CN104601863B - 一种用于录播的ip矩阵系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及视频采集领域，具体公开了一种用于录播的IP矩阵系统，其包括多个数据源、传输调度服务器、录制解码服务器、管理平台，数据源用于提供视频流；传输调度服务器根据管理平台的指令向数据源请求视频流并转发至指定的解码通道，并下发录制及回放控制指令；录制解码服务器用于对多路视频流分别进行解码输出，并根据录制、回放控制指令对多路视频流进行录制存储以及回放；管理平台用于视频流转发以及视频录制、回放管理。借此，本发明能实现多路输入输出，多点对多点的矩阵传输模式的录播系统，在各种复杂的场景下实现对过程全面记录及回放，能够显示更加丰富的信息。

Description

一种用于录播的IP矩阵系统

技术领域

本发明涉及视频采集领域，具体涉及一种用于录播的IP矩阵系统。

背景技术

录播系统已广泛应用于教育、医疗、会议以及军事等领域，录播是通过对现场影音进行录制并同步进行网络传输播放的过程。现有的录播系统通常仅能实现对单个或几个现场(例如单个教室、单个手术室)进行录制以及网络同步直播，通常通过几个摄像机、相应数量的编码器、以及一台录播服务器就能架构录播系统。

然而在需要更加丰富的显示信息的情况下，例如指挥调度中心、分析决策中心、应急指挥中心、大屏拼接会议室等，现有的录播系统已经不能满足对过程全面记录及回放的需求。

发明内容

本发明提供的一种用于录播的IP矩阵系统，其能实现多路输入输出，多点对多点的矩阵传输模式的录播系统，在各种复杂的场景下实现对过程全面记录及回放，能够显示更加丰富的信息。

为达到以上目的，本发明提供一种用于录播的IP矩阵系统，包括：多个数据源、传输调度服务器、录制解码服务器以及安装于客户端计算机的管理平台，

所述多个数据源，用于提供视频流；

所述传输调度服务器，通过网络交换机与所述多个数据源连接，且所述传输调度服务器根据所述管理平台的指令向所述数据源请求视频流并转发至指定的解码通道，并根据所述管理平台的指令向所述录制解码服务器下发录制及回放控制指令；

所述录制解码服务器，用于接收传输调度服务器发来的多路视频流，对所述多路视频流分别进行解码输出到对应的显示通道，并根据所述录制、回放控制指令对所述多路视频流进行录制存储以及回放；

管理平台，用于控制所述传输调度服务器将指定的视频流进行转发以及进行视频录制、回放管理；

根据本发明的IP矩阵系统，所述IP矩阵系统还包括大屏显示器，用于同时显示所述录制解码服务器发来的多路视频流。

根据本发明的IP矩阵系统，所述管理平台下发将某一个数据源的视频流输出至某一个解码输出通道的转发指令；

所述传输调度服务器根据该转发指令向对应的数据源请求视频流，并将接收到视频流转发至对应的解码输出通道；

所述录制解码服务器对所述视频流进行解码输出。

根据本发明的IP矩阵系统，所述管理平台向所述传输调度服务器下发视频录制指令，且所述管理平台锁定视频流转发功能；

所述传输调度服务器将所述录制指令转发至所述录制解码服务器；

所述录制解码服务器将正在解码的多个视频流同时进行录制。

根据本发明的IP矩阵系统，所述管理平台向所述传输调度服务器下发视频回放指令，所述传输调度服务器将所述视频回放指令下发至所述录制解码服务器；

所述录制解码服务器终止当前直播视频流的解码，并将内部存储的视频数据进行解码后输出显示。

根据本发明的IP矩阵系统，所述录制解码服务器包括：

信令处理控制模块，用于与传输调度服务器进行信令交互，以及与录制解码服务器内部的媒体流收发与组帧模块、解码和显示模块进行信令交互；

媒体流收发与组帧模块，用于接收所述录制解码服务器发来的多路媒体流，进行组帧后发送给所述解码和显示模块；

解码和显示模块，用于解码所述媒体流，并将解码后的图像显示到指定的显示通道。

根据本发明的IP矩阵系统，所述媒体流收发与组帧模块还用于根据同步源标识过滤所述录制解码服务器发来的媒体流，并根据解码标志来判断接收的媒体流是否需要组帧与解码，如果不需要解码将在组帧前扔掉。

根据本发明的IP矩阵系统，所述数据源包括编码器数据源和矩阵数据源；

所述编码器数据源包括视频信号采集端以及编码器。

根据本发明的IP矩阵系统，所述IP矩阵系统还包括多个解码器以及与所述多个解码器分别连接的显示器，

所述解码器用于接收传输调度服务器发来的单路视频流，对所述单路视频流进行解码输出至所述显示器。

根据本发明的IP矩阵系统，所述数据源、所述传输调度服务器、所述录制解码服务器以及所述管理平台通过网络交换机连接，所述管理平台根据所述数据源、所述传输调度服务器、所述录制解码服务器的IP地址进行视频流转发以及视频录制、回放管理。

根据本发明的IP矩阵系统，所述录制解码服务器包括多个解码芯片，每个解码芯片可对至少一路视频流进行解码输出。

本发明IP矩阵系统包括多个数据源、传输调度服务器、录制解码服务器、安装于客户端计算机的管理平台以及大屏显示器，本发明通过管理平台多个数据源的视频流进行转发、录制及回放管理，通过传输调度服务器对多个数据源的视频流转发到指定的解码通道，录制解码服务器在对多个视频流在不同通道内分别进行解码输出到对应的显示通道，最后在大屏显示器上同时显示多个视频流的图像，实现了对多路输入输出，多点对多点的矩阵传输模式的录播系统；并且录制解码服务器可根据管理平台下发的录制、回放控制指令对多路视频流进行录制存储以及回放，可真实记录还原屏幕信息，实现了在各种复杂的场景下实现对过程全面记录及回放，能够显示更加丰富的信息。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一种用于录播的IP矩阵系统一种实施例的系统结构图；

图2是本发明一种用于录播的IP矩阵系统另一实施例的系统结构图；

图3是本发明一种用于录播的IP矩阵系统又一实施例的系统结构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

本实施例提供一种用于录播的IP矩阵系统100，包括：多个数据源10、传输调度服务器20、录制解码服务器30、安装于客户端计算机的管理平台40以及大屏显示器50。数据源10、传输调度服务器20、录制解码服务器30以及管理平台40通过网络交换机60连接，管理平台40根据数据源10、传输调度服务器20、录制解码服务器30的IP地址进行视频流转发以及视频录制、回放管理。

多个数据源10，用于提供视频流。数据源10可以为编码器数据源11或矩阵数据源12，即数据来源可以为高清编码器提供，或由其他IP矩阵或网络数据转发而来。而编码器数据源12包括视频信号采集端121以及编码器122，该视频信号采集端121可以为高清摄像头、VGA接口、DVI接口，SD接口或其他信号接口，编码器122也对应为高清编码器、VGA编码器，或其他类型编码器。编码器的主要作用是将将不同格式的视频流编码形成录制解码服务器30支持的格式，便于录制解码器30对数据进行录制、压缩、解码，例如将视频格式转换为H264格式，将音频格式转换为AAC格式。

传输调度服务器20，通过网络交换机60与多个数据源10连接，且传输调度服务器20根据管理平台40的指令向数据源10请求视频流并转发至指定的解码通道，并根据管理平台40的指令向录制解码服务器30下发录制及回放控制指令。传输调度服务器20的主要作用就是根据管理平台40的指令对视频流进行转发，以及将管理平台40的指令进行转发。例如，传输调度服务器20根据管理平台40的指令将某一数据源10的视频流转发到某一解码通道，或者将某一数据源的视频流转发到多个解码通道。传输调度服务器20的功能：接收管理平台40的控制指令，根据用户需要管理所有的数据源设备(包括编码器数据源11和矩阵数据源12)和数据输出设备(录制解码服务器30)，并根据管理平台的数据输出调度指令，将来自数据源设备的音视频数据源转发到相应的数据输出设备，进行显示输出。

在实际操作时，传输调度服务器20通常会包括数据源交互模块21、数据接收模块22、信令处理模块23、数据输出控制模块24以及数据输出模块25。数据源交互模块21通过信令处理模块23的控制消息，与数据源10进行通信，并执行相应的操作。数据接收模块22接收来自数据源10的码流数据，并将码流数据存入数据输出控制模块24的内存池中。信令处理模块23接收其它模块的连接请求，对请求消息作相应处理，并返回处理结果。信令处理模块23建立并维护数据源设备列表和数据输出设备列表，在数据源设备列表和数据源输出设备列表记录设备的相关信息及运行状态。数据输出控制模块24通过处理来自管理平台40的数据源输出控制消息，建立数据源输出关系列表，并通过数据源输出关系列表控制数据源10的输出。数据输出控制模块24为每一个数据源接收模块22创建一个内存池，用来接收数据源接收模块发送的码流数据。数据输出控制模块24从内存池中读取码流数据，并根据数据源输出关系列表将码流数据发送给相应的数据输出模块25的内存池中。数据输出模块25通过信令处理模块23的控制消息，与数据源设备进行通信，并执行相应的操作。数据输出模块25创建一个内存池，从内存池中读取码流数据，并将码流数据转发给相应的输出设备。

录制解码服务器30，用于接收传输调度服务器20发来的多路视频流，对多路视频流在不同的解码通道分别进行解码输出到对应的显示通道，并根据录制、回放控制指令对多路视频流进行录制存储以及回放。录制解码服务器30同样具有两个作用，一个是将传输调度服务器20发来的视频流进行解码，另一个是根据录制指令对视频流进行录制存储、回放。

录制解码服务器30包括信令处理控制模块31、媒体流收发与组帧模块32以及解码和显示模块33。信令处理控制模块31用于与传输调度服务器20进行信令交互，以及与录制解码服务器31内部的媒体流收发与组帧模块32、解码和显示模块33进行信令交互；媒体流收发与组帧模块32用于接收传输调度服务器20发来的多路媒体流，进行组帧后发送给解码和显示模块33；解码和显示模块33用于解码媒体流，并将解码后的图像显示到指定的窗口。媒体流收发与组帧模块32还用于根据同步源标识过滤所述录制解码服务器发来的媒体流，并根据解码标志来判断接收的媒体流是否需要组帧与解码，如果不需要解码将在组帧前扔掉。

录制解码服务器30一般包括多个解码芯片，每个解码芯片可对至少一路视频流进行解码输出。例如，录制解码服务器30包括3个解码芯片，每一个解码芯片包括两个解码通道可对两路高清视频流进行解码，4路标清视频流解码。数据源10的个数也跟录制解码服务器30的解码能力相关，例如，录制解码服务器仅能对12路高清视频进行解码，那么高清数据源10的个数也不能超过12个。

管理平台40，用于控制传输调度服务器20将指定的视频流进行转发以及进行视频录制、回放管理。管理平台40通常为安装于客户端计算机的软件。管理平台40是用户与IP矩阵系统100进行交互的唯一接口，用户只有通过管理平台40才能对IP矩阵系统100进行相应的操作，如：添加/删除数据源和输出设备，控制数据源输出，进行录制、回放操作等。

大屏显示器50，用于同时显示录制解码服务器发来的多路视频流。在具体的是实施例中，大屏显示器50对多个视频流进行分屏显示，每一个子屏显示一路视频流。

具体的，本发明的IP矩阵系统100主要有三个功能，一、将来自不同数据源的视频流转发到不同的解码通道，从而对应显示到不同的显示通道，进而在大屏显示器50的子分屏进行显示。二、对大屏显示器50的显示视频进行录制。三、对录制的视频进行回放。下面分别对这三个功能分别进行详述。

IP矩阵系统100将来自不同数据源的视频流转发到不同的解码通道时，首先由管理平台40下发将某一个数据源10的视频流输出至某一个解码输出通道的转发指令；传输调度服务器20根据该转发指令向对应的数据源10请求视频流，并将接收到视频流转发至对应的解码输出通道；录制解码服务器30对视频流进行解码输出至对应的显示通道，最后在大屏显示器50的上对应的子屏进行显示。实现了对多路输入输出，多点对多点的矩阵传输模式的录播系统。

IP矩阵系统100对大屏显示器50上的视频画面进行录制时，管理平台40向传输调度服务器20下发视频录制指令，且管理平台40锁定视频流转发功能；传输调度服务器20将录制指令转发至录制解码服务器30；录制解码服务器30将正在解码的多个视频流同时进行录制，并打上统一的时间戳，每个视频流分别保存在一个单独文件中。由于在大屏显示器50上显示的不仅仅为1路视频，而是多路视频，每一路视频都需要分别录制成单独的文件。但是由于用户在使用过程中，会进行屏幕切换，也即将新的视频流切换到已有视频显示的显示通道进行显示，在切换时会存在参数变化，就需要分片，如果频繁切换则会导致频繁分片，从而录制产生多个文件，最后导致无法进行回放。为避免频繁分片的问题，在本发明中在录制时锁定视频流转发功能，避免用户进行屏幕切换。同时为了后期回放各路视频流间同步，每一路视频流需要打上统一的时间戳。从而实现了实现对大屏显示器50“所见即所得”录制回放，可真实记录还原屏幕信息，更加适用于教育、会议、医疗领域的录播。

IP矩阵系统100对大屏显示器50上的视频画面进行回放时，管理平台40向传输调度服务器20下发视频回放指令，传输调度服务器20将视频回放指令下发至录制解码服务器30；录制解码服务器30终止当前直播视频流的解码，并将内部存储的视频数据进行解码后输出显示。录制解码服务器30终止当前正在直播的视频流的解码输出，目的是为了避免回放的视频流和直播视频流的冲突。

本实施例的IP矩阵可实现高标清\VGA混合信号传输、集中解码，录制解码服务器30输出的视频进入本地的矩阵系统，IP矩阵系统仅仅作为提供视频源的作用，录制的信号也只能是自身解码的信号源。录制解码服务器30输出的视频通过模拟线缆可直接进入显示系统(即大屏显示器50)，跳过矩阵和拼接处理设备，该模式下除实现高标清\VGA混合信号传输、集中解码外，系统可实现对大屏“所见即所得”录制回放，可真实记录还原屏幕信息，实现了在各种复杂的场景下实现对过程全面记录及回放的需求，能够显示更加丰富的信息，适用于指挥调度中心、分析决策中心、应急指挥中心、大屏拼接会议室等。

实施例二

本实施例提供另一种用于录播的IP矩阵系统100，包括：多个数据源10、传输调度服务器20、录制解码服务器30、安装于客户端计算机的管理平台40以及大屏显示器50，同时本是实施例的IP矩阵系统100还包括多个解码器70以及与多个解码器70分别连接的显示器80。数据源10、传输调度服务器20、录制解码服务器30以及管理平台40通过网络交换机60连接，管理平台40根据数据源10、传输调度服务器20、录制解码服务器30以及解码器70的IP地址进行视频流转发以及视频录制、回放管理。在本实施例中，解码器70用于接收传输调度服务器20发来的单路视频流，对单路视频流进行解码输出至显示器80。在图2中，图中仅仅画出一个解码器70以及一个显示器80，实际上解码器70和显示器80的个数可为多个。

与实施例一不同的是，本实施例增加了多个解码器70以及对应的显示器80，解码器70可通过网络交换60与传输调度服务器20连接。解码器70不能实现录制和回放功能。其录制和回放功能仅能依靠录制解码服务器30实现。本实施例相对于实施例一的矩阵系统功能更加完善，其不仅能在大屏显示器50上显示来自不同数据源10的视频，而且可以通过解码器70和显示器80在远端进行显示，适用范围更加广。

实施例三

本实施例还提供一种用于录播的IP矩阵系统100，包括：多个数据源10、传输调度服务器20、安装于客户端计算机的管理平台40、多个解码器70以及与多个解码器70分别连接的显示器80。数据源10、传输调度服务器20管理平台40通过网络交换机60连接，管理平台40根据数据源10、传输调度服务器20、解码器70的IP地址进行视频流转发管理。在本实施例中，解码器70用于接收传输调度服务器20发来的单路视频流，对单路视频流进行解码输出至显示器80。在图3中，图中仅仅画出一个解码器70以及一个显示器80，实际上解码器70和显示器80的个数可为多个。

与实施例一和实施例二不同的是，本实施例的IP矩阵系统100不包括传输调度服务器20以及大屏显示器，不能实现录制和回放功能。

综上所述，本发明IP矩阵系统包括多个数据源、传输调度服务器、录制解码服务器、安装于客户端计算机的管理平台以及大屏显示器，本发明通过管理平台多个数据源的视频流进行转发、录制及回放管理，通过传输调度服务器对多个数据源的视频流转发到指定的解码通道，录制解码服务器在对多个视频流在不同通道内分别进行解码输出到对应的显示通道，最后在大屏显示器上同时显示多个视频流的图像，实现了对多路输入输出，多点对多点的矩阵传输模式的录播系统；并且录制解码服务器可根据管理平台下发的录制、回放控制指令对多路视频流进行录制存储以及回放，可真实记录还原屏幕信息，实现了在各种复杂的场景下实现对过程全面记录及回放的需求，能够显示更加丰富的信息。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种用于录播的IP矩阵系统，其特征在于，包括：多个数据源、传输调度服务器、录制解码服务器以及安装于客户端计算机的管理平台，

所述多个数据源，用于提供视频流；

所述传输调度服务器，通过网络交换机与所述多个数据源连接，且所述传输调度服务器根据所述管理平台的指令向所述数据源请求视频流并转发至指定的解码通道，并根据所述管理平台的指令向所述录制解码服务器下发录制及回放控制指令；

所述录制解码服务器，用于接收传输调度服务器发来的多路视频流，对所述多路视频流分别进行解码输出到对应的显示通道，并根据所述录制及回放控制指令对所述多路视频流进行录制存储以及回放；

管理平台，用于控制所述传输调度服务器将指定的视频流进行转发以及进行视频录制、回放管理；

在对大屏显示器上的视频画面进行录制时，所述管理平台向所述传输调度服务器下发视频录制指令，且所述管理平台锁定视频流转发功能；

所述传输调度服务器将所述录制指令转发至所述录制解码服务器；

所述录制解码服务器将正在解码的多个视频流同时进行录制。

2.根据权利要求1所述的IP矩阵系统，所述IP矩阵系统还包括大屏显示器，用于同时显示所述录制解码服务器发来的多路视频流。

3.根据权利要求1所述的IP矩阵系统，其特征在于，所述管理平台下发将某一个数据源的视频流输出至某一个解码输出通道的转发指令；

所述传输调度服务器根据该转发指令向对应的数据源请求视频流，并将接收到视频流转发至对应的解码输出通道；

所述录制解码服务器对所述视频流进行解码输出。

4.根据权利要求1所述的IP矩阵系统，其特征在于，

所述管理平台向所述传输调度服务器下发视频回放指令，所述传输调度服务器将所述视频回放指令下发至所述录制解码服务器；

所述录制解码服务器终止当前直播视频流的解码，并将内部存储的视频数据进行解码后输出显示。

5.根据权利要求1所述的IP矩阵系统，其特征在于，所述录制解码服务器包括：

信令处理控制模块，用于与传输调度服务器进行信令交互，以及与录制解码服务器内部的媒体流收发与组帧模块、解码和显示模块进行信令交互；

媒体流收发与组帧模块，用于接收所述传输调度服务器发来的多路媒体流，进行组帧后发送给所述解码和显示模块；

解码和显示模块，用于解码所述媒体流，并将解码后的图像显示到指定的显示通道。

6.根据权利要求5所述的IP矩阵系统，其特征在于，所述媒体流收发与组帧模块还用于根据同步源标识过滤所述传输调度服务器发来的媒体流，并根据解码标志来判断接收的媒体流是否需要组帧与解码，如果不需要解码将在组帧前扔掉。

7.根据权利要求1所述的IP矩阵系统，其特征在于，所述数据源为编码器数据源或矩阵数据源；

所述编码器数据源包括视频信号采集端以及编码器。

8.根据权利要求1所述的IP矩阵系统，其特征在于，所述IP矩阵系统还包括多个解码器以及与所述多个解码器分别连接的显示器，所述解码器用于接收传输调度服务器发来的单路视频流，对所述单路视频流进行解码输出至所述显示器。

9.根据权利要求1所述的IP矩阵系统，其特征在于，所述数据源、所述传输调度服务器、所述录制解码服务器以及所述管理平台通过网络交换机连接，所述管理平台根据所述数据源、所述传输调度服务器、所述录制解码服务器的IP地址进行视频流转发以及视频录制、回放管理。

10.根据权利要求1所述的IP矩阵系统，其特征在于，所述录制解码服务器包括多个解码芯片，每个解码芯片可对至少一路视频流进行解码输出。