CN1976429B - 基于pc和高清视频信号采集卡的视频传输系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于PC和高清视频信号采集卡的视频传输系统，其特征在于：包括通过IP网络互联的发送端和接收端，所述发送端可以是具有高清视频信号采集卡的PC机；所述发送端通过高清视频信号采集卡获得原始视频数据，并通过编码模块对该原始视频数据再行编码后传输给接收端，并由接收端解码显示。所述高清视频信号采集卡是指HDMI采集卡或HD-SDI采集卡。采用该系统能够实现高清视频信号的采集和传输，并且通过改进完善，该系统还具有设备通用性好、用户成本低、视频质量高、实时性好等特点。本发明还提供一种基于PC和高清视频信号采集卡的视频传输方法。

Description

基于PC和高清视频信号采集卡的视频传输系统及方法

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别是一种基于PC和高清视频信号采集卡的视频传输系统及方法，所述PC是指个人计算机即PC机，其包括基于X86架构或Power PC处理器的台式机、便携式PC机、笔记本电脑等。所述高清视频信号采集卡是指HDMI采集卡或HD-SDI采集卡。 

背景技术

高清视频是一种新兴的市场需求，具有广阔的发展前景和巨大的市场容量。现有多媒体视频会议系统中的视频信号，其分辨率一般为：QCIF(176×144)；CIF(352×288)、2CIF、4CIF等。由于其分辨率低、清晰度不够，已不能满足人们日益提高的体验需求和某些对清晰度要求较高的应用场合。 

高清视频信号的获得，涉及到采集、传输和编解码等多种不同的技术，由于高清视频信号具有数据量大、实时性要求高等特点，使高清视频信号的采集和传输具有较大的技术难度，因此也成为制约高清视频体验的关键因素。 

发明内容

本发明针对现有技术中存在的缺陷或不足，提供一种基于PC和高清视频信号采集卡的视频传输系统，采用该系统能够实现高清视频信号的采集和传输，并且通过改进完善，该系统还具有设备通用性好、用户成本低、视频质量高、实时性好等特点。 

本发明还提供一种基于PC和高清视频信号采集卡的视频传输方法。 

本发明总的技术构思为，基于通用的PC平台和IP网络，利用高清视频源设备和HDMI或HD-SDI采集卡，实现高清视频信号的采集和传输。 

本发明的技术方案如下： 

基于PC和高清视频信号采集卡的视频传输系统，其特征在于：包括通过IP网络互联的发送端和接收端，所述发送端采用具有高清视频信号采集卡的PC机；所述发送端通过高清视频信号采集卡获得原始视频数据，对原始视频数据进行预处理，所述预处理包括采用通用的软件算法对原始视频数据进行裁减或缩放、以及码率和帧率控制，以得到所需尺寸 的图像及一定的码率和帧率；然后通过编码模块对该原始视频数据再行编码后传输给接收端，并由接收端解码显示；所述高清视频信号采集卡是指HDMI采集卡或HD-SDI采集卡；所述发送端和接收端集成在一台PC机上；所述IP网络包括有线IP网络和/或无线IP网络；所述PC机连接高清视频源设备，所述高清视频源设备为家用高清数码摄像机和/或专业高清数码摄像机。 

基于PC和高清视频信号采集卡的视频传输方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1，利用高清视频源设备获取高清视频源，并将该高清视频源传送至发送端；步骤2，发送端通过高清视频信号采集卡采集原始视频数据并进行预处理；步骤3，发送端通过编码模块对该预处理后的原始视频数据再行编码后由IP网络传输给接收端，并由连接于IP网络的接收端解码显示； 

所述发送端是具有高清视频信号采集卡的PC机；所述发送端对原始视频数据进行预处理包括：采用通用的软件算法对原始视频数据进行裁减或缩放、以及码率和帧率控制，以得到所需尺寸的图像及一定的码率和帧率；所述发送端的高清视频信号采集卡是指HDMI采集卡或HD-SDI采集卡；所述IP网络包括有线IP网络和/或无线IP网络；所述原始数据的分辨率为1440×1080i或1920×1080i或1280×720P或1920×1080P；所述高清视频源设备为家用高清数码摄像机和/或专业高清数码摄像机；所述发送端的编码模块为MPEG-4、H.264、VC-1或AVS编码模块。 

本发明的技术效果如下： 

1.采用通用高清视频源设备，用户成本低，易于规模部署； 

2.采用通用PC平台，节约用户资源，升级方便； 

3.融合多种编解码技术，在较低带宽的条件下，获得高清画面。 

4.直接对原始视频数据进行处理，时延小。 

附图说明

图1为本发明的系统方框图。 

图2为本发明的系统工作原理方框图。 

附图标记列示如下： 

10-高清视频源设备，20-发送端，30-IP网络，40-接收端。 

具体实施方式

如图1所示，本发明基于PC和高清视频信号采集卡的视频传输系统，它包括：10-高清视频源设备，20-发送端，30-IP网络，40-接收端。其中，所述的高清视频源设备10与发送端20通过HDMI或HD-SDI传输线相连；发送端20、接收端40通过IP网络30相互联。 

其中，所述的高清视频源设备10，它包括：家用高清数码摄像机；专业的高清数码摄像机；其它具有HDMI或HD-SDI接口的高清视频输出设备。 

所述发送端20机具有高清视频信号采集卡。 

所述发送端20的高清视频信号采集卡具有HDMI接口或HD-SDI接口；输出接口为IP网络接口。 

所述的发送端20所实现的功能，包括： 

(1)高清视频信号的采集，获得原始视频数据； 

(2)对原始视频数据进行预处理，包括采用通用的软件算法对原始视频数据进行裁减或缩放，以及码率和帧率控制等功能，以得到所需尺寸的图像及适宜的码率和帧率； 

(3)对裁减或缩放后的合适尺寸的图像，进行编码处理； 

(4)将编码后的视频数据通过IP网络30传输至接收端40； 

所述的接收端40所实现的功能，包括： 

(1)通过IP网络30接收高清视频码流； 

(2)对接收到的压缩过的高清视频码流，通过解码器进行解码，得到原始视频数据； 

(3)显示高清画面。 

本发明实现高清视频信号采集传输方法，它包括： 

(1)启动高清视频源设备10，获取高清视频源；并通过与发送端20相连的HDMI或HD-SDI传输线，输出至发送端20； 

(2)发送端20通过HDMI或HD-SDI高清视频信号采集卡采集原始视频数据； 

(3)发送端20对步骤2中获得的原始视频数据进行预处理，包括采用通用的软件算法对原始视频数据进行裁减或缩放，以及码率和帧率控制等功能，以得到所需尺寸的图像及适宜的码率和帧率； 

(4)发送端20对步骤3中得到的合适尺寸的图像，进行编码处理； 

(5)发送端20将编码后的视频数据通过IP网络30发送至接收端40； 

(6)接收端40通过IP网络30接收压缩过的视频码流； 

(7)接收端40对接收到的压缩过的视频码流，通过解码器进行解码，得到原始视频数据； 

(8)接收端40显示高清画面。 

如图2所示，本发明高清视频信号传输系统的工作原理是： 

1、启动高清视频源设备，获取高清视频源，其分辨率为：1440×1080i或1920×1080i或1280×720P或1920×1080P或其他格式的图像； 

2、发送端通过HDMI或HD-SDI高清视频信号采集卡采集原始视频数据，其分辨率为：1440×1080i或1920×1080i或1280×720P或1920×1080P或其他格式的图像； 

3、发送端对步骤2中获得的原始视频数据进行预处理，包括采用通用的软件算法对原始视频数据进行裁减或缩放，以及码率和帧率控制等功能，以得到所需尺寸的图像及适宜的码率和帧率，其分辨率为：1280×720P； 

4、发送端对步骤3中得到的合适尺寸的图像，进行编码处理，可通过编码器(MPEG-4、H.264、VC-1或AVS)进行视频编码； 

5、发送端将编码后的视频数据通过IP网络30发送至接收端； 

6、接收端通过IP网络30接收压缩过的视频码流； 

7、接收端对接收到的压缩过的视频码流，通过解码器(MPEG-4、H.264、VC-1或AVS)进行解码，得到原始视频数据； 

8、接收端显示高清画面，其典型的分辨率为：1280×720p，1080i、720p或1080p等。 

从图2可以看出，以上步骤1的高清视频采集由其相应的独立设备完成，步骤2的采集(HDMI或HD-SDI高清视频信号采集卡)、步骤3的预处理、步骤4的编码和步骤5发送由发送端完成，步骤6的接收、步骤7的解码和步骤8的显示由接收端完成。 

应当指出，以上所述具体实施方式可以使本领域的技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。因此，尽管本说明书参照附图对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或者等同替换，例如，附图中的接收端仅标明一台的情况，但显然在实际实施中往往是多台连网；另外，发送端和接收端也可以集成在同一台PC机上。而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明专利的保护范围当中。 

Claims (3)

1.基于PC和高清视频信号采集卡的视频传输系统，其特征在于：包括通过IP网络互联的发送端和接收端，所述发送端采用具有高清视频信号采集卡的PC机；所述发送端通过高清视频信号采集卡获得原始视频数据，对原始视频数据进行预处理，所述预处理包括采用通用的软件算法对原始视频数据进行裁减或缩放、以及码率和帧率控制，以得到所需尺寸的图像及一定的码率和帧率；然后通过编码模块对该原始视频数据再行编码后传输给接收端，并由接收端解码显示；所述高清视频信号采集卡是指HDMI采集卡或HD-SDI采集卡；所述发送端和接收端集成在一台PC机上；所述IP网络包括有线IP网络和/或无线IP网络；所述PC机连接高清视频源设备，所述高清视频源设备为家用高清数码摄像机和/或专业高清数码摄像机。

2.根据权利要求1所述的基于PC和高清视频信号采集卡的视频传输系统，其特征在于：所述原始视频数据的分辨率为1440×1080i或1920×1080i或1280×720P或1920×1080P或其他格式的图像；所述发送端的编码模块为MPEG-4、H.264、VC-1或AVS编码模块。

3.基于PC和高清视频信号采集卡的视频传输方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1，利用高清视频源设备获取高清视频源，并将该高清视频源传送至发送端；步骤2，发送端通过高清视频信号采集卡采集原始视频数据并进行预处理；步骤3，发送端通过编码模块对该预处理后的原始视频数据再行编码后由IP网络传输给接收端，并由连接于IP网络的接收端解码显示；

所述发送端是具有高清视频信号采集卡的PC机；所述发送端对原始视频数据进行预处理包括：采用通用的软件算法对原始视频数据进行裁减或缩放、以及码率和帧率控制，以得到所需尺寸的图像及一定的码率和帧率；所述发送端的高清视频信号采集卡是指HDMI采集卡或HD-SDI采集卡；所述IP网络包括有线IP网络和/或无线IP网络；所述原始数据的分辨率为1440×1080i或1920×1080i或1280×720P或1920×1080P；所述高清视频源设备为家用高清数码摄像机和/或专业高清数码摄像机；所述发送端的编码模块为MPEG-4、H.264、VC-1或AVS编码模块。

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