CN112866713A - 一种转码一体机系统以及转码方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种转码一体机系统以及转码方法，本发明的种转码一体机系统包括：应用层、中间层以及运算层，其中，所述应用层面向用户，通过web界面配置、查看转码任务和系统相关的信息，所述中间层接受所述应用层传递的相关配置信息和任务信息，并进行调度、处理，所述运算层进行转码任务，并执行相关的系统配置。本发明集成软硬件转码运算单元，可有效提升运算能力，同时提供相应的web操作界面，对系统进行配置，设置相应的转码参数，并监控系统任务状态，提供图像化的操作界面，提升系统的易用性。
Description
技术领域
本发明涉及视频转码技术领域，特别涉及一种转码一体机系统以及转码方法。
背景技术
随着短视频、直播等视频应用的兴起，视频数据量越来越大，同时对视频处理的要求也越来越高，为了对视频进行存储，适应不同的网络状态，适应多种不同的播放设备，需要对原始视频文件、视频流等进行转码，即先将视频文件进行解码、再进行编码的过程。由于音视频码流格式种类繁多，如视频流常见的有H264、H265、MPEG4，音频流常见的有MP3、AAC、AC3等，容器封装格式有MP4、FLV、MKV等，而不同的容器封装格式所支持的音视频流格式也有所不同，因此对音视频转码任务的配置非常复杂。同时由于进行音视频转码需要配置相关的系统运行环境以及音视频相关的底层支持库等，需要一定的技术背景和专业知识。
在现有技术中，可自行搭建命令行转码系统，基于常见的音视频开源软件搭建转码服务系统，在命令行模式下指定输入和输出的视频信息，实现转码的功能。
但是现有技术中存在如下技术问题：
1.系统搭建较为复杂，需要安装多种格式的音视频库支持，并基于系统环境选择不同的编译方法。
2.基于命令行的模式使用不便，且缺乏有效的错误提示，使用者需要对音视频有较深的专业背景。
3.现有转码系统大多基于非实时的静态视频文件进行转码，如MP4到FLV的转换，而随着移动互联网的蓬勃发展以及直播等场景的不断发展，实时的不同流媒体协议之间的转换也变得越来越重要，如从rtmp转到http-flv等，而上述方案并不能满足该需求；
4.现有转码系统种转码的过程中多是透明的，使得使用者并不能直观的查看到转码过程中的比如转码帧率，实时比特率等信息，并不能对转码任务作出合理准确的预估和判断；
5.现有转码系统只支持了常规的视频转码，而对于安防监控等领域的视频流转码并未做任何的支持；
6.现有转码系统中通常并不能将实时多媒体流进行存档的功能；
7.现有转码系统中往往只是单纯的进行文件转码，如果有像水印等特殊功能，并不能实现。
因此，如何将上述技术问题加以解决，即为本领域技术人员的研究方向所在。
发明内容
发明所要解决的问题
本发明的主要目的是提供一种转码一体机系统以及转码方法，其通过集成软硬件转码运算单元来解决上述现有技术中所存在的问题。
用于解决问题的方案
为了达到上述目的，本发明提供一种转码一体机系统，包括：应用层、中间层以及运算层，其中，所述应用层面向用户，通过web界面配置、查看转码任务和系统相关的信息，所述中间层接受所述应用层传递的相关配置信息和任务信息，并进行调度、处理，所述运算层进行转码任务，并执行相关的系统配置。
优选地，所述应用层包括转码任务配置界面，该转码任务配置界面配置转码任务的输入和输出路径、配置音视频码流转码所需的参数、以及相应的音视频流的前后处理的相应参数。
优选地，所述应用层还包括转码任务状态监控界面，该转码任务状态监控界面显示正在进行的任务详情以及显示已经完成的相关任务信息。
优选地，所述应用层还包括系统状态监控界面以及系统配置界面，
所述系统状态监控界面监控系统CPU、内存、网络带宽；
所述系统配置界面对整个系统的相关参数进行配置。
优选地，所述中间层包括：转码任务管理模块，所述转码任务管理模块接收转码任务配置界面传递的参数，并对任务进行分发，将任务分发至硬件转码运算单元和软件转码运算单元。
优选地，所述中间层还包括状态监控模块，所述状态监控模块通过所述硬件转码运算单元以及所述软件转码运算单元获取转码任务相关的信息，通过所述系统接口获取系统相关的信息，并将数据上报至所述转码任务状态监控界面和所述系统状态监控界面。
优选地，所述中间层还包括系统配置模块，该系统配置模块接受所述系统配置界面的相关参数，并调用所述系统接口进行配置。
优选地，运算层包括硬件转码运算单元、软件转码运算单元以及系统接口；
所述硬件转码运算单元调用专用视频加速设备，执行转码任务管理模块分配的转码任务；
所述软件转码运算单元利用CPU完成转码任务管理模块分配的转码任务；
所述系统接口接受配置模块，完成相关的配置。
为了达到上述目的，本发明还提供一种转码一体机的转码方法，包括如下步骤：
步骤1：获取输入的视频数据；
步骤2：在转码界面设置相关的参数；
步骤3：检测参数是否合理，若参数合理转至步骤4，若参数不合理转至步骤8；
步骤4：转码任务管理模块接收转码任务，并将任务发送至转码运算单元；
步骤5：转码运算单元执行转码任务，输出转码所生成的视频数据；
步骤6：状态监控模块从转码运算单元以及转码任务管理模块获取转码任务的实时信息，并发送至系统状态监控界面，并实时更新；
步骤7：系统状态监控界面实时显示任务相关信息；
步骤8：转码任务配置界面进行相关的错误提示，转至步骤2，提示用户重新配置。
优选地：在步骤5中，对于编码格式为h264或h265的视频，优先使用硬件转码，对于除h264和h265以外的视频，使用软件转码。
发明的效果
本发明集成软硬件转码运算单元，可有效提升运算能力，同时提供相应的web操作界面，对系统进行配置，设置相应的转码参数，并监控系统任务状态，提供图像化的操作界面，提升系统的易用性。
本发明集成软硬件运算单元，提供不需要做额外的相关的系统环境以及编解码依赖搭建，同时支持界面操作，简单易用。
本发明在满足传统的静态视频文件之间的相互转换的基础上，新增了实时的不同流媒体协议之间的相互转换，极大的丰富了转码的功能，覆盖了实时性转码的巨大需求。
本发明支持了监控系统视频流的转码，可以将监控领域的视频流转换为流媒体直播服务所需的协议流，同时也可以通过转码系统将监控视频进行存档。
本发明支持在转码过程中为目标视频添加水印功能，水印位置可以自定义，单个视频水印数目最大支持4个。
附图说明
图1是本发明的一种转码一体机系统框图。
图2是本发明的一种转码一体机的转码方法流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。并且，在此处需要进一步强调的是，以下的具体实施例提供的优选的技术方案，各方案(实施例)之间是可以相互配合或结合使用的。
如图1所示，图1是本发明的一种转码一体机系统框图。
转码一体机系统包括以下三个层次：应用层、中间层以及运算层。
其中。应用层面向用户，通过web界面配置、查看转码任务和系统相关的信息。中间层接受应用层传递的相关配置信息和任务信息，并进行调度、处理。运算层进行转码任务，并执行相关的系统配置。
应用层包括：转码任务配置界面、转码任务状态监控界面、系统状态监控界面以及系统配置界面。
转码任务配置界面：配置转码任务的输入和输出路径、配置音视频码流转码所需的参数、以及相应的音视频流的前后处理的相应参数。
转码任务状态监控界面：显示正在进行的任务详情，包括转码的任务音视频源的情况、以及实时转码的码率、帧率、数据量等信息，同时也可以显示已经完成的相关任务信息。
系统状态监控界面：监控系统CPU、内存、网络带宽等信息。
系统配置界面：对整个系统的相关参数进行配置，如系统网络、账号权限、日志管理等。
中间层包括：转码任务管理模块、状态监控模块以及系统配置模块。
转码任务管理模块：接收转码任务配置界面传递的参数，并对任务进行分发，将任务分发至下述的硬件转码运算单元和软件转码运算单元。
状态监控模块：通过硬件转码运算单元以及软件转码运算单元获取转码任务相关的信息，通过系统接口获取系统相关的信息，并将数据上报至转码任务状态监控界面和系统状态监控界面。
系统配置模块：接受系统配置界面的相关参数，并调用系统接口进行配置。
运算层包括：转码运算单元以及系统接口，转码运算单元包括硬件转码运算单元和软件转码运算单元。
硬件转码运算单元：调用专用视频加速设备，执行转码任务管理模块分配的转码任务。
软件转码运算单元：利用CPU完成转码任务管理模块分配的转码任务。
系统接口：接受配置模块，完成相关的配置。
如图2所示，本发明还提供一种转码一体机的转码方法，该方法主要实现图形化的转码任务，转码任务的执行包括如下步骤：
步骤1：获取输入的视频数据；
步骤2：在转码界面设置相关的参数，参数包括输入类型、输出类型、输出视频编码格式、输出码率控制算法、输出编码级别、关键帧距离、输出视频目标比特率、输出音频编码格式、输出视频水印相关信息；
步骤3：检测参数是否合理，若参数合理转至步骤4，若参数不合理转至步骤8；
步骤4：转码任务管理模块接收转码任务，并将任务发送至转码运算单元；
步骤5：转码运算单元执行转码任务，对于编码格式为h264或h265的视频，优先使用硬件转码，对于除h264和h265以外的视频，使用软件转码，最后输出转码所生成的视频数据；
步骤6：状态监控模块从转码运算单元以及转码任务管理模块获取转码任务的实时信息，并发送至系统状态监控界面，系统状态监控界面显示输入源的视频信息、音频信息、解码比特率、解码帧率、音频信息、音频解码帧率，输出的视频信息、编码实时比特率、编码实时帧率、编码丢帧数、编码延时以及编码任务运行时间等信息，并实时更新；
步骤7：系统状态监控界面实时显示任务相关信息；
步骤8：转码任务配置界面进行相关的错误提示，转至步骤2，提示用户重新配置。
本发明可支持如下转码格式：
1.支持的视频文件格式，例如：MP4、AVI、MKV、FLV、TS。
2.支持的流媒体协议格式，例如：RTSP、RTMP、HLS、DASH、HTTP-FLV。
本发明可支持如下转码类型：
1.视频文件转视频文件
本发明的转码一体机系统可实现视频文件到视频文件的转码，如将MP4格式文件转码为flv文件，此特性可以满足用户对于特定视频文件格式的需求；
2.视频文件转视频流
本发明的转码一体机系统可实现视频文件到视频流的转码，如将MP4格式文件转换为rtmp实时视频流，此特性可以满足用户将视频文件转换为实时直播流的需求；
3.视频流转视频流
本发明的转码一体机系统可实现视频流到视频流的转码，如将rtsp实时转换为rtmp实时视频流，此特性可以满足用户对直播场景特定流媒体协议的需求；
4.视频流转视频文件
本发明的转码一体机系统可实现视频流到视频文件的转码，如将rtsp视频流转码为MP4文件，此特性可以满足用户将实时流存储为视频文件的需求。
与现有技术相比，本发明能够带来如下有益效果：
1.构建一体化的系统，集成软硬件转码单元，将转码任务的配置和管理进行可视化，降低转码环境的搭建和使用难度，避免复杂的搭建视频处理运行环境的步骤。
2.通过图形界面配置转码任务，并进行参数校验，在底层通过转码任务管理模块进行任务的分发，简化转码任务的创建和执行，并进行参数配置的错误反馈和提示。
3.图形化显示系统以及转码任务的状态，便于整体系统的维护。
4.通过搭建一体化的系统，将转码任务的配置和管理进行可视化，降低转码环境的搭建和使用难度，同时图像化的监控系统状态，实现对不同流媒体协议的视频流之间的转换，实现对监控视频的转码以及存档，便于整体系统的维护。
本领域普通技术人员可以理解：附图只是一个实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。
本领域普通技术人员可以理解：实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种转码一体机系统，其特征在于，包括：应用层、中间层以及运算层，其中，所述应用层面向用户，通过web界面配置、查看转码任务和系统相关的信息，所述中间层接受所述应用层传递的相关配置信息和任务信息，并进行调度、处理，所述运算层进行转码任务，并执行相关的系统配置。
2.根据权利要求1所述的转码一体机系统，其特征在于，所述应用层包括转码任务配置界面，该转码任务配置界面配置转码任务的输入和输出路径、配置音视频码流转码所需的参数、以及相应的音视频流的前后处理的相应参数。
3.根据权利要求2所述的转码一体机系统，其特征在于，所述应用层还包括转码任务状态监控界面，该转码任务状态监控界面显示正在进行的任务详情以及显示已经完成的相关任务信息。
4.根据权利要求3所述的转码一体机系统，其特征在于，所述应用层还包括系统状态监控界面以及系统配置界面，
所述系统状态监控界面监控系统CPU、内存、网络带宽；
所述系统配置界面对整个系统的相关参数进行配置。
5.根据权利要求4所述的转码一体机系统，其特征在于，所述中间层包括：转码任务管理模块，所述转码任务管理模块接收转码任务配置界面传递的参数，并对任务进行分发，将任务分发至硬件转码运算单元和软件转码运算单元。
6.根据权利要求5所述的转码一体机系统，其特征在于，所述中间层还包括状态监控模块，所述状态监控模块通过所述硬件转码运算单元以及所述软件转码运算单元获取转码任务相关的信息，通过所述系统接口获取系统相关的信息，并将数据上报至所述转码任务状态监控界面和所述系统状态监控界面。
7.根据权利要求6所述的转码一体机系统，其特征在于，所述中间层还包括系统配置模块，该系统配置模块接受所述系统配置界面的相关参数，并调用所述系统接口进行配置。
8.根据权利要求7所述的转码一体机系统，其特征在于，所述运算层包括硬件转码运算单元、软件转码运算单元以及系统接口；
所述硬件转码运算单元调用专用视频加速设备，执行转码任务管理模块分配的转码任务；
所述软件转码运算单元利用CPU完成转码任务管理模块分配的转码任务；
所述系统接口接受配置模块，完成相关的配置。
9.一种转码一体机的转码方法，包括如下步骤：
步骤1：获取输入的视频数据；
步骤2：在转码界面设置相关的参数；
步骤3：检测参数是否合理，若参数合理转至步骤4，若参数不合理转至步骤8；
步骤4：转码任务管理模块接收转码任务，并将任务发送至转码运算单元；
步骤5：转码运算单元执行转码任务，输出转码所生成的视频数据；
步骤6：状态监控模块从转码运算单元以及转码任务管理模块获取转码任务的实时信息，并发送至系统状态监控界面，并实时更新；
步骤7：系统状态监控界面实时显示任务相关信息；
步骤8：转码任务配置界面进行相关的错误提示，转至步骤2，提示用户重新配置。
10.根据权利要求9所述的转码一体机的转码方法，在步骤5中，对于编码格式为h264或h265的视频，优先使用硬件转码，对于除h264和h265以外的视频，使用软件转码。
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Legal Events
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| GR01 | Patent grant | ||
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Address after: Room 711c, 7 / F, block a, building 1, yard 19, Ronghua Middle Road, Beijing Economic and Technological Development Zone, Daxing District, Beijing 102600 Patentee after: Beijing Zhongke Flux Technology Co.,Ltd. Address before: Room 711c, 7 / F, block a, building 1, yard 19, Ronghua Middle Road, Beijing Economic and Technological Development Zone, Daxing District, Beijing 102600 Patentee before: Beijing Ruixin high throughput technology Co.,Ltd. |
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