專利名稱：一種通用解碼視頻矩陣的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通用解碼視頻矩陣，尤其涉及一種支持將多種視頻壓縮編碼格式
解碼輸出的數(shù)字視頻矩陣。
背景技術(shù)：
隨著視頻監(jiān)控的數(shù)字化，網(wǎng)絡(luò)化時(shí)代的到來(lái)，越來(lái)越多的模擬監(jiān)控系統(tǒng)被數(shù)字網(wǎng) 絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)所取代，同時(shí)監(jiān)控點(diǎn)的數(shù)量越來(lái)越多并且越來(lái)越密。這不僅要求在監(jiān)控前端部 署網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器，而且要求在大型視頻監(jiān)控中心或指揮中心部署網(wǎng)絡(luò)視頻矩陣，以滿足 網(wǎng)絡(luò)視頻圖像解碼上監(jiān)視器、電視墻的目的。 傳統(tǒng)的模擬矩陣由于視頻傳輸采用模擬信號(hào)，所以每一路視頻信號(hào)需要一路同軸 電纜接入。相應(yīng)的控制信號(hào)也需要單獨(dú)的控制線來(lái)傳輸。這勢(shì)必造成在傳輸線纜方面對(duì)資 源的嚴(yán)重浪費(fèi)，而且在實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)也會(huì)十分復(fù)雜和繁瑣。由于模擬矩陣只是簡(jiǎn)單地采 用搭橋的方式實(shí)現(xiàn)視頻信號(hào)的切換，因此要對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)管理是不可能的。 在數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化日益普及的今天，傳統(tǒng)模擬矩陣在數(shù)字視頻信號(hào)的傳輸、解碼、切換、控制 等功能支持上顯得越發(fā)捉襟見肘 隨著網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字視頻矩陣技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。數(shù)字視頻矩陣通過(guò) 網(wǎng)絡(luò)接收前端的視頻源，利用圖像解碼卡實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)視頻信號(hào)的D/A轉(zhuǎn)換，再通過(guò)一套矩 陣軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)多路前端視頻信號(hào)的任意切換、控制、上電視墻上顯示。 目前市場(chǎng)上數(shù)字視頻矩陣只支持統(tǒng)一格式的MPEG4或者H. 264的編碼格式，對(duì)于 特殊廠家的視頻編碼設(shè)備就需要添加另外的設(shè)備進(jìn)行編碼轉(zhuǎn)換，無(wú)疑增加了工程部署的成 本，和系統(tǒng)復(fù)雜度。從而研發(fā)一種能夠兼容市場(chǎng)上多種前端編碼設(shè)備的數(shù)字視頻矩陣是非 常有必要的。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供支持目前市場(chǎng)上多種前端視頻編碼 設(shè)備的數(shù)字視頻矩陣，以能降低工程部署中的成本和復(fù)雜度。
本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的 —種通用解碼視頻矩陣，通過(guò)PCI插槽與PCI視頻矩陣卡連接，通過(guò)以太網(wǎng)口與數(shù) 字壓縮視頻相連接，通過(guò)RS232 口與控制終端相連接，該通用解碼視頻矩陣包括相互連接 的 矩陣切換控制模塊，連接于所述PCI插槽，用于視頻信號(hào)的切換和輸出； 視頻調(diào)用請(qǐng)求處理模塊，連接于所述RS232 口，用于處理控制終端發(fā)送的調(diào)用請(qǐng)
求命令，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)字視頻通道連接和調(diào)用；以及， 通用解碼模塊，連接于所述以太網(wǎng)口以太網(wǎng)口，用于將數(shù)字壓縮視頻解碼成YUV 數(shù)字圖像，根據(jù)數(shù)字壓縮視頻的特征從碼流特征庫(kù)中找出碼流所屬的廠商，并根據(jù)廠商從 解碼器庫(kù)中找出相應(yīng)的軟解碼器，以將壓縮視頻碼流解碼輸出。
與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，支持目前市場(chǎng)上多種前端視頻編碼設(shè)備的數(shù) 字視頻矩陣，降低了工程部署中的成本和復(fù)雜度。


圖1是本發(fā)明解碼視頻矩陣一種實(shí)施例的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本發(fā)明解碼視頻矩陣一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是本發(fā)明解碼視頻矩陣一種實(shí)施例的的矩陣切換控制模塊的工作流程圖； 圖4是本發(fā)明解碼視頻矩陣一種實(shí)施例的視頻調(diào)用請(qǐng)求處理模塊的工作流程圖； 圖5是本發(fā)明解碼視頻矩陣一種實(shí)施例的通用解碼模塊的工作流程圖； 圖6是本發(fā)明解碼視頻矩陣一種實(shí)施例的矩陣切換控制模塊的工作流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和較佳的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。 如圖1所示，通用解碼視頻矩陣連成一個(gè)系統(tǒng)，系統(tǒng)的前端部分是通過(guò)硬盤錄像 機(jī)或者網(wǎng)絡(luò)視頻編碼器(DVR\DVS)獲取監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)字壓縮視頻，通過(guò)以太網(wǎng)和前端視頻 編碼設(shè)備連接，然后將數(shù)字視頻解碼作為模擬視頻輸出，最后等待控制終端通過(guò)RS232/485 發(fā)送切換指令，當(dāng)通用解碼視頻矩陣收到由串口傳來(lái)的切換指令，從而將對(duì)應(yīng)的數(shù)字視頻 信號(hào)解碼輸出通過(guò)模擬輸出端口輸出到與之相連的監(jiān)視器上。 其中，通用解碼視頻矩陣是系統(tǒng)的核心部分，基于網(wǎng)絡(luò)的整個(gè)系統(tǒng)是一個(gè)高集成 化的系統(tǒng)體系，它包括攝像機(jī)控制、云臺(tái)控制、音視頻編、解碼和采集、視頻回放。該系統(tǒng)屬 于軟、硬件結(jié)合的二層結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。第一層是硬件層面，主要由外圍的攝像頭、視頻編碼設(shè)備， 視頻矩陣卡(負(fù)責(zé)模擬輸出)組成。第二層是軟件層面，包括軟、硬件之間的通信、視頻矩 陣的控制和網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊。 根據(jù)系統(tǒng)特點(diǎn)，可將系統(tǒng)劃分為硬件功能部分，包括視頻編碼模塊和矩陣切換控 制模塊；和軟件功能部分，包括視頻調(diào)用請(qǐng)求處理模塊、通用視頻解碼模塊，矩陣切換控 制模塊。其中視頻編碼模塊負(fù)責(zé)視頻采集和壓縮功能，該模塊的實(shí)現(xiàn)有前端視頻編碼設(shè)備 完成。矩陣切換控制模塊負(fù)責(zé)視頻信號(hào)的切換和輸出，該模塊的實(shí)現(xiàn)均由視頻矩陣卡控制 下完成。視頻調(diào)用請(qǐng)求處理模塊用來(lái)處理控制終端發(fā)送的調(diào)用請(qǐng)求命令，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)字視 頻通道連接和調(diào)用。其中，通用視頻解碼模塊尤為核心，主要實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)廠家的數(shù)字壓縮視 頻流的解碼，將碼流還原成YUV數(shù)字視頻信號(hào)，從而能通過(guò)視頻矩陣卡輸出。矩陣切換控制 模塊負(fù)責(zé)控制視頻矩陣卡實(shí)現(xiàn)視頻通道的切換、輸出功能。 結(jié)合圖1，如圖2所示，一種通用解碼視頻矩陣，通過(guò)PCI插槽與PCI視頻矩陣卡連 接，通過(guò)以太網(wǎng)口與數(shù)字壓縮視頻相連接，通過(guò)RS232 口與控制終端相連接，該通用解碼視 頻矩陣包括相互連接的矩陣切換控制模塊，連接于所述PCI插槽，用于視頻信號(hào)的切換和 輸出；視頻調(diào)用請(qǐng)求處理模塊，連接于所述RS232 口，用于處理控制終端發(fā)送的調(diào)用請(qǐng)求命 令，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)字視頻通道連接和調(diào)用；以及，通用解碼模塊，連接于所述以太網(wǎng)口以太網(wǎng) 口 ，用于將數(shù)字壓縮視頻解碼成YUV數(shù)字圖像，根據(jù)數(shù)字壓縮視頻的特征從碼流特征庫(kù)中 找出碼流所屬的廠商，并根據(jù)廠商從解碼器庫(kù)中找出相應(yīng)的軟解碼器，以將壓縮視頻碼流 解碼輸出。
4
其中，視頻編碼模塊以完成視頻編碼，即模擬視頻的數(shù)字化，這個(gè)模塊功能主要包 括視、音頻圖像的實(shí)時(shí)采集和壓縮，在本系統(tǒng)中是指各種廠家的視頻編碼設(shè)備，目前支持的 視頻編碼設(shè)備的廠家有?？礑VR/DVS，大華DVR/DVS，恒易DVR/DVS，光科DVR/DVS，亞奧DVR/ DVS，大力DVR/DVS。 矩陣切換控制模塊主要負(fù)責(zé)視頻通道的切換和對(duì)輸出視頻的任意組合。通過(guò)軟件
控制，經(jīng)過(guò)矩陣切換控制模塊的切換，然后按照程序指令要求，輸出到與視頻矩陣卡相連的
終端顯示設(shè)備上，即電視屏幕墻。圖3是矩陣切換控制模塊的工作流程。 從圖中可以看出，通用解碼視頻矩陣從接收命令到實(shí)現(xiàn)切換輸出須經(jīng)過(guò)四個(gè)步
驟 1.應(yīng)用軟件根據(jù)操作人員的需求給通用解碼視頻矩陣發(fā)出程序指令。程序通過(guò)應(yīng) 用層協(xié)議調(diào)用視頻矩陣卡驅(qū)動(dòng)中的相關(guān)程序，向MPU芯片發(fā)出控制命令，并與之進(jìn)行通信 會(huì)話。應(yīng)用層軟件，這里主要是控制終端，與矩陣之間的通信是通過(guò)計(jì)算機(jī)COM接口，利用 RS232串口線實(shí)現(xiàn)的。 2. MPU芯片接收到軟件發(fā)出的控制命令后，判斷所要進(jìn)行的操作，然后將命令請(qǐng)求 轉(zhuǎn)換成機(jī)器碼來(lái)控制矩陣控制電路(開關(guān)電路)，將經(jīng)過(guò)視頻信號(hào)通道進(jìn)行相應(yīng)切換。
3.開關(guān)電路為純物理電路，由MPU發(fā)出的電信號(hào)控制電路的開、關(guān)，通道轉(zhuǎn)換等功 能。 4.最后一步將每個(gè)切換電路的輸出電路與矩陣卡的視頻輸出端口相連并通過(guò)線
路與電視墻的一個(gè)監(jiān)視器相連，將切換過(guò)的視頻信號(hào)輸出到固定的設(shè)備上。通過(guò)這個(gè)過(guò)程
對(duì)接入多路視頻通道的重新組合，可以很方便的實(shí)現(xiàn)任意通道的視頻調(diào)用。 其中，視頻調(diào)用請(qǐng)求處理模塊用來(lái)處理矩陣切換指令，根據(jù)指令請(qǐng)求的資源實(shí)現(xiàn)
遠(yuǎn)程數(shù)字視頻通道連接和調(diào)用。這個(gè)模塊不僅要接收前端編碼器的相關(guān)信息并向其發(fā)送
視頻調(diào)用請(qǐng)求命令，而且要對(duì)位于客戶端主機(jī)中的視頻矩陣卡進(jìn)行相應(yīng)的初始化及設(shè)置工
作。該模塊的軟件流程圖如圖4，該模塊偵聽串口是否有請(qǐng)求到達(dá)，若有請(qǐng)求，根據(jù)請(qǐng)求連接
前端視頻采集設(shè)備(DVR/DVS)，請(qǐng)求相應(yīng)的數(shù)字壓縮視頻流，當(dāng)有壓縮視頻流到達(dá)時(shí) 通用解碼模塊是將各種數(shù)字壓縮視頻解碼成YUV數(shù)字圖像，該模塊是本視頻矩陣
不同于現(xiàn)有數(shù)字視頻矩陣之處，主要特征在于通用解碼能夠?qū)⒍喾N不同廠家的視頻壓縮碼
流解碼輸出，該通用解碼模塊流程如圖5所示，首先根據(jù)數(shù)字壓縮視頻的特征從碼流特征
庫(kù)中找出碼流所屬的廠商，然后在根據(jù)廠商從解碼器庫(kù)中找出相應(yīng)的軟解碼器，最終將壓
縮視頻碼流解碼輸出，其中碼流特征庫(kù)和解碼器庫(kù)是將各個(gè)廠商提供的二次開發(fā)接口按照
統(tǒng)一接口進(jìn)行封裝得到的。 矩陣切換控制模塊負(fù)責(zé)控制視頻矩陣卡實(shí)現(xiàn)視頻通道的切換、輸出功能。從前面 知道，經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求的數(shù)據(jù)通過(guò)解碼出的YUV數(shù)據(jù)可以進(jìn)入主機(jī)緩沖區(qū)中等待輸出，因此 矩陣切換控制則可以控制YUV數(shù)據(jù)由PCI總線進(jìn)入矩陣卡中，然后進(jìn)行切換輸出。該模塊 的軟件流程圖如圖6所示。 實(shí)施方案1 ，通過(guò)軟件終端來(lái)控制通用解碼視頻矩陣 1.將通用解碼視頻矩陣主機(jī)所要連接的前端編碼設(shè)備的信息錄入在主機(jī)中的 ACCESS數(shù)據(jù)庫(kù)中〈camerainfo. mdb〉，每個(gè)編碼器所要錄入字段為設(shè)備IP地址，網(wǎng)絡(luò)端口 號(hào)，設(shè)備登陸名用戶名，登陸密碼，設(shè)備通道數(shù)目，以及每個(gè)通道所對(duì)應(yīng)全局同道號(hào)。
2.打開通用解碼視頻矩陣服務(wù)端軟件，設(shè)置網(wǎng)絡(luò)端口號(hào)已經(jīng)相應(yīng)的串口參數(shù)。
3.將控制終端利用RS232和通用解碼視頻矩陣進(jìn)行連接，打開控制終端軟件，在 打開軟件之前配置相應(yīng)的串口參數(shù)配置文件setup, ini配置內(nèi)容如下
[Setup]
;串口號(hào)
Port = 1 ;o奇校驗(yàn)，e偶校驗(yàn)，n無(wú)校驗(yàn)
;波特率，檢驗(yàn)，數(shù)據(jù)位，停止位
Settings = 9600， n， 8，1 4.利用模擬MAX矩陣鍵盤來(lái)發(fā)矩陣控制協(xié)議到通用解碼視頻矩陣，攝像機(jī)號(hào)為 ACCSEE數(shù)據(jù)所配置的全局通道號(hào)，監(jiān)視機(jī)號(hào)為矩陣卡的對(duì)應(yīng)的輸出通道
實(shí)施方案2，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的MAX鍵盤來(lái)控制通用解碼視頻矩陣 1.將通用解碼視頻矩陣主機(jī)所要連接的前端編碼設(shè)備的信息錄入在主機(jī)中的 ACCESS數(shù)據(jù)庫(kù)中〈camerainfo. mdb>，每個(gè)編碼器所要錄入字段為設(shè)備IP地址，網(wǎng)絡(luò)端口 號(hào)，設(shè)備登陸名用戶名，登陸密碼，設(shè)備通道數(shù)目，以及每個(gè)通道所對(duì)應(yīng)全局同道號(hào)。
2.打開通用解碼視頻矩陣服務(wù)端軟件，設(shè)置網(wǎng)絡(luò)端口號(hào)已經(jīng)相應(yīng)的串口參數(shù)；
3.將MAX矩陣控制鍵盤利用RS232和通用解碼視頻矩陣進(jìn)行連接，按照MAX鍵盤 說(shuō)明配置好RS232的串口參數(shù)和通用解碼舉證服務(wù)端軟件的串口配置相一致；
4.利用MAX矩陣鍵盤來(lái)發(fā)矩陣控制協(xié)議到通用解碼視頻矩陣，攝像機(jī)號(hào)為ACCSEE 數(shù)據(jù)所配置的全局通道號(hào)，監(jiān)視機(jī)號(hào)為矩陣卡的對(duì)應(yīng)的輸出通道。 以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，不能認(rèn)定 本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說(shuō)明。對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在 不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的 保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種通用解碼視頻矩陣，其特征在于，通過(guò)PCI插槽與PCI視頻矩陣卡連接，通過(guò)以太網(wǎng)口與數(shù)字壓縮視頻相連接，通過(guò)RS232口與控制終端相連接，該通用解碼視頻矩陣包括相互連接的矩陣切換控制模塊，連接于所述PCI插槽，用于視頻信號(hào)的切換和輸出；視頻調(diào)用請(qǐng)求處理模塊，連接于所述RS232口，用于處理控制終端發(fā)送的調(diào)用請(qǐng)求命令，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)字視頻通道連接和調(diào)用；以及，通用解碼模塊，連接于所述以太網(wǎng)口以太網(wǎng)口，用于將數(shù)字壓縮視頻解碼成YUV數(shù)字圖像，根據(jù)數(shù)字壓縮視頻的特征從碼流特征庫(kù)中找出碼流所屬的廠商，并根據(jù)廠商從解碼器庫(kù)中找出相應(yīng)的軟解碼器，以將壓縮視頻碼流解碼輸出。
全文摘要
本發(fā)明提供一種通用解碼視頻矩陣，通過(guò)PCI插槽與PCI視頻矩陣卡連接，通過(guò)以太網(wǎng)口與數(shù)字壓縮視頻相連接，通過(guò)RS232口與控制終端相連接，該通用解碼視頻矩陣包括相互連接的矩陣切換控制模塊，連接于所述PCI插槽，用于視頻信號(hào)的切換和輸出；視頻調(diào)用請(qǐng)求處理模塊，連接于所述RS232口，用于處理控制終端發(fā)送的調(diào)用請(qǐng)求命令，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)字視頻通道連接和調(diào)用；以及，通用解碼模塊，連接于所述以太網(wǎng)口以太網(wǎng)口，用于將數(shù)字壓縮視頻解碼成YUV數(shù)字圖像，根據(jù)數(shù)字壓縮視頻的特征從碼流特征庫(kù)中找出碼流所屬的廠商，并根據(jù)廠商從解碼器庫(kù)中找出相應(yīng)的軟解碼器，以將壓縮視頻碼流解碼輸出。
文檔編號(hào)H04N7/26GK101707710SQ20091011044
公開日2010年5月12日 申請(qǐng)日期2009年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月30日
發(fā)明者何鴻, 程剛 申請(qǐng)人:深圳市迪威視訊股份有限公司