CN218243638U - 一种支持多路码流输出的高清视音频网络编码器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种支持多路码流输出的高清视音频网络编码器，属于广播数字电视技术领域，其包括机壳，所述机壳内设置有视音频编码板和前面板，所述视音频编码板与所述前面板电连接，所述前面板用于提供显示和按键操作功能；本实用新型通过内置的视音频编码板，实现了HD‑SDI或HDMI视音频信号输入，且支持三路视音频码流的编码和输出，还通过网络封装协议进行封装并实现了三路高清视音频数据流的输出，从而便于满足不同码率的多路编码码流的编码传输需求，提高了适应性。

Description

一种支持多路码流输出的高清视音频网络编码器

技术领域

本实用新型涉及广播数字电视技术领域，尤其是涉及一种支持多路码流输出的高清视音频网络编码器。

背景技术

随着网络技术的广泛普及，流媒体视频传输技术快速发展，涌现出HLS、RTMP、UDP、HTTP等不同的网络视频传输协议，视频节目制作处理系统也要求视音频编码输出支持这些网络传输协议。

目前，视频网站、IPTV前端、融媒体前端等在接收各地节目内容提供方的节目源时为了减少节目重新转码制作的时间和成本，同时给用户提供不同画质和清晰度的节目内容，往往需要内容节目源提供方同时提供可供选择的不同码率的多路编码码流。

针对上述中的相关技术，发明人发现相关技术中至少存在如下问题：常见的网络编码器大多不便于满足不同码率的多路编码码流的编码传输需求，适应性较差。

实用新型内容

为了便于满足不同码率的多路编码码流的编码传输需求，本实用新型提供了一种支持多路码流输出的高清视音频网络编码器。

本实用新型提供的一种支持多路码流输出的高清视音频网络编码器采用如下的技术方案：

一种支持多路码流输出的高清视音频网络编码器，包括机壳，所述机壳内设置有视音频编码板和前面板，所述视音频编码板与所述前面板电连接，所述前面板用于提供显示和按键操作功能；

所述视音频编码板包括视音频输入单元、视音频格式转换单元、编码参数配置单元、第一编码单元、第二编码单元、第三编码单元、封装协议配置单元、多协议封装单元、数据流配置单元、数据流输出单元和主控CPU单元；

所述视音频输入单元连接于所述视音频格式转换单元，所述第一编码单元分别连接于所述编码参数配置单元和视音频格式转换单元，所述第二编码单元分别连接于所述编码参数配置单元和视音频格式转换单元，所述第三编码单元分别连接于所述编码参数配置单元和视音频格式转换单元，所述多协议封装单元分别连接于所述第一编码单元、第二编码单元、第三编码单元和封装协议配置单元，所述数据流输出单元分别连接于所述数据流配置单元和多协议封装单元；

所述主控CPU单元分别连接于前面板、视音频输入单元、视音频格式转换单元、编码参数配置单元、第一编码单元、第二编码单元、第三编码单元、封装协议配置单元、多协议封装单元、数据流配置单元和数据流输出单元。

通过采用上述技术方案，用户可通过前面板预先配置输入接口类型，在主控CPU单元的控制下，通过视音频输入单元实现HD-SDI或HDMI视音频信号的输入，再通过视音频格式转换单元按照BT.1120接口协议转换输出BT.1120信号并分别发送至第一编码单元、第二编码单元和第三编码单元，利用编码参数配置单元根据需求分别配置三路视音频码流的编码参数，然后通过第一编码单元、第二编码单元和第三编码单元进行视音频编码及复用，进而输出三路视音频码流，最后通过多协议封装单元按照HLS、RTMP、SRT、TS over HTTP、TSover UDP等多种网络封装协议分别对三路视音频码流进行封装，并输出三路视音频数据流；通过内置的视音频编码板，实现了HD-SDI或HDMI视音频信号输入，且支持三路视音频码流的编码和输出，还通过网络封装协议进行封装并实现了三路高清视音频数据流的输出，从而便于满足不同码率的多路编码码流的编码传输需求，提高了适应性。

可选的，所述前面板包括显示屏和按键模组，所述显示屏用于对输入接口类型、视音频编码参数、封装协议和数据流输出参数进行显示，所述按键模组用于接收按键触发信号。

通过采用上述技术方案，利用显示屏可对输入接口类型、视音频编码参数、封装协议和数据流输出参数等信息进行显示，并且，用户可通过与按键模组进行按键交互，以利用按键触发信号对输入接口类型、视音频编码参数、封装协议和数据流输出参数等信息进行选择和配置，从而便于满足用户的不同需求，提高了用户的使用体验。

可选的，所述编码参数配置单元与所述前面板连接，所述编码参数配置单元用于发送第一视音频编码参数、第二视音频编码参数和第三视音频编码参数至前面板进行显示，并根据所述按键触发信号分别对所述第一视音频编码参数、第二视音频编码参数和第三视音频编码参数进行配置。

通过采用上述技术方案，利用前面板将第一视音频编码参数、第二视音频编码参数、第三视音频编码参数向用户进行显示，再利用编码参数配置单元根据用户的按键交互操作对第一视音频编码参数、第二视音频编码参数和第三视音频编码参数进行配置，从而便于满足用户对视音频编码格式、视音频编码分辨率和视音频编码码率等视音频编码参数的不同需求。

可选的，所述封装协议配置单元与所述前面板连接，所述封装协议配置单元用于发送第一封装协议、第二封装协议和第三封装协议至前面板进行显示，并根据所述按键触发信号对所述第一封装协议、第二封装协议和第三封装协议进行配置。

通过采用上述技术方案，利用前面板将第一封装协议、第二封装协议和第三封装协议向用户进行显示，再利用封装协议配置单元根据用户的按键交互操作对第一封装协议、第二封装协议和第三封装协议进行配置，从而便于满足用户对HLS、RTMP、SRT、TS overHTTP、TS over UDP等多种封装协议的不同需求。

可选的，所述数据流配置单元与所述前面板连接，所述数据流配置单元用于发送第一数据流输出参数、第二数据流输出参数和第三数据流输出参数至前面板进行显示，并根据所述按键触发信号对所述第一数据流输出参数、第二数据流输出参数和第三数据流输出参数进行配置。

通过采用上述技术方案，利用前面板将第一数据流输出参数、第二数据流输出参数和第三数据流输出参数向用户进行显示，再利用数据流配置单元根据用户的按键交互操作对第一数据流输出参数、第二数据流输出参数和第三数据流输出参数进行配置，从而便于满足用户对IP地址、端口号和流ID等数据流输出参数的不同需求。

可选的，所述主控CPU单元、第一编码单元、第二编码单元、第三编码单元、编码参数配置单元、封装协议配置单元、数据流配置单元均采用海思Hi3531DV200芯片。

通过采用上述技术方案，海思Hi3531DV200是针对多路高清/超高清（1080p/4K）DVR产品应用开发的新一代专业SoC芯片，集成了ARM A53四核处理器和性能强大的神经网络推理引擎，支持多种智能算法应用，同时还集成了多路MIPI D-PHY接口输入，突破了数字接口的视频输入性能瓶颈，提供两倍于前代产品的视频输入能力。

可选的，所述视音频输入单元、视音频格式转换单元、多协议封装单元和数据流输出单元均采用Intel FPGA芯片。

通过采用上述技术方案，Intel FPGA芯片作为能够实现特定功能的集成电路芯片，具有编程方便灵活、集成度高、处理速度快、低功耗等优点。

可选的，所述数据流输出单元均采用1000Base-T RJ45接口。

通过采用上述技术方案，利用1000Base-T RJ45接口按照配置后的数据流输出参数输出对应的数据流，输出的数据流支持HLS、RTMP、UDP、HTTP等主流的视音频传输协议，从而便于满足主流流媒体服务器的连接需求。

可选的，所述机壳内还设置有电源板，所述电源板与所述视音频编码板电连接。

通过采用上述技术方案，利用电源板将市网输入的交流信号转换为直流电压，从而即可实现对高清视音频网络编码器的供电。

综上所述，本实用新型包括以下至少一种有益技术效果：本申请通过内置的视音频编码板，实现了HD-SDI或HDMI视音频信号输入，且支持三路视音频码流的编码和输出，还通过网络封装协议进行封装并实现了三路高清视音频数据流的输出，从而便于满足不同码率的多路编码码流的编码传输需求，提高了适应性。

附图说明

图1是本申请其中一个实施例的高清视音频网络编码器的结构框图。

图2是本申请其中一个实施例的视音频编码板的结构框图。

附图标记说明：1、机壳；2、视音频编码板；201、视音频输入单元；202、视音频格式转换单元；203、编码参数配置单元；204、第一编码单元；205、第二编码单元；206、第三编码单元；207、封装协议配置单元；208、多协议封装单元；209、数据流配置单元；210、数据流输出单元；211、主控CPU单元；3、前面板；4、电源板。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图1-2及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型实施例公开一种支持多路码流输出的高清视音频网络编码器。

参照图1，一种支持多路码流输出的高清视音频网络编码器包括机壳1，机壳1内设置有视音频编码板2、前面板3和电源板4，视音频编码板2分别与前面板3和电源板4通过导线电连接，前面板3用于提供显示和按键操作功能。

在本实施例中，机壳1采用标准的19吋宽、1U高机箱，能够适用于19吋标准机柜安装使用，其中，19吋标准机柜内设备安装所占高度用一个特殊单位"U"表示，1U=44.45mm。

作为电源板4的一种实施方式，电源板4通过将市网输入的交流信号转换为直流电压，即可实现对高清视音频网络编码器的供电。

作为前面板3的一种实施方式，前面板3包括显示屏和按键模组，显示屏用于对输入接口类型、视音频编码参数、封装协议和数据流输出参数进行显示，按键模组用于接收按键触发信号。

上述实施方式中，显示屏可以为LCD液晶显示屏幕，利用显示屏可对输入接口类型、视音频编码参数、封装协议和数据流输出参数等信息进行显示，并且，按键模组可以为按键面板，用户可通过与按键模组进行按键交互，以利用按键触发信号对输入接口类型、视音频编码参数、封装协议和数据流输出参数等信息进行选择和配置，从而便于满足用户的不同需求，提高了用户的使用体验。

在本实施例中，前面板3用于对输入接口类型进行显示，并响应于按键触发信号对输入接口类型进行配置；其中，输入接口类型包括HD-SDI接口类型或HDMI接口类型。

参照图2，作为视音频编码板2的一种实施方式，视音频编码板2包括：

视音频输入单元201，用于根据配置的输入接口类型接收视音频信号；

其中，第一视音频信号可根据输入接口类型为HD-SDI信号或HDMI信号，视音频输入单元201自动检测并接收所选择的输入接口类型的接口所输入的视音频信号；

视音频格式转换单元202，连接于视音频输入单元201，用于根据视音频信号提取原始的视音频数据流，并转换为BT.1120信号；

其中，视音频格式转换单元202均按照BT.1120接口协议输出对应的视音频信号；

编码参数配置单元203，用于分别配置第一视音频编码参数、第二视音频编码参数和第三视音频编码参数；

其中，视音频编码参数包括视频编码参数和音频编码参数，视频编码参数包括视频编码格式、视频编码分辨率、帧率、视频编码码率和视频PID等，其中，视频编码格式例如H.264或H.265；音频编码参数则包括音频编码格式、音频编码采样率、音频编码码率、音频PID和PCR PID等，其中，音频编码格式例如MPEG1_L2或AAC；

第一编码单元204，连接于视音频格式转换单元202和编码参数配置单元203，用于根据第一视音频编码参数对BT.1120信号进行视音频编码及复用，并输出第一视音频码流；

第二编码单元205，连接于视音频格式转换单元202和编码参数配置单元203，用于根据第二视音频编码参数对BT.1120信号进行视音频编码及复用，并输出第二视音频码流；

第三编码单元206，连接于视音频格式转换单元202和编码参数配置单元203，用于根据第三视音频编码参数对BT.1120信号进行视音频编码及复用，并输出第三视音频码流；

其中，第一编码单元204、第二编码单元205和第三编码单元206分别根据配置的视频编码参数进行高清视频编码，根据配置的音频编码参数进行音频编码，然后将编码的视频编码码流和音频编码码流进行复用输出对应的视音频码流；

封装协议配置单元207，用于配置第一封装协议、第二封装协议和第三封装协议；

其中，封装协议可根据需求设置为HLS、RTMP、SRT、TS over HTTP、TS over UDP等多种协议的其中一种；

多协议封装单元208，分别连接于第一编码单元204、第二编码单元205、第三编码单元206和封装协议配置单元207，用于根据第一封装协议对第一视音频码流进行协议封装得到第一数据流，根据第二封装协议对第二视音频码流进行协议封装得到第二数据流，根据第三封装协议对第三视音频码流进行协议封装得到第三数据流；

数据流配置单元209，用于配置第一数据流输出参数、第二数据流输出参数和第三数据流输出参数；

其中，数据流输出参数包括IP地址、端口号和流ID等输出参数；

数据流输出单元210，分别连接于多协议封装单元208和数据流配置单元209，用于根据第一数据流输出参数输出第一数据流，根据第二数据流输出参数输出第二数据流，根据第三数据流输出参数输出第三数据流；

其中，数据流输出单元210采用1000Base-T RJ45接口；利用1000Base-T RJ45接口按照配置后的数据流输出参数输出对应的数据流，输出的数据流支持HLS、RTMP、UDP、HTTP等主流的视音频传输协议，从而便于满足主流流媒体服务器的连接需求。

主控CPU单元211，分别连接于前面板3、视音频输入单元201、视音频格式转换单元202、编码参数配置单元203、第一编码单元204、第二编码单元205、第三编码单元206、封装协议配置单元207、多协议封装单元208、数据流配置单元209和数据流输出单元210，用于对高清视音频网络编码器进行控制。

在本实施例中，主控CPU单元211、第一编码单元204、第二编码单元205、第三编码单元206、编码参数配置单元203、封装协议配置单元207、数据流配置单元209均采用海思Hi3531DV200芯片；作为针对多路高清/超高清（1080p/4K）DVR产品应用开发的新一代专业SoC芯片，海思Hi3531DV200集成了ARM A53四核处理器和性能强大的神经网络推理引擎，支持多种智能算法应用，同时还集成了多路MIPI D-PHY接口输入，突破了数字接口的视频输入性能瓶颈，提供两倍于前代产品的视频输入能力。另外，视音频输入单元201、视音频格式转换单元202、多协议封装单元208和数据流输出单元210均采用Intel FPGA芯片，作为能够实现特定功能的集成电路芯片，Intel FPGA芯片具有编程方便灵活、集成度高、处理速度快、低功耗等优点。

上述实施方式中，用户可通过前面板3预先配置输入接口类型，在主控CPU单元211的控制下，通过视音频输入单元201实现HD-SDI或HDMI视音频信号的输入，再通过视音频格式转换单元202按照BT.1120接口协议转换输出BT.1120信号并分别发送至第一编码单元204、第二编码单元205和第三编码单元206，利用编码参数配置单元203根据需求分别配置三路视音频码流的编码参数，然后通过第一编码单元204、第二编码单元205和第三编码单元206进行视音频编码及复用，进而输出三路视音频码流，最后通过多协议封装单元208按照HLS、RTMP、SRT、TS over HTTP、TS over UDP等多种网络封装协议分别对三路视音频码流进行封装，并输出三路视音频数据流；通过内置的视音频编码板2，实现了HD-SDI或HDMI视音频信号输入，且支持三路视音频码流的编码和输出，还通过网络封装协议进行封装并实现了三路高清视音频数据流的输出，从而便于满足不同码率的多路编码码流的编码传输需求，提高了适应性。

作为编码参数配置单元203的一种实施方式，编码参数配置单元203与前面板3连接，编码参数配置单元203用于发送第一视音频编码参数、第二视音频编码参数和第三视音频编码参数至前面板3进行显示，并根据按键触发信号分别对第一视音频编码参数、第二视音频编码参数和第三视音频编码参数进行配置。

上述实施方式中，利用前面板3将第一视音频编码参数、第二视音频编码参数、第三视音频编码参数向用户进行显示，再利用编码参数配置单元203根据用户的按键交互操作对第一视音频编码参数、第二视音频编码参数和第三视音频编码参数进行配置，从而便于满足用户对视音频编码格式、视音频编码分辨率和视音频编码码率等视音频编码参数的不同需求。

作为封装协议配置单元207的一种实施方式，封装协议配置单元207与前面板3连接，封装协议配置单元207用于发送第一封装协议、第二封装协议和第三封装协议至前面板3进行显示，并根据按键触发信号对第一封装协议、第二封装协议和第三封装协议进行配置。

上述实施方式中，利用前面板3将第一封装协议、第二封装协议和第三封装协议向用户进行显示，再利用封装协议配置单元207根据用户的按键交互操作对第一封装协议、第二封装协议和第三封装协议进行配置，从而便于满足用户对HLS、RTMP、SRT、TS over HTTP、TS over UDP等多种封装协议的不同需求。

作为数据流配置单元209的一种实施方式，数据流配置单元209与前面板3连接，数据流配置单元209用于发送第一数据流输出参数、第二数据流输出参数和第三数据流输出参数至前面板3进行显示，并根据按键触发信号对第一数据流输出参数、第二数据流输出参数和第三数据流输出参数进行配置。

上述实施方式中，利用前面板3将第一数据流输出参数、第二数据流输出参数和第三数据流输出参数向用户进行显示，再利用数据流配置单元209根据用户的按键交互操作对第一数据流输出参数、第二数据流输出参数和第三数据流输出参数进行配置，从而便于满足用户对IP地址、端口号和流ID等数据流输出参数的不同需求。

在本申请中，从视音频信号接收到三路视音频编码及复用，再到多协议封装及数据流输出，全部集成在内置的视音频编码板2上，通过内嵌式SoC芯片实现了产品的高度集成化和低成本化。

本申请的一种支持多路码流输出的高清视音频网络编码器，适用于网络流媒体应用，不仅支持接收HD-SDI/HDMI视音频信号输入、H.264/H.265视频编码以及MPEG1_L2/AAC音频编码，还支持三路编码码流输出，支持HLS、RTMP、SRT、TS over HTTP、TS over UDP等多种协议输出，能够无缝连接主流流媒体服务器，便于满足全国的电视节目制作中心、活动现场直播站、视频网站、IPTV前端、融媒体前端等内容制作平台编码传输高清视音频信号的需求

以上均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，本说明书（包括摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或者具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

Claims (9)

1.一种支持多路码流输出的高清视音频网络编码器，其特征在于：包括机壳（1），所述机壳（1）内设置有视音频编码板（2）和前面板（3），所述视音频编码板（2）与所述前面板（3）电连接，所述前面板（3）用于提供显示和按键操作功能；

所述视音频编码板（2）包括视音频输入单元（201）、视音频格式转换单元（202）、编码参数配置单元（203）、第一编码单元（204）、第二编码单元（205）、第三编码单元（206）、封装协议配置单元（207）、多协议封装单元（208）、数据流配置单元（209）、数据流输出单元（210）和主控CPU单元（211）；

所述视音频输入单元（201）连接于所述视音频格式转换单元（202），所述第一编码单元（204）分别连接于所述编码参数配置单元（203）和视音频格式转换单元（202），所述第二编码单元（205）分别连接于所述编码参数配置单元（203）和视音频格式转换单元（202），所述第三编码单元（206）分别连接于所述编码参数配置单元（203）和视音频格式转换单元（202），所述多协议封装单元（208）分别连接于所述第一编码单元（204）、第二编码单元（205）、第三编码单元（206）和封装协议配置单元（207），所述数据流输出单元（210）分别连接于所述数据流配置单元（209）和多协议封装单元（208）；

所述主控CPU单元（211）分别连接于前面板（3）、视音频输入单元（201）、视音频格式转换单元（202）、编码参数配置单元（203）、第一编码单元（204）、第二编码单元（205）、第三编码单元（206）、封装协议配置单元（207）、多协议封装单元（208）、数据流配置单元（209）和数据流输出单元（210）。

2.根据权利要求1所述的一种支持多路码流输出的高清视音频网络编码器，其特征在于：所述前面板（3）包括显示屏和按键模组，所述显示屏用于对输入接口类型、视音频编码参数、封装协议和数据流输出参数进行显示，所述按键模组用于接收按键触发信号。

3.根据权利要求2所述的一种支持多路码流输出的高清视音频网络编码器，其特征在于：所述编码参数配置单元（203）与所述前面板（3）连接，所述编码参数配置单元（203）用于发送第一视音频编码参数、第二视音频编码参数和第三视音频编码参数至前面板（3）进行显示，并根据所述按键触发信号分别对所述第一视音频编码参数、第二视音频编码参数和第三视音频编码参数进行配置。

4.根据权利要求2所述的一种支持多路码流输出的高清视音频网络编码器，其特征在于：所述封装协议配置单元（207）与所述前面板（3）连接，所述封装协议配置单元（207）用于发送第一封装协议、第二封装协议和第三封装协议至前面板（3）进行显示，并根据所述按键触发信号对所述第一封装协议、第二封装协议和第三封装协议进行配置。

5.根据权利要求2所述的一种支持多路码流输出的高清视音频网络编码器，其特征在于：所述数据流配置单元（209）与所述前面板（3）连接，所述数据流配置单元（209）用于发送第一数据流输出参数、第二数据流输出参数和第三数据流输出参数至前面板（3）进行显示，并根据所述按键触发信号对所述第一数据流输出参数、第二数据流输出参数和第三数据流输出参数进行配置。

6.根据权利要求1所述的一种支持多路码流输出的高清视音频网络编码器，其特征在于：所述主控CPU单元（211）、第一编码单元（204）、第二编码单元（205）、第三编码单元（206）、编码参数配置单元（203）、封装协议配置单元（207）、数据流配置单元（209）均采用海思Hi3531DV200芯片。

7.根据权利要求1所述的一种支持多路码流输出的高清视音频网络编码器，其特征在于：所述视音频输入单元（201）、视音频格式转换单元（202）、多协议封装单元（208）和数据流输出单元（210）均采用Intel FPGA芯片。

8.根据权利要求1所述的一种支持多路码流输出的高清视音频网络编码器，其特征在于：所述数据流输出单元（210）均采用1000Base-T RJ45接口。

9.根据权利要求1所述的一种支持多路码流输出的高清视音频网络编码器，其特征在于：所述机壳（1）内还设置有电源板（4），所述电源板（4）与所述视音频编码板（2）电连接。

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