CN201398217Y

CN201398217Y - 一种多音视频源处理设备

Info

Publication number: CN201398217Y
Application number: CN2009201081388U
Authority: CN
Inventors: 秦碧波
Original assignee: Individual
Current assignee: Beijing Tianyu Weishi Polytron Technologies Inc
Priority date: 2009-05-15
Filing date: 2009-05-15
Publication date: 2010-02-03
Anticipated expiration: 2019-05-15

Abstract

本实用新型公开了一种多音视频源处理设备，包括一个主板、一个中央控制模块、一个视频处理模块、一个话筒音频采集模块、一个混音模块、一个编码模块、一个前面板和一个电源处理模块，其中，所述主板分别与所述中央控制模块、视频处理模块、话筒音频采集模块、混音模块、编码模块和前面板连接。采用了本实用新型的技术方案，提高了设备集成度，实现了单一设备完成以往多台设备才能完成的功能。

Description

一种多音视频源处理设备

技术领域

本实用新型涉及音视频技术领域，尤其涉及一种多音视频源处理设备。

背景技术

随着信息技术的发展，音视频技术越来越多地应用到社会活动当中。重要会议、网络教育、法院庭审、公安审讯、公共场所监控等领域均大量进行音视频录制、存储，并实况直播等，为实现信息共享、社会监督等提供技术手段。在实际应用过程中，传统方式是通过使用各种设备的叠加以实现上述目标。以下为某法院数字法庭实现方案为例说明：

法庭内有四个摄像头作为视频源，各有一路模拟视频(VIDEO)输出，一路R485控制信号线供设备控制；四个摄像头分别拍摄法官席、原告席、被告席和旁听席实况。法官席、原告席、被告席共有七个模拟话筒作为音频(AV)源。为展示证据，法庭内配备了一个证据展台和一个DVD机，证据展台有VGA信号输出和R232控制端口供设备控制，DVD机有一路VIDEO信号和一路音频输出，可红外控制。有四个功放机，供法庭内部扩声。有两台42寸液晶显示屏供本庭内观众观看证据信息。4台17寸液晶显示屏用于向法官席(2台)、原告席和被告席显示证据信息。室外有一台15寸液晶显示屏用于显示本法庭庭审情况。法院部署有千兆带宽的内部局域网，并与整个法院体系的专网连通。法庭内有多个网口，可以接入法院内网。

根据该法院数字法庭建设要求，该法庭需要实现下述功能：

将四路摄像头输出的VIDEO信号以及某一路证据信号合成为一个六分割复合视频画面；复合画面为一个主画面加5路小画面，主画面默认显示当前发言人画面，有证据展示时显示当前证据画面，而5路小画面分别显示四路摄像头输出的VIDEO信号以及当前证据信号，无证据展示时显示当前发言人画面。

DVD画面、实物展台和书记员电脑的输出信号均可以作为证据信号源。其中DVD提供的是VIDEO信号，证据展台和书记员电脑提供的是VGA信号。

复合画面和证据信号需要分别用于在法院内网和专网内进行视频直播和录制成视频文件供视频点播。

各个话筒输出的音频信号需要经过混音后输出给各功放机，同时各路视频直播和录制均需要分别同步录制现场音频信号。

两台42寸液晶显示屏分别悬挂在法台两侧，左侧一直显示当前发言人画面，右侧主要显示证据信号，无证据展示则默认显示当前发言人画面。

四台17寸液晶显示屏主要显示证据信号，无证据展示则默认显示当前发言人画面。

室外15寸液晶显示屏在开庭前显示即将开庭的案件基本信息，开庭过程中显示庭审复合画面。

每个话筒发言时均需要输出一个控制信号给书记员使用的一台电脑，书记员在专用软件里书写庭审笔录时，可以将庭审录像与笔录进行时间同步。

法庭需要输出一路视频信号给位于另一房间的视频监控系统，该系统可以随时监控法庭内实况，可以在复合画面、各摄像头画面间随意选择一路来显示。

DVD、证据展台、灯光、窗帘、功放均需要通过集中控制设备控制。

需要支持远程作证和远程提讯。异地法庭或看守所内证人或犯罪嫌疑人可以通过专网看到本地法庭视频，本地法庭也可通过法台两侧的液晶显示屏显示远程视频。本地和异地可以实时通话。

为实现用户的需求，该法庭配置了如下设备：

配置一台画面分割器，支持8路VIDEO信号输入，9路VIDEO信号输出，支持2/4/6/8/9画面分割模式，输出信号分别对应8路VIDEO输入和一路复合画面。

配备一台8X8VIDEO矩阵，支持8路VIDEO信号输入，8路VIDEO信号输出，任意一路输入信号均可以在任意一路输出端输出。

配置一台4X2VGA矩阵，支持4路VGA信号输入，2路VGA信号输出，任意一路输入信号均可以在任意一路输出端输出。

配置二台倍频器，一台负责将DVD输出的VIDEO信号转换成VGA信号；一台负责将8X8VIDEO矩阵输出的VIDEO信号转换成VGA信号。

配置一台降频器，将一路VGA信号转换成VIDEO信号。

配置一台2X2VGA矩阵，两路输入分别为当前发言人画面和证据信号。

配置一台1X6VGA分配器，将1路VGA信号分成6路VGA输出。

配置一台智能混音器，将各话筒输出的AV信号混音处理后输出，并输出一路语音激励控制信号给书记员电脑，用于控制录像与笔录的同步。

配置一台1X8AV分配器，将1路混音处理后的AV信号分配成8路相同的AV信号，用于音频编码。

配置一台1X4AV分配器，将1路混音处理后的AV信号分配成4路相同的AV信号，用于输出给功放机。

配置一台集中控制设备，支持4路红外控制，1路R485控制和6路R232控制，用于对DVD、42寸大显示屏、证据展台、AV矩阵、VIDEO矩阵、VGA矩阵、灯光、窗帘等设备的控制。

配置一台视频会议终端，用于将本地音视频信息通过网络传送到异地，同时把异地音视频信息通过网络接收后传送给本地4×2VGA矩阵，再输出到本地液晶显示器，供法庭内人员观看。

配置一台采编设备，用于将法庭音视频信息采集编码后供网络直播和存储成视频文件供视频点播。

配置一台PC机，用于通过网络接收法庭案件信息和直播信号，在室外液晶显示器上输出。

图1是现有技术中VIDEO和VGA信号传输示意图。如图1所示，V1-V4为摄像头输出的VIDEO信号，V5为DVD输出的VIDEO信号，V6为4X2VGA矩阵输出的一路VGA证据信号降频后输出的VIDEO信号；V11-14分别为画面分割器直通输出的V1-V4摄像头VIDEO信号，V15为直通输出的证据VIDEO信号，V16为6分割复合画面；V21-V26为4路摄像头VIDEO信号、1路证据VIDEO信号、1路6分割复合画面VIDEO信号，这6路信号经采编后对外视频直播和保存成录像文件供视频点播；V27可以是V11-16当中任何一路信号，送往监控中心，供监控中心监控法庭实况；V28为复合画面，输出给视频会议终端，再通过网络传输到异地法庭或看守所；V29可以是V11-14当中任何一路信号，由集中控制设备控制选送一路(即当前发言人画面)经倍频处理后送给2X2VGA矩阵，2X2VGA矩阵的两路输出中，一路当前发言人画面直接输出给一台42寸大显示屏(图中大屏1)，一路由集中控制设备控制，当有证据展示时送证据信号，无证据展示时送当前发言人画面给1X6VGA分配器，然后分别输出给第二台42寸大显示屏及四台17寸小显示屏。

图2是现有技术中AV信号传输示意图。如图2所示，A1-7为7支模拟话筒输出的音频信号，A8为DVD输出的AV信号，A9为视频会议终端接收到的异地音频信号，A11为经混音后的AV信号，A21-28为经过1X8AV分配器输出的8路相同的AV信号，其中A21-26输出给采编设备，A28输出给视频会议终端，然后通过网络输出给异地视频会议终端。A31-34为A27经过1X4AV分配器输出的4路相同的AV信号。

该方案在方案设计上和实施、应用过程中，主要存在以下缺点：

1、设备集成度低。为实现功能需求，本方案共使用了15台设备。

2、工程实施复杂度和难度提高。因为有大量设备需要安装和连接，各设备单独调试以及系统联调需要花费大量的时间，也需要实施人员有丰富的知识储备和实践经验，提高了工程实施的难度。

3、音视频采编质量降低。由于音视频信号在到达采编设备前经过多次线路传输，对音视频信号造成多次损耗。

4、设备成本高，难以普及。由于该方案采用了大量设备叠加，使得工程总造价很高，超出大量经济欠发达地区、资金不宽裕单位的承受能力。

5、实施和维护成本高。因为实施难度大，实施周期长，对实施人员个人素质也要求比较高，将直接导致工程实施成本的居高不下。同时，多种设备协调工作，任何一台设备的故障都会对系统的正常运行造成影响，随着设备增多，系统出故障的可能性大大提高，维护成本也随之上升。

6、用户使用和日常维护难度大。因为系统复杂，用户学习和使用需要更多的时间，日常管理和维护也需要更多的时间。而且，当出现小的故障时需要检查的设备过多，也为用户快速定位故障点，尽快解决问题造成障碍，并有影响用户正常使用的风险。。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种多音视频源处理设备，提高了设备集成度，实现了单一设备完成以往多台设备才能完成的功能。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种多音视频源处理设备，包括一个主板、一个中央控制模块、一个视频处理模块、一个话筒音频采集模块、一个混音模块、一个编码模块、一个前面板和一个电源处理模块，其中，所述主板分别与所述中央控制模块、视频处理模块、话筒音频采集模块、混音模块、编码模块和前面板连接。

所述视频处理模块进一步包括一个16×16CVBS矩阵、一个8×8VGA矩阵、一个2×1VGA切换器、一个3×1VGA切换器、一个图像分割器和两个升频器。

所述编码模块进一步包括一个CVBS编码器和一个VGA编码器。

所述前面板设置有红外接收端口，所述主板设置有RS-232控制口和网口，所述中央控制模块设置有RS-485控制口、RS-422控制口、RS-232控制口、I/O控制口和红外控制口。

采用了本实用新型的技术方案，能够对现场多个音视频源进行采集、预处理、编码、直播及存储，并对其它设备进行集中控制；能够以单一设备完成传统解决方案中多台设备才能实现的功能，降低了数字化会议室和数字化法院庭审等项目的实施复杂度和应用难度，提高音视频录制效果；另外，使用本设备比传统方案更能节约成本，设备维护成本也将降低。

附图说明

图1是现有技术中VIDEO和VGA信号传输示意图。

图2是现有技术中AV信号传输示意图。

图3本实用新型具体实施方式中多音视频源处理设备的结构示意图。

图4本实用新型具体实施方式中多音视频源处理设备的外部控制信号传输示意图。

图5本实用新型具体实施方式中多音视频源处理设备的视频信号传输示意图。

图6本实用新型具体实施方式中多音视频源处理设备的音频信号传输示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

图3本实用新型具体实施方式中多音视频源处理设备的结构示意图。如图3所示，该多音视频源处理设备包括一个主板、一个中央控制模块、一个视频处理模块、一个话筒音频采集模块、一个混音模块、一个编码模块、一个前面板和一个电源处理模块，其中，主板分别与所述中央控制模块、视频处理模块、话筒音频采集模块、混音模块、编码模块和前面板连接，视频处理模块进一步包括一个16×16CVBS矩阵、一个8×8VGA矩阵、一个2×1VGA切换器、一个3×1VGA切换器、一个图像分割器和两个升频器，编码模块进一步包括一个CVBS编码器和一个VGA编码器。该设备还包括以下外部接口：

图4本实用新型具体实施方式中多音视频源处理设备的外部控制信号传输示意图。如图4所示，该设备可以通过网口、RS-485控制口、RS-232控制口、IR(红外)接收端口接收外部控制指令，同时可以通过RS-485控制口、RS-422控制口、RS-232控制口、I/O控制口、IR(红外)控制口控制外部设备。其中前面板设置有红外接收端口，主板设置有RS-232控制口和网口，中央控制模块设置有RS-485控制口、RS-422控制口、RS-232控制口、I/O控制口和红外控制口

图5本实用新型具体实施方式中多音视频源处理设备的视频信号传输示意图。如图5所示，C1-6为6路BNC接口输入的VIDEO信号，V1-3为3路RCA接口输入的VIDEO信号，VGA IN1-6为6路VGA输入信号，DB15-V1-8为2路DB15接口输出的8路VIDEO信号，V09-OUT、V10-OUT为2路RCA接口输出的VIDEO信号，V11、V21、V31为三路VIDEO信号，VGA OUT1-6为6路VGA输出信号，VGA31分别为CVBS编码器和VGA编码器输出的VGA信号。

图6本实用新型具体实施方式中多音视频源处理设备的音频信号传输示意图。如图6所示，MIC0为由后面板上小卡侬口输入的音频信号，MIC1-10为后面板10路模拟话筒输入的音频信号，MIC11-12为前面板2个大三芯音频接口输入的音频信号，AV-IN1-3(L/R)为后面板3路RCA接口输入的音频信号，Line1-3为前面板3个小三芯音频接口输入的音频信号。DB15-A1-8为2路DB15接口对应的8路音频输出，A09-OUT和A10-OUT为2路音频接口的音频输出，A11为CVBS编码器对异地音频信号解码后的输出，LineOUT为立体声音频输出，RCA-A1-2为2路RCA接口的音频输出。

编码模块包含CVBS编码器和VGA编码器。CVBS编码器可以对一路经图像分割器生成的分割画面编码，同时可以将通过网络接收到的异地音视频解码后本地输出。VGA编码器可以将VGA信号编码，同时可以根据主板指令生成JPG图片通过VGA接口输出，并可以将输入的VGA信号转换成CVBS信号输出。

在本具体实施方式中，由于单一设备就能够完成所有的功能需求，大大降低了工程实施复杂度和难度，实施人员只需根据本设备的使用说明，将音视频和VGA信号源接入本设备，将本设备的音视频和VGA信号输出给相应设备就可以完成本设备的部署，对实施人员的素质要求也大大降低。

由于设备集成度高，音视频传输距离短，设备连接点少，音视频损耗大大降低，从而能够保证采编后的音视频质量。而且为解决VGA降频后，视频质量大幅度下降的问题，本发明采用新型编码芯片，对VGA信号直接采编，不再降频，从而保证VGA信号采编质量得到大幅度的提升。

由于设备集成度高，减少了大量辅材使用(如设备外壳、线材、数据插接口等)，减少了设备销售的中间环节，减少了大量设备的冗余功能，使得设备成本较传统方案大幅度降低。

实施难度的降低使得本设备的实施周期较之传统方案大幅缩短，提高了工作效率，降低了实施成本。同时，由于设备单一，故障率将比传统方案大幅降低，也大大降低了维护成本。

单一设备替代了传统方案中大量设备的堆叠，使得用户学习难度降低，可以很快掌握设备的使用方法。同时设备单一就降低了用户查找故障点的难度，用户或通过技术人员的远程指导可以快速解决问题。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本实用新型所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims

1、一种多音视频源处理设备，其特征在于，包括一个主板、一个中央控制模块、一个视频处理模块、一个话筒音频采集模块、一个混音模块、一个编码模块、一个前面板和一个电源处理模块，其中，所述主板分别与所述中央控制模块、视频处理模块、话筒音频采集模块、混音模块、编码模块和前面板连接。

2、根据权利要求1所述的一种多音视频源处理设备，其特征在于，所述视频处理模块进一步包括一个16×16CVBS矩阵、一个8×8VGA矩阵、一个2×1VGA切换器、一个3×1VGA切换器、一个图像分割器和两个升频器。

3、根据权利要求1所述的一种多音视频源处理设备，其特征在于，所述编码模块进一步包括一个CVBS编码器和一个VGA编码器。

4、根据权利要求1所述的一种多音视频源处理设备，其特征在于，所述前面板设置有红外接收端口，所述主板设置有RS-232控制口和网口，所述中央控制模块设置有RS-485控制口、RS-422控制口、RS-232控制口、I/0控制口和红外控制口。