底板11上的串行总线控制模块和IP数据控制模块与外部进行交互控制，硬盘录像模块10通过IP数据控制模块与外部进行数据交互。
图3所示为一种多路SDI高清音视频混合切换矩阵应用原理图，如图3所示，本发明的主要应用方式如下：(1)视频采集设备12通过视频输入接口与本发明的多路SDI高清音视频混合切换矩阵13相连，用于采集外部音视频信息；(2)控制终端14根据任务需求对采集的音视频信息进行预览、处理及转发控制；(3)多路SDI高清音视频混合切换矩阵13可通过音视频线缆与卫星终端15、4G终端16、微波终端17相连，通过有线或无线信道与指挥中心或机动终端进行音视频互传。
本发明所述的多路SDI高清音视频混合切换矩阵，主要功能如下：(1)能够实现输入端N路SDI音视频切换至任意一路或N路输出端；(2)能够实现1路音频与任一路或N路输入音视频混合并输出；(3)能够实现N路输入音视频字符叠加；(4)能够存储混音后的音视频信息，并支持预览回放；(5)支持串行总线或网络远程控制；(6)其中N的取值为2的整数倍。
本发明一种多路SDI高清音视频混合切换矩阵具有以下显著优点和有益效果：本发明的一种多路SDI高清音视频混合切换矩阵具有高度的结构及功能集成度，可作为独立的音视频处理、切换设备，通过连接终端计算机，可以连接多路音视频输入、输出信号，可以对多路高清音视频进行处理与转发，满足指挥中心对前方情况的音视频态势感知需求。
本发明所述的多路SDI高清音视频混合切换矩阵输入输出均支持HD-SDI、3G-SDI标准。本发明所述的多路SDI高清音视频混合切换矩阵物理形态为插板形式，采用底板+输入板+输出板+音频板+硬盘录像模块结构，可放置于一个标准4U的机架设备中。可应用于接入多路SDI音视频信号，并通过连接多种通信设备，实现音视频信息的有线或无线传输。本发明采用插板结构，将多种功能设备集成为独立工作的单一设备，在结构方面具有较高的集成度；本发明支持不低于16路的HD-SDI、3G-SDI高清信号输入与输出，支持任一输入的字符叠加、混音，支持多路音视频存储和预览，在功能方面具有较高的集成度。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种多路SDI高清音视频混合切换矩阵，其中，包括：音视频解嵌模块、字符叠加模块、音频混合切换矩阵模块、硬盘录像机模块、音视频加嵌模块以及音视频切换矩阵模块；
音视频解嵌模块将每一路输入的SDI音视频信号解嵌为一路视频流和一路音频流；视频流经过字符叠加模块后分出两路，一路输出至硬盘录像机模块，用于储存视频，另一路输出至音视频加嵌模块，用于矩阵输入；音频流通过音频混合切换矩阵模块与外部音频输入混合，输出至音视频加嵌模块；音视频加嵌模块将字符叠加模块输出的视频流和音频混合切换矩阵模块输出的音频流加嵌后，输出至音视频矩阵模块，音视频矩阵模块将输入音视频流输出至任意一路或多路输出端。
2.如权利要求1所述的一种多路SDI高清音视频混合切换矩阵，其特征在于，音视频解嵌模块为N路音视频解嵌模块。
3.如权利要求1所述的一种多路SDI高清音视频混合切换矩阵，其特征在于，字符叠加模块为N路字符叠加模块。
4.如权利要求1所述的一种多路SDI高清音视频混合切换矩阵，其特征在于，音频混合切换矩阵模块为(N+1)*N音频混合切换矩阵模块。
5.如权利要求1所述的一种多路SDI高清音视频混合切换矩阵，其特征在于，音视频加嵌模块为N路音视频加嵌模块。
6.如权利要求1所述的一种多路SDI高清音视频混合切换矩阵，其特征在于，音视频矩阵模块为N*N路音视频矩阵模块。
7.一种多路SDI高清音视频混合切换矩阵电路，其特征在于，包括：SDI输入板、音频处理板、SDI输出板、硬盘录像机模块以及底板；
SDI输入板用于SDI解嵌、字符叠加和SDI加嵌和混音，并对SDI 音视频输入信号进行处理及分配，通过高速连接器与系统总线相连；音视频处理板用于音视频处理及输出，通过高速连接器与系统总线相连，通过音频信号线与硬盘录像模块相连；SDI输出板用于SDI输出，进行信号转换和负载均衡，通过高速连接器与系统总线相连，通过SDI信号线与硬盘录像模块相连；硬盘录像模块进行信号输入、音视频处理以及存储，并对输入的音视频进行存储；底板用于整个系统的控制、通信和音视频处理和切换，各板卡均与底板相连接；
SDI输入板将每一路输入的SDI音视频信号解嵌为一路视频流和一路音频流，将视频流经过字符叠加后分出两路，一路输出至硬盘录像机模块，用于储存视频，另一路进行音视频加嵌；音频流通过底板与外部音频输入混合；音视频加嵌加嵌后，经底板输出。
8.如权利要求7所述的多路SDI高清音视频混合切换矩阵电路，其特征在于，底板上设置串行总线控制模块和IP数据控制模块，用于与外部进行交互控制。
9.如权利要求8所述的多路SDI高清音视频混合切换矩阵电路，其特征在于，硬盘录像模块通过IP数据控制模块与外部进行数据交互。
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