CN2722529Y - 媒体服务器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及媒体服务器，其包括：机壳，冗余电源，控制面板，编解码单元，码流转换单元，主控单元，网管控制单元，IP网络单元，硬盘阵列，DVB－S/DVB－C/DVB－T接收单元和复用单元，其中编解码单元、码流转换单元、接收单元和复用单元通过高速数据总线和PCI总线与网管控制单元、主控单元和IP网络单元互连；主控单元与网管控制单元及硬盘阵列连接；各单元具有两种工作状态：媒体网关和媒体路由；编码单元的编码芯片与音频A/D、视频解码器、数字音视频接口和ASI接口电路相连接；解码单元的解码芯片与音频D/A、视频编码器、数字音视频接口和ASI接口电路连接；码流转换DSP与ASI接口电路相连接；编码单元的编码芯片、解码单元的解码芯片和码流转换单元还与PCI总线连接。

Description

媒体服务器

技术领域

本实用新型涉及数字电视广播前端播出设备，特别涉及该前端播出设备中用于提供流媒体的媒体服务器。

背景技术

频道资源是电视广播的稀缺资源，所以如何利用有限的频道资源传输更多的节目，一直是广电行业追求的目标，然而现在的数字电视广播频道因为采用MPEG2的压缩标准，以及带宽的限制，平均每个频道只能传送6套视频节目。如果在IP网络上广播，即使传送1套MPEG2的视频节目都不可能实时播放。虽然现有的图像压缩技术有了很大提高如MPEG4，在相同图像质量的情况下与MPEG2相比较可以节约50％的带宽，如果采用H264压缩标准与MPEG2标准相比，压缩码率可以降到25％，所以如果保持图像质量不变采用MPEG4标准可以传送12套视频节目，采用H264标准则可以传送24套视频节目。然而现在的卫星传送节目全部是MPEG2标准，要想全部改为MPEG4/H264还得等若干年后了。

发明内容

本实用新型的目的在于使一个媒体服务器单机实现20路媒体网关及20路码流转换单元，从而一个频道就可以传输20路电视节目有效利用了频道资源，实现了基于IP软交换的数字电视运营平台，给广电播出系统提供了更为广阔的发展空间，完全满足专业的广播电视IP数据交换业务，也满足专业会议电视业务。

本实用新型的目的通过以下技术方案得以实现，即实现媒体网关，媒体路由等功能并从控制流和数据流入手真正实现了基于IP的软交换使之完全可以成为NGN网络体系中的网元设备，并完全兼容现有播出设备，因此为用户提供了一种技术超前，多功能组合和系统高度集成化，结构精巧、便于操作与维护的媒体服务器。

为实现本实用新型的目的，本实用新型提供一种媒体服务器，该媒体服务器包括：机壳，冗余电源，控制面板，编解码单元，DSP架构的码流转换单元，主控单元，网管控制单元，IP网络单元，硬盘阵列，DVB-S/DVB-C/DVB-T接收单元和复用单元，其中，编解码单元、码流转换单元、DVB-S/DVB-C/DVB-T接收单元和复用单元通过高速数据总线和PCI总线与网管控制单元、主控单元和IP网络单元互连；主控单元与网管控制单元及硬盘阵列连接；所述各单元具有两种工作状态：媒体网关和媒体路由；所述编码单元的编码芯片与高速数据总线和PCI总线左侧的音频A/D、视频解码器、数字音视频接口和ASI接口电路相连接；解码单元的解码芯片与音频D/A、视频编码器、数字音视频接口和ASI接口电路相连接；码流转换DSP与ASI接口电路相连接；所述编码单元的编码芯片、解码单元的解码芯片和码流转换单元的右侧分别与PCI总线连接。

所述网管控制单元包括主控RISC、PHY和网络变压器，其中PHY连接在主控RISC和网络变压器之间，主控RISC还与PCI总线相连接，网络变压器还与以太网网管通道连接。

所述IP网络单元包括至少两个千兆以太网控制器和一个SDH/SONET控制器。

所述以太网控制器是100M网络、1000M网络或无线网络，配置有双网卡，采用兼容SNMPV1/V2/V3的RISC控制模块。

所述编解码单元为两颗独立的MPEG1/2/4芯片或由单芯片的编解码模块组成，至少包括多个单元，分几组独立工作。例如，所述多个单元为20个，分5组独立工作

所述编解码单元、码流转换单元和复用单元至少分别被配置为20路、20路和5路。

所述4个编解码单元、4个码流转换单元和1个复用单元组成一个媒体路由的子单元。

所述硬盘阵列中的硬盘最多为16个。

所述冗余电源为双电源，其中一个是热备份电源。

系统各单元有两种工作状态，具体如下：

1.媒体网关，将模拟A/V信号压缩成PEG1/MPEG2/MPEG4/H264码流经ASI输出或经SDH/以太网接入IP网络。

2.媒体路由，将来自IP网络的码流(TS/PS)、经编码单元ASI输入的TS流，以及经DVB-S/DVB-C/DVB-T接收单元接收的TS流，首先经过码流转换单元将这些各不相同的码流转换成用户要求的低码率TS流作为复用单元的输入然后经复用单元复用成MPTS经ASI输出或经SDH/以太网接入IP网络。

所述编码单元可配置有20路支持MPEG1/MPEG2/MPEG4/H264，所述解码单元配置可有20路支持MPEG1/MPEG2/MPEG4/H264，所述码流转换单元可配置有20路，所述复用单元可配置有5路。

可以由4个编解码单元，4个码流转换单元，一个复用单元组成一个媒体路由的子单元，可独立输出，也可以环接复用后输出使MPTS包含的节目数达到20个。

所述本地存储单元可采用硬盘阵列结构，硬盘数目最多可达16个。

所述冗余电源可以为双电源热备份设计，支持热插拔，一个电源损坏不影响另外一个，并可以开机时更换其中一个电源。

附图说明

图1为本发明媒体服务器的系统框图。

图2为本发明媒体服务器的核心单元原理图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型的媒体服务器主要由以下部分组成：RISC网管控制单元，主控单元，编解码单元，码流转换单元，DVB-S/DVB-C/DVB-T接收单元，复用单元，硬盘阵列，IP网络单元，冗余电源。

所述编解码单元、码流转换单元、DVB-S/DVB-C/DVB-T接收单元和复用单元通过高速数据总线和PCI总线与网管控制单元和IP网络单元互连；主控单元与网管控制单元及硬盘阵列连接；所述各单元具有两种工作状态：媒体网关和媒体路由。

其中RISC网管控制单元为唯一的对外网管通道，因采用嵌入系统架构，可以隔离网络任意恶意攻击，是一道真正的防火墙，该控制单元接受本地控制面板或远程网管信息，通过所述高速数据总线传递给主控单元，由主控单元对系统其它单元进行控制。所述主控单元除对所属设备管理之外还负责接受编码后TS/PS流或复用TS流，并通过RTP/RTCP以单播或组播方式发送给IP网络，通过网络模块，如1000Mbps/SDH，接收TS/PS流经主控单元转发给编码解码及码流转换单元进行码流转换。

如图1所示，所述网管控制单元主要由主控RISC、PHY和网络变压器组成，其中PHY连接在主控RISC和网络变压器之间，主控RISC另外与PCI总线相连接，网络变压器与以太网网管通道连接。这里的主控RISC的组成包括：LCD、键盘和FLASH。

如图1所示，所述IP网络单元包括两个千兆以太网控制器和一个SDH/SONET控制器，它们都与PCI总线相连接，且两个千兆以太网控制器还与RJ45相连接。

当然，也可以采用两个以上千兆以太网控制器和多个SDH/SONE控制器。或者，千兆以太网控制器和SDH/SONE控制器的数量可以由本领域的技术人员根据实际情况来具体选择。

图1所示的编解码单元为两颗独立的MPEG1/2/4芯片或由单芯片的编解码模块组成，至少包括多个单元，如20个单元，分几组，如5组独立工作。

如图1所示，所述以太网控制器可以是100M网络，也可以1000M网络，或无线网络，配置有双网卡，采用兼容SNMPV1/V2/V3的RISC控制模块。

图1所示的编解码单元、码流转换单元和复用单元分别被配置为20路、20路和5路。但是，其数量可以由本领域的技术人员根据实际情况来具体选择。

按照本发明，4个编解码单元、4个码流转换单元和1个复用单元可以组成一个媒体路由的子单元。

图1所示的硬盘阵列中硬盘的数量可以根据实际情况来选择，最多可达16个。

图1所示的冗余电源为双电源热备份设计，支持热插拔，一个电源损坏不影响另外一个，并可以开机时更换其中一个电源。

图1所示的码流转换单元以DSP架构，如采用TI公司的TMS320C540X系列的DSP。

图2为本发明媒体服务器的核心单元的方框图。

编解码单元和码流转换单元为本发明的核心单元。如图2所示，编码单元的编码芯片与在高速数据总线和PCI总线左侧的音频A/D、视频解码器(decoder)、数字音视频接口和ASI接口电路相连接，解码单元的解码芯片与音频D/A、视频编码器(encoder)、数字音视频接口和ASI接口电路相连接；码流转换DSP与ASI接口电路相连接，而编码单元、解码单元和码流转换DSP右侧分别与PCI总线连接。

所述编码单元的工作流程为，模拟视频经视频解码器进行A/D转换，转换为数字视频输出给编码芯片，模拟音频经音频A/D进行A/D转换，转换为数字音频输出给编码芯片，经编码芯片编码后通过PCI/ASI输出。

所述解码单元的工作流程为，解码芯片接收ASI输入的TS流或经PCI接收的PS/TS流，然后解码输出数字视频和数字音频，然后经对应的视频编码器和音频D/A进行D/A转换后输出模拟视音频信号。

所述编解码单元，采用两种方案，一种采用两颗独立的芯片，另外一种将两者功能合二为一，但采用单芯片解决方案效果更好。

所述复用单元通过高速总线接收TS流，由主控单元通过PCI总线控制复用单元插入PSI/SI、EPG等信息。

所述码流转换单元以DSP架构采用专用算法配合编解码单元，在保证图像质量损失尽量小的情况下实现PS→TS，TS→PS，TS→TS，PS→PS的码流转换，延迟仅为0.1秒。

所述主控单元为工业级嵌入CPU设计，运行速度可高达2000MIPS。

所述输出单元为1000Mbps以太网单元或SDH单元。

所述网管单元通过以太网接受远程网管控制及数据查询，支持SNMPV2/SNMPV3。

使用本发明，可直接对A/V信号编码，TS流可经过ASI接口输出，也可以为局域或广域网服务；通过本地A/V信号还可对要编码的信号进行实时监测；将不同来源的码流资源：数字卫星的TS流，通过RTP/RTCP接收的TS/PS流，本地存储的TS/PS流，转换成低码率的TS流并经复用单元复用为MPTS输出到ASI，或打包成RTP/RTCP输出。

应该理解，在不背离本实用新型的实质或本质特征的前提下，本实用新型可以以多种方式来实施，所以，除非特别指出，上面说明的实施例不受前述说明的任何细节所限制，相反，应该在所附权利要求所限定的精神和范围内作广义的理解，因此，那些落入权利要求要求范围内的所有改变或修改或者该范围内的等同物都被所附权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种媒体服务器，包括：

机壳，冗余电源，控制面板，编解码单元，DSP架构的码流转换单元，主控单元，网管控制单元，IP网络单元，硬盘阵列，DVB-S/DVB-C/DVB-T接收单元和复用单元，其特征在于，

编解码单元、码流转换单元、DVB-S/DVB-C/DVB-T接收单元和复用单元通过高速数据总线和PCI总线与网管控制单元、主控单元和IP网络单元互连；

主控单元与网管控制单元及硬盘阵列连接；

所述各单元具有两种工作状态：媒体网关和媒体路由；

所述编码单元的编码芯片与高速数据总线和PCI总线左侧的音频A/D、视频解码器、数字音视频接口和ASI接口电路相连接；解码单元的解码芯片与音频D/A、视频编码器、数字音视频接口和ASI接口电路相连接；码流转换DSP与ASI接口电路相连接；所述编码单元的编码芯片、解码单元的解码芯片和码流转换单元的右侧分别与PCI总线连接。

2.如权利要求1的媒体服务器，其特征在于，所述网管控制单元包括主控RISC、PHY和网络变压器，其中PHY连接在主控RISC和网络变压器之间，主控RISC还与PCI总线相连接，网络变压器还与以太网网管通道连接。

3.权利要求1的媒体服务器，其特征在于，所述IP网络单元包括至少两个千兆以太网控制器和一个SDH/SONET控制器。

4.如权利要求3的媒体服务器，其特征在于，所述以太网控制器是100M网络、1000M网络或无线网络，配置有双网卡，采用兼容SNMPV1/V2/V3的RISC控制模块。

5.如权利要求1的媒体服务器，其特征在于，所述编解码单元为两颗独立的MPEG1/2/4芯片或由单芯片的编解码模块组成，至少包括多个单元，分几组独立工作。

6.如权利要求5的媒体服务器，其特征在于，所述多个单元为20个，分5组独立工作。

7.如权利要求1的媒体服务器，其特征在于，所述编解码单元、码流转换单元和复用单元至少分别被配置为20路、20路和5路。

8.如权利要求1的媒体服务器，其特征在于，所述4个编解码单元、4个码流转换单元和1个复用单元组成一个媒体路由的子单元。

9.如权利要求1的媒体服务器，其特征在于，所述硬盘阵列中的硬盘最多为16个。

10.如权利要求1的媒体服务器，其特征在于，所述冗余电源为双电源，其中一个是热备份电源。