CN215072732U - 一种用于音视频的转码装置及有线数字电视信号监控设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于音视频的转码装置及有线数字电视信号监控设备，其中，用于音视频的转码装置包括：板卡，设置有助拔器、转码装置信息二维码；多个转码卡，层状分布在板卡上，用于音视频编码格式之间的实时转换，并将转换后的数据回传；多个交换芯片，设置在板卡上，部分交换芯片与转码卡连接，用于对视音频数据的内容进行监测和分析；多个拨码开关，设置在板卡上，拨码开关与转码卡连接，通过拨动不同的拨码开关，以指定任意一个或多个转码卡运行。实用新型提供的用于音视频的转码装置具备更高的集成度，转码卡分层设置，使其在更小的空间下集成了更多的转码模块和交换芯片，具备了更强的性能、更丰富的功能、更高的稳定性。

Description

一种用于音视频的转码装置及有线数字电视信号监控设备

技术领域

本实用新型涉及音视频编码格式转码技术领域，特别涉及一种用于音视频的转码装置及有线数字电视信号监控设备。

背景技术

国家广播电视总局持续推进广播电视数字化进程，目前各省市的有线数字电视信号传输已基本实现全覆盖。各个地方台站和网络公司不仅要承担中央节目的数字节目传输，也要承担地方卫视、市自办节目的传输。为满足监管中心对各地电视节目的监测需求，需要在各地方台站分布式部署有线数字监测设备，并由其进行节目的录制回传和质量监测，需要使用转码装置对节目码流进行编解码、格式转换，但是随着监测节目的数量增多和不断增加的高清、4K节目监测需求，以往的转码卡性能已不足以承担上述任务。因此，需要研发一种新型的用于音视频的转码装置及有线数字电视信号监控设备。

实用新型内容

(一)实用新型目的

本实用新型的目的是提供一种对音视频节目的转码、对音视频节目内容检测、内容分析，内容监测、对音视频节目内容采集和回传的用于音视频的转码装置及有线数字电视信号监控设备。

(二)技术方案

为解决上述问题，本实用新型的第一方面提供了一种用于音视频的转码装置，包括：板卡，设置有助拔器、转码装置信息二维码；多个转码卡，层状分布在所述板卡上，用于音视频编码格式之间的实时转换，并将转换后的数据回传；多个交换芯片，设置在所述板卡上，部分所述交换芯片与所述转码卡连接，用于对视音频数据的内容进行监测和分析；多个拨码开关，设置在所述板卡上，所述拨码开关与所述转码卡连接，通过拨动不同的所述拨码开关，以指定任意一个或多个所述转码卡运行。

进一步地，设置有十二个所述转码卡；十二个所述转码卡分为两层设置在所述板卡上，且每层设置有六个所述转码卡。

进一步地，设置有六个所述交换芯片；其中，两个所述交换芯片用于控制所述转码卡的数据交互；三个所述交换芯片分别连接四个所述转码卡，用于控制所述转码卡；一个所述交换芯片用于所述转码卡进行数据汇总并传送到指定网口。

进一步地，还包括：散热片，覆盖所述转码卡和所述板卡，用于对所述转码卡散热，且所述散热片与所述板卡大小和尺寸相适配。

进一步地，设置有两个所述助拔器，两个所述助拔器相对设置在所述板卡的边缘。

进一步地，所述板卡上还设置有复位键；所述复位键用于对所述转码装置进行复位操作。

进一步地，还包括：调试接口，用于对指定的所述转码卡进行软件调试；

进一步地，所述板卡采用6U标准CPCI结构设计。

进一步地，还包括：两个以太网接口，用于所述交换芯片处理后的数据的向外传输和接收外部向所述交换芯片传送的数据。

本实用新型的第二方面提供了一种有线数字电视信号监控设备，包括：本实用新型的第一方面任一项所述的转码装置；机箱，设置有转码装置安装槽，用于安装所述转码装置；其中，所述机箱设置有第一编号；所述转码装置安装槽设置有第二编号；每个所述转码装置的转码卡设置有第三编号；通过所述第一编号、所述第二编号和所述第三编确定每个所述转码卡的物理IP。

(三)有益效果

本实用新型的上述技术方案具有如下有益的技术效果：

实用新型提供的用于音视频的转码装置具备更高的集成度，转码卡分层设置，使其在更小的空间下集成了更多的转码模块和交换芯片，具备了更强的性能、更丰富的功能、更高的稳定性，能够对更多的音视频同时进行编码格式转换和节目内容采集和监测，同时支持更多的音视频编码格式。

附图说明

图1是本实用新型实施例中一种用于音视频的转码装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例中助拔器的结构示意图；

图3是本实用新型实施例中板卡与转码卡的连接结构示意图；

图4是图3的侧视图；

图5是本实用新型一个具体实施例中一种用于音视频的转码装置的结构示意图。

附图标记：

1：板卡；11：转码装置信息二维码；12:复位键；13:调试接口；14:电源指示灯；15：运行状态灯；2：助拔器；3：转码卡；4：拨码开关。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。

本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本实用新型的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。以下将参照附图更详细地描述本实用新型。在各个附图中，相同的元件采用类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

FPGA为Field－Programmable Gate Array的简称，意为现场可编程门阵列。

LVDS为LowVoltage Differential Signaling的简称，意为低压差分信号传输。

图1是本实用新型实施例中一种用于音视频的转码装置的结构示意图。

图2是本实用新型实施例中助拔器的结构示意图。

图3是本实用新型实施例中板卡与转码卡的连接结构示意图。

图4是图3的侧视图。

本实用新型的第一实施例中，如图1-4所示，提供了一种用于音视频的转码装置，主要包括有板卡1，在该板卡1上设置有助拔器2、转码装置信息二维码11、多个转码卡3、多个交换芯片和多个拨码开关4。其中，多个转码卡3层状分布在板卡1上，用于音视频编码格式之间的实时转换，并将转换后的数据回传；部分交换芯片与转码卡3连接，用于对视音频数据的内容进行监测和分析；多个拨码开关4与转码卡3连接，通过拨动不同的拨码开关4，以指定任意一个或多个转码卡3运行。

一些实施例中，板卡1上还设置有电源指示灯14和运行状态灯15；电源指示灯14用于显示转码卡3上电状态；运行状态灯15用于显示转码卡3工作状态。

一些实施例中，交换芯片为FPGA芯片，焊接在板卡1上，用以进行音视频节目的内容层面的采集和分析、数据交换。

一些实施例中，转码装置设置有十二个转码卡3；十二个转码卡3分为两层设置在板卡1上，且每层设置有六个转码卡3，其中两层转码卡3可以按照鳞状排列。

转码卡3主要用于音视频节目编码格式的转换，具体的，每个转码卡3都能独立完成音频MP2/AC3/DRA/AAC/EAC3到AAC的编码格式转换；能够完成视频AVS+/AVS/H264/H265/MPEG2到H264或H265的编码格式转换。

本实用新型中的用于音视频的转码装置的最大转码能力可支持72路H264标清编码格式转换，或可支持72路H264高清编码格式转换，或可支持24路H264超高清编码格式转换。转码卡3可处理TS over IP形式的组播流，可以按照指定的分辨率、帧率、码率、OSD(OnScreen Display)字符进行编码处理，其输出数据可支持当前主流的多媒体协议播放终端。

一些实施例中，转码装置设置有六个交换芯片；其中，两个交换芯片用于控制转码卡3的数据交互；三个交换芯片分别连接四个转码卡3，用于控制转码卡3；一个交换芯片用于转码卡3进行数据汇总并传送到指定网口。

一些实施例中，转码装置还包括散热片，该散热片覆盖转码卡3和板卡1，用于对转码卡3散热，且散热片与板卡1大小和尺寸相适配。

一些实施例中，设置有两个助拔器2，两个助拔器2相对设置在板卡1的边缘，且助拔装置采用按照IEC60297规范进行设计。

一些实施例中，板卡1上还设置有复位键12；复位键12用于对转码装置进行复位操作。当板卡1位于异常状态时，可以按下复位键12，能够实现转码装置的复位。

一些实施例中，转码装置还包括调试接口13，用于对指定的转码卡3进行软件调试；当转码装置未按照预设的程序运行或转码装置的预设程序不试用时，可以通过调试接口13对转码装置进行数据调试

一些实施例中，板卡1为采用6U标准CPCI结构设计的PCB主板。

一些实施例中，转码装置还包括两个以太网接口，用于交换芯片处理后的数据的向外传输和接收外部向交换芯片传送的数据。

图5是本实用新型一个具体实施例中一种用于音视频的转码装置的结构示意图。

一个具体的实施例中，如图1-5所示，设置有复位键12的板卡1一面上设置有电源指示灯14(标记有PWR)、运行状态灯15(标记有RUN)、转码装置信息二维码11与复位键12。当电源指示灯14亮起时，表明转码卡3通电；当电源指示灯14熄灭时，表明转码卡3未通电；当运行状态灯15亮起时，表明转码卡3位于运行状态；当运行状态灯15熄灭时，表明转码卡3未运作；通过扫描转码装置信息二维码11可以获取转码装置的基本信息。转转码装置的基本信息包括件信息、序列号、出厂时间信息，转码装置的组成部件，转码装置及组成部件的尺寸、型号、转码装置的运行状态，运行记录和预警信息等信息。转码装置信息二维码11采用打印粘贴形式，材质为哑银PET不干胶标签纸。当转码装置出现运行状态故障时可持续按复位键12至10余秒可以对转码装置进行复位操作。

转码卡3上设置有四个拨码开关4，通过不同的开关组合来选定某一个转码卡3，配合调试接口13进行调试。

两个以太网接口为输送以太网接口和接收以太网接口，输送以太网接口用于将交换芯片处理后的数据的向外传输；接收以太网接口用于接收外部向交换芯片传送的数据；输送以太网接口和接收以太网接口与CPCI连接，无论是交换芯片处理后的数据还是外部向交换芯片传送的数据都要经过CPCI传输；转码装置还包括数据监控接口，数据监控接口可以为RJ45接口。

转码卡3可以采用嵌入式处理器，接收解扰模块输出视频IP信号及直播流，经过转换成用于为DTV(广播电视)、OTT(互联网电视)、IPTV、Mobile TV(手机电视)、VOD等各类视讯提供目前最流行终端的流媒体协议，包括多压缩格式、多打包方式和多分辨率等并对于相应的编码处理。转码卡3以FPGA芯片为中心的数据路由链路。FPGA芯片可以实时响应前端设备主控卡指令要求，对多路音视频高标清节目内容进行再转码及内容检测与内容分析，完成音视频节目内容监测和音视频节目内容采集、回传及实时录像功能。

FPGA芯片用于进行系统控制和数据处理，可以进行实时高效率的并行计算。FPGA芯片可接收CCIR656标准的未经处理的原始是音视频数据，前述数据经过解码器解码出YUV数据并通过FIFO缓存输入到DDR SDRAM中进行存储，FPGA数据处理模块从DDR SDRAM依次取出数据，并按照预先设置读的码率、帧率、分辨率、字符进行帧速率转换、颜色空间转换、视频缩放等操作。进一步地，将以上数据输出到编码器，编码器将编码后的码流数据回传给主服务器，进而实现中心平台对节目流的实时播放、数据存储，同时交换芯片获取到的节目内容层面的画面静止、音频数据丢失、视频数据丢失、视频黑边故障数据并实时上报给监管中心，实现了对有线数字电视信号的监测。其中，FPGA芯片包括输入处理模块、数据处理模块和输出处理模块三部分。FPGA现场可编程门阵列输入处理模块可以接收标准的CCIR656未压缩数字视频格式的数据，然后按CCIR656定义检测视频的行首标记、帧首标记后，将数据按照行列位置存入SDRAM对应的帧地址中；数据处理模块按系统要求配置视频帧率、分辨率各项参数，调用SDRAM中数据按照配置的帧率、分辨率处理数据，将输出后数据结果存入对应输出视频缓冲区中；输出处理模块按照配置的帧率、分辨率从输出视频缓冲区中提取数据，构建输出视频帧格式，输出行首标记、帧首标记、消隐数据等后，将数据输出。FPGA按照设置的参数将该视频的帧率、分辨率进行调整，从而获得低的帧率和分辨率，FPGA现场可编程门阵列处理后的视频数据再传输给视音频编码器，视音频编码器生成的压缩数据码流再通过嵌入式CPU处理后，作为监管监测数据送至监管系统网络平台进行查看、网络存储、历史回放，从而实现整个数字电视系统的监管监测，以实现包括黑场报警、静帧报警、视频丢失报警、彩条报警、彩场报警、解码异常报警、音频丢失报警、音量过高报警、音量过低报警。

本实用新型的转码装置通过CPCI将转码后的数据传送至广域网用户终端或局域网用户终端；其中，广域网用户终端可以包括但不限于：VR一体机(Virtual Reality All-in-one Headset)、手机、平板电脑、MAC电脑，笔记本电脑和台式机电脑等；局域网用户终端可以包括但不限于：VR一体机(Virtual Reality All-in-one Headset)、手机、平板电脑、MAC电脑，笔记本电脑和台式机电脑等。

本实用新型的第二方面提供了一种有线数字电视信号监控设备，包括本实用新型的第一方面任一项的转码装置和机箱。转码装置设置在机箱内，具体的，机箱设置有转码装置安装槽，用于安装转码装置，转码装置通过助拔器2与转码装置安装槽连接。

机箱设置有第一编号；转码装置安装槽设置有第二编号；每个转码装置的转码卡4设置有第三编号；通过第一编号、第二编号和第三编确定每个转码卡的物理IP。每个转码卡4的物理IP可以通过第一编号+第二编号+第三编号的组合形式确定，物理IP的具体确定方式不做限定。

示例性实施例中，基于前述实施例，机箱的第一编号为A1，转码装置安装槽的第二编号为B2,转码装置的十二个转码卡4的第三编号依次分别为C31、C32、C33、C34、C35、C36、C37、C38、C39、C310、C311和C312，那么，十二个转码卡4的物理IP依次为A1B2C31、A1B2C32、A1B2C33、A1B2C34、A1B2C35、A1B2C36、A1B2C37、A1B2C38、A1B2C39、A1B2C310、A1B2C311和A1B2C312。

本实用新型的上述技术方案具有如下有益的技术效果：

实用新型提供的用于音视频的转码装置具备更高的集成度，转码卡3分层设置，使其在更小的空间下集成了更多的转码模块和交换芯片，具备了更强的性能、更丰富的功能、更高的稳定性，能够对更多的音视频同时进行编码格式转换和节目内容采集和监测，同时支持更多的音视频编码格式。

应当理解的是，本实用新型的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本实用新型的原理，而不构成对本实用新型的限制。因此，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。此外，本实用新型所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (10)

1.一种用于音视频的转码装置，其特征在于，包括：

板卡(1)，设置有助拔器(2)、转码装置信息二维码(11)；

多个转码卡(3)，层状分布在所述板卡(1)上，用于音视频编码格式之间的实时转换，并将转换后的数据回传；

多个交换芯片，设置在所述板卡(1)上，部分所述交换芯片与所述转码卡(3)连接，用于对视音频数据的内容进行监测和分析；

多个拨码开关(4)，设置在所述板卡(1)上，所述拨码开关(4)与所述转码卡(3)连接，通过拨动不同的所述拨码开关(4)，以指定任意一个或多个所述转码卡(3)运行。

2.根据权利要求1所述的转码装置，其特征在于，

设置有十二个所述转码卡(3)；

十二个所述转码卡(3)分为两层设置在所述板卡(1)上，且每层设置有六个所述转码卡(3)。

3.根据权利要求1所述的转码装置，其特征在于，

设置有六个所述交换芯片；其中，

两个所述交换芯片用于控制所述转码卡(3)的数据交互；

三个所述交换芯片分别连接四个所述转码卡(3)，用于控制所述转码卡(3)；

一个所述交换芯片用于所述转码卡(3)进行数据汇总并传送到指定网口。

4.根据权利要求1-3任一项所述的转码装置，其特征在于，还包括：

散热片，覆盖所述转码卡(3)和所述板卡(1)，用于对所述转码卡(3)散热，且所述散热片与所述板卡(1)大小和尺寸相适配。

5.根据权利要求1所述的转码装置，其特征在于，

设置有两个所述助拔器(2)，两个所述助拔器(2)相对设置在所述板卡(1)的边缘。

6.根据权利要求1所述的转码装置，其特征在于，所述板卡(1)上还设置有复位键(12)；

所述复位键(12)用于对所述转码装置进行复位操作。

7.根据权利要求1所述的转码装置，其特征在于，还包括：

调试接口(13)，用于对指定的所述转码卡(3)进行软件调试。

8.根据权利要求1所述的转码装置，其特征在于，

所述板卡(1)采用6U标准CPCI结构设计。

9.根据权利要求1所述的转码装置，其特征在于，还包括：

两个以太网接口，用于所述交换芯片处理后的数据的向外传输和接收外部向所述交换芯片传送的数据。

10.一种有线数字电视信号监控设备，其特征在于，包括：如权利要求1-9任一项所述的转码装置；

机箱，设置有转码装置安装槽，用于安装所述转码装置；其中，

所述机箱设置有第一编号；

所述转码装置安装槽设置有第二编号；

每个所述转码装置的转码卡(3)设置有第三编号；

通过所述第一编号、所述第二编号和所述第三编确定每个所述转码卡(3)的物理IP。

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