CN221103435U - 一种高清音视频拼接编解码处理设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于音视频处理技术领域，公开了一种高清音视频拼接编解码处理设备，其特征在于，其包括机箱及设置在该机箱内的多个交换背板、网络数据交换板和音视频编解码电路板，各交换背板均呈竖直方向设置在机箱的内部、均设有多个输入连接座和输出连接座；各网络数据交换板和音视频编解码电路板均分别水平插接在所述的输入连接座或输出连接座上而与交换背板电性连接。本实用新型通过对交换背板、网络数据交换板和音视频编解码电路板的协同改进设计，使三者装配时既能适用于标准机箱，也能适用塔式机箱，提高了交换背板、网络数据交换板和音视频编解码电路板的通用性、电磁兼容性，降低了编解码处理设备的使用数量和项目成本。

Description

一种高清音视频拼接编解码处理设备

技术领域

本实用新型涉及音视频处理技术领域，具体涉及一种高清音视频拼接编解码处理设备。

背景技术

拼接屏近年在多种行业应用越来越广泛，由于其拼接后最终形成的大屏幕尺寸更大、视野更为开阔等特性，在视频会议、安防监控、交通指挥、大数据可视化展示等领域里发挥着越来越重要的作用，各种尺寸拼接组合的拼接显示屏应用层出不穷。音视频拼接处理设备，是拼接显示系统中重要的组成部分。所有的音视频信号必须通过该音视频拼接处理设备进行拼接、分割等处理后，再向拼接显示单元传输；而音视频编解码电路板则是该音视频拼接处理设备的核心部件。

在一些简单的拼接屏应用场景，如小型安防监控领域，其所需的输入接口和输出接口数量不多时，可以使用只由单个音视频编解码电路板所封装而成的盒子式的音视频拼接处理设备。但是在有一些比较复杂的场景，例如交通指挥、大数据可视化展示等场景，其所需要的输入接口和输出接口的数量较多，此时若使用多个音视频拼接处理设备，其线路会很复杂，而且在音视频拼接处理设备的数量过多的情况下，设备布置不方便，成本也高。因此，市面上出现了一些机箱式的音视频拼接处理设备，其体积更大，拥有比较多的输入接口和输出接口，避免了使用多个音视频拼接处理设备、设备放置空间不便和布线困难的情况。

现有技术中，申请号为CN2022111688842的中国专利文献，公开了一种多画面拼接处理器，包括处理器壳体、前面板和后面板，处理器壳体的前后侧分别设置有前面板和后面板，前面板上设置有LCD显示屏、菜单按键、功能按键，后面板上设置有多个输出槽位、多个公共槽位、多个输入槽位、控制卡。该方案通过在输入槽位设置输入卡和在输出槽位设置输出卡的整合方式，而提供了一种多画面拼接处理器。但上述方案还存在下述问题：

1、现有音视频拼接处理设备(多画面拼接处理器)采用的内部板卡主要由输入卡、输出卡与控制卡三类板块相互拼接、组合而成，而这种内部板卡的组成模式，其所使用的分立式板卡较多，结构较为复杂，集成化程度低，导致长期使用时的故障率较高，影响可靠性，也提高了维护成本。

2、现有音视频拼接处理设备一般均采用公版的输入卡、输出卡与控制卡的电路板设计方案，其电路板的布局设计不能同时适用于标准机箱和塔式机箱(对标准机箱的内部空间利用率低、电磁兼容性差)；而且不能支持根据不同数量的显示屏、输入端和输出端而灵活增减相应的功能板卡，所生产的固定型号(固定输入、输出端口和信号连接方式)的音视频拼接处理设备，不利于根据项目的实际需求调整内部板块数量，一般要提高多于实际需要的音视频拼接处理设备，增加了项目成本和设备数量。

3、现有的音视频拼接处理器，由于可扩展的板卡数量及接口有限，单机无法实现同时支持更多路的有线与无线网络信号的输入、输出和自由切换，也不利于通过云端实现远程、集中、可视化控制操作和输出结果的呈现，项目需要使用的处理器数量较多，不能更好的满足项目性能与成本需求。

实用新型内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本实用新型提供一种高清音视频拼接编解码处理设备，通过对交换背板、网络数据交换板和音视频编解码电路板的协同改进设计，使三者装配时既能适用于4U以上标准机箱，也能适用塔式机箱，提高了该交换背板、网络数据交换板和音视频编解码电路板的通用性，同时还提高三者之间的电磁兼容性，降低编解码处理设备的使用数量和项目成本。

本实用新型为实现上述目的而提供的技术方案为：

一种高清音视频拼接编解码处理设备，其特征在于，其包括机箱及设置在该机箱内的多个交换背板(200)、网络数据交换板(300)和音视频编解码电路板(100)，其中，各交换背板(200)均呈竖直方向设置在机箱的内部、均设有多个输入连接座(201)和输出连接座(202)；各网络数据交换板(300)和音视频编解码电路板(100)均分别水平插接在所述的输入连接座(201)或输出连接座(202)上而与交换背板(200)电性连接；

所述的音视频编解码电路板(100)，包括电路板基底(8)和设置在该电路板基底(8)上的SOC主控芯片(1)、接口芯片(2)，输入接口(4)、输出接口(5)、背板接口(3)、网络通讯接口(6)和电源接口(7)，其中，SOC主控芯片(1)分别与输入接口(4)和输出接口(5)电性连接，音视频信号从该输入接口(4)接入并传输至该SOC主控芯片(1)进行信号处理，最终从该输出接口(5)输出；接口芯片(2)一端连接SOC主控芯片(1)，另一端连接背板接口(3)和网络通讯接口(6)，电源接口(7)连接SOC主控芯片(1)，接口芯片(2)将背板接口(3)或网络通讯接口(6)传输来的信号传输给SOC主控芯片(1)进行处理；SOC主控芯片(1)设置在电路板基底(8)的中间位置，背板接口(3)和电源接口(7)分别设置在SOC主控芯片(1)的下部位置；输入接口(4)和输出接口(5)设置在SOC主控芯片(1)的上部位置；背板接口(3)用于同时接入电源和网络信号，该电源接口(7)用于外接电源，该网络通讯接口(6)用于接入网络信号。

所述音视频编解码电路板(100)的背板接口(3)与交换背板(200)的输出连接座(202)相连接，其中，交换背板(200)包括输入连接座(201)、输出连接座(202)和背板电源接口(203)；背板电源接口(203)与输入连接座(201)和输出连接座(202)相连接，输入连接座(201)与输出连接座(202)相连接。网络信号从输入连接座(201)接入，然后通过输出连接座(202)传输至背板接口(3)；电源从背板电源接口(203)接入，然后通过输出连接座(202)传输至背板接口(3)。

所述交换背板(200)的输入连接座(201)，与网络数据交换板(300)的网络输出接口(302)的形状匹配、相互插接连接。

与现有技术相比，本实用新型提供的一种高清音视频拼接编解码处理设备，其有益效果至少包括如下几点：

1、本实用新型通过合理的结构改进，具体通过对交换背板、网络数据交换板和音视频编解码电路板的布局设计和装配结构进行协同化改进设计，使三者装配时既能适用于4U以上标准机箱，也能适用塔式机箱，能够根据项目需要自由选择、扩展对应的板卡，提高了该交换背板、网络数据交换板和音视频编解码电路板的通用性，同时还提高了三种板卡之间的电磁兼容性，降低了编解码处理设备的使用数量和项目成本。本实用新型提供了板卡为模块化设计，其装配结构灵活，单机扩展的自由度大，能够显著扩展单机的功能、减少设备单机的使用量，降低项目的安装成本和维护成本。

2、本实用新型的三种板卡之间支持热插拔，通过将背板接口与输入接口和输出接口设置在电路板基底的相对的两端，可以避免在该音视频编解码电路板被安装在机箱内部时，该输入接口与输出接口处于机箱的内部；通过将电源接口设置在于背板接口同一边，使得该电源接口会被设置在该机箱式的内部，即电源接口不外露，防止了使用者的误操作。

3、本实用新型通过电路板布局结构和功能电路、芯片及接口的合理设计，在电路板基底上设置接口芯片、背板接口和网络通讯接口，适用于标准机箱或者塔式机箱，并且其输入、输出端口数量、通讯模式等可以自由搭配，能够满足云端控制、云端信号输入输出的场需求。

4、相比传统编解码处理设备采用的输入、输出和主控卡全集成的板卡架构，本实用新型将三种板卡均采用模块化设计，可以根据机箱形状、容积和项目需要而灵活组合、自由扩展，大幅提高了设备的灵活性、可扩展性。

附图说明

图1为本实用新型实施例中音视频编解码电路板的主视结构示意图；

图2为本实用新型实施例中音视频编解码电路板的模块布局结构示意图；

图3为本实用新型实施例中的交换背板的主视结构示意图；

图4为本实用新型实施例中网络数据交换板的主视结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图及具体实施例对本实用新型申请做详细描述。

容易理解，根据本申请的技术方案，在不变更本申请实质精神下，本领域的一般技术人员可以提出可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本申请的技术方案的示例性说明，而不应当视为本申请的全部或者视为对本申请技术方案的限定或限制。

实施例1

请参见附图1至图4，本实施例提供的高清音视频拼接编解码处理设备，是采用6U标准机柜机箱的处理主机，其具有以下功能特点：采用全硬件FPGA架构、模块化设计，支持多种扩展板卡的混合插拔式结构；单机支持36路音视频输入、36路音视频输出；单机输出显示屏的单屏支持8窗口显示；支持LCD和LED大屏拼接；输入最高支持3840*2160@60Hz分辨率；支持多种分辨率输出，输出最高支持1920x1200@60Hz分辨率；支持不同信号格式输人输出板卡无缝交叉切换，切换过程无黑屏、卡屏、抖动、撕裂等现象；支持画面任意开窗、叠加、漫游、分割、缩放、拉伸和切割等操作；通讯控制方式为RS232串口和LAN网口；支持输入、输出板卡热插拔；支持拼接配置导入、导出；支持冗余电源设计。

本实施例提供的高清音视频拼接编解码处理设备，其包括6U机箱(图中未示出)及设置在该机箱内的多个交换背板200、网络数据交换板300和音视频编解码电路板100，其中，各交换背板200均呈竖直方向设置在机箱的内部、均设有多个输入连接座201和输出连接座202；各网络数据交换板300和音视频编解码电路板100均分别水平插接在所述的输入连接座201或输出连接座202上而与交换背板200电性连接；具体可根据项目需要(输入、输出的路数等)而选择确定所采用的交换背板200、网络数据交换板300和音视频编解码电路板100实际数量，并且灵活确定其在机箱内的安装位置，例如，可以将交换背板200设置在机箱的垂直中间位置，各网络数据交换板300和音视频编解码电路板100分别水平向其两侧安装。

所述的每一音视频编解码电路板100，均包括电路板基底8和设置在该电路板基底8上的SOC主控芯片1、接口芯片2，输入接口4、输出接口5、背板接口3、网络通讯接口6和电源接口7，其中，SOC主控芯片1分别通过印刷电路与输入接口4和输出接口5电性连接，外部音视频信号从该输入接口4接入并传输至该SOC主控芯片1进行信号处理，最终从该输出接口5输出；接口芯片2通过印刷电路一端连接SOC主控芯片1，另一端连接背板接口3和网络通讯接口6，电源接口7通过印刷电路连接SOC主控芯片1，接口芯片2将从背板接口3或网络通讯接口6传输来的音视频信号及网络控制信号等传输给控制SOC主控芯片1进行处理；SOC主控芯片1设置在电路板基底8的中间位置，背板接口3和电源接口7分别设置在SOC主控芯片1的下部位置；输入接口4和输出接口5设置在SOC主控芯片1的上部位置；背板接口3用于同时接入电源和网络信号，该电源接口7用于外接电源，该网络通讯接口6用于接入网络信号。

图1为音视频编解码电路板100的主视结构图，其电路板基底8上设置有SOC主控芯片1、接口芯片2，多个输入接口4、输出接口5、背板接口3、网络通讯接口6和电源接口7，其中，该SOC主控芯片1分别该输入接口4和该输出接口5连接，外部音视频信号从该输入接口4接入并传输至该SOC主控芯片1进行信号处理，然后从输出接口5输出。

在装配时，所述音视频编解码电路板100的背板接口3与交换背板200的输出连接座202相连接，其中，交换背板200包括多个输入连接座201、输出连接座202和背板电源接口(203)；背板电源接口203与输入连接座201和输出连接座202相连接，输入连接座201与输出连接座202相连接。网络信号从输入连接座201接入，然后通过输出连接座202传输至背板接口3；电源从背板电源接口203接入，然后通过输出连接座202传输至背板接口3。

所述交换背板200的输入连接座201，与网络数据交换板300的网络输出接口302的形状匹配、相互插接连接，实现相互之间的定位和电性连接。

本实施例中，在音视频编解码电路板100的电路板基座8上设置有背板接口3、网络通讯接口6和电源接口7，装配时将背板接口3和网络通讯接口6分别对应连接该接口芯片2，背板接口3或网络通讯接口6传输来的数据、网络控制信号等，经过接口芯片2传输给SOC主控芯片1，进而由SOC主控芯片1对音视频信号进行分割、拼接等处理。

在该音视频编解码电路板100被安装至塔式机箱中时，该背板接口3不外接其它部件，该电源接口7接入外部电源，该网络通讯接口6外接网络信号，从而该接口芯片2可根据从该网络通讯接口6传输来的网络信号对该SOC主控芯片1下发控制指令，该SOC主控芯片1根据该控制指令对音视频信号进行分割、拼接等一些处理操作。该电源接口7为SOC主控芯片1提供电源。

本实施例中，该输入接口4与SOC主控芯片1之间设置有编码芯片41，在该输出接口4与该SOC主控芯片1之间设置有解码芯片51，在网络通讯接口6与接口芯片2之间设置有网络变压器61。所述音视频编解码电路板100的尺寸为205mm×125mm，交换背板200的尺寸为406mm×170mm，网络数据交换板300的尺寸为140mm×126mm，SOC主控芯片1为hi3536芯片，输入接口4和输出接口5均为HDMI接口，网络接口301和网络通讯接口6分别为RS232串口或LAN(RJ-45)接口，输入连接座201和输出连接座202均为母插座，该背板接口3和该网络输出接口302均为公插头。

实施例2

请参见附图1至图4，本实施例提供的高清音视频拼接编解码处理设备，是采用塔式机箱的处理主机，其与实施例1基本上相同，其不同之处在于：

在各音视频编解码电路板100被安装至塔式机箱而装配为音视频拼接处理设备时，其电源接口7和该网络通讯接口6不外接其它部件，二者处于截断状态，背板接口3与交换背板200上的输出连接座202相连接，各交换背板200接入有电源和网络信号，并从输出连接座202输出至背板接口3，从而接口芯片2可从背板接口3上接收到网络信号，并传输给SOC主控芯片1、处理音视频数据或信号。SOC主控芯片1也由背板接口3所输入的电源进行驱动。此时，各交换背板200包括输入连接座201、输出连接座202和背板电源接口203，背板电源接口203与输入连接座201和输出连接座202相连接，输入连接座201与输出连接座202相连接，网络信号从输入连接座201接入，然后通过输出连接座202传输至背板接口3，电源从背板电源接口203接入，然后通过输出连接座202传输至背板接口3。网络数据交换板具有网络接口301和网络输出接口302，网络接口301连接网线，网络输出接口302插接在交换背板200上的输入连接座201上，电性连接并传输数据。

本实用新型上述实施例，为了使各音视频编解码电路板100能在标准机箱和塔式机箱中均能使用，将SOC主控芯片1设置在该电路板基座8的中间位置，在该SOC主控芯片1的下部位置设置该背板接口3和电源接口7，在该SOC主控芯片1的上部位置设置该输出接口5和输入接口4。从而在各音视频编解码电路板100在被使用于机箱内、无法外露的时候，电源接口能处于机箱内部，不外露，防止使用人员误操作。同时，该电源接口7还可以在音视频编解码电路板进行使用前的测试和调试时提供电源；由于塔式机箱的输入接口与输出接口有限，因此将电源接口7和背板接口设置在与输入接口与输出接口相反的方向，防止其在被用于塔式机箱时，该输入接口和输出接口处于机箱内部，无法使用该输入接口和输出接口与外部线缆连接。

综上，本实用新型上述实施例通过对交换背板、网络数据交换板和音视频编解码电路板的布局结构与装配关系的协同改进设计，使三者装配时既能适用于标准机箱，也能适用塔式机箱，提高了该交换背板、网络数据交换板和音视频编解码电路板的通用性和相互之间的电磁兼容性，扩展了单机的处理能力，降低了编解码处理设备的单机使用数量与项目成本。

在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。

应当理解的是，所有以上的优选实施例都是示例性而非限制性的，本领域技术人员在本申请的构思下对以上描述的具体实施例做出的各种改型或变形都应在本申请的法律保护范围内。

Claims (3)

1.一种高清音视频拼接编解码处理设备，其特征在于，其包括机箱及设置在该机箱内的多个交换背板(200)、网络数据交换板(300)和音视频编解码电路板(100)，其中，各交换背板(200)均呈竖直方向设置在机箱的内部、均设有多个输入连接座(201)和输出连接座(202)；各网络数据交换板(300)和音视频编解码电路板(100)均分别水平插接在所述的输入连接座(201)或输出连接座(202)上而与交换背板(200)电性连接；

所述的音视频编解码电路板(100)，包括电路板基底(8)和设置在该电路板基底(8)上的SOC主控芯片(1)、接口芯片(2)，输入接口(4)、输出接口(5)、背板接口(3)、网络通讯接口(6)和电源接口(7)，其中，SOC主控芯片(1)分别与输入接口(4)和输出接口(5)电性连接；接口芯片(2)一端连接SOC主控芯片(1)，另一端连接背板接口(3)和网络通讯接口(6)；电源接口(7)连接SOC主控芯片(1)，SOC主控芯片(1)设置在电路板基底(8)的中间位置，背板接口(3)和电源接口(7)分别设置在SOC主控芯片(1)的下部位置；输入接口(4)和输出接口(5)设置在SOC主控芯片(1)的上部位置。

2.如权利要求1所述的高清音视频拼接编解码处理设备，其特征在于，所述音视频编解码电路板(100)的背板接口(3)与交换背板(200)的输出连接座(202)相连接，其中，交换背板(200)包括输入连接座(201)、输出连接座(202)和背板电源接口(203)；背板电源接口(203)与输入连接座(201)和输出连接座(202)相连接，输入连接座(201)与输出连接座(202)相连接。

3.如权利要求1所述的高清音视频拼接编解码处理设备，其特征在于，所述交换背板(200)的输入连接座(201)，与网络数据交换板(300)的网络输出接口(302)的形状匹配、相互插接连接。