一种用于教学的多路视频采集和处理设备及方法技术

本发明专利技术公开了一种用于教学的多路视频采集和处理设备，包括视频处理模块(VPSS)、视频输入模块(VI)、视频输出模块(VO)、视频编码模块(VNEC)、视频解码模块(VDEC)，所述视频处理模块分别与视频输入模块、视频输出模块、视频编码模块、视频解码模块、视频复用模块和解复用模块电连接，所述视频处理模块连接有视频分布放大器，所述视频输入模块包括SDI视频采集芯片和VGA采集芯片，所述编码模块包括码率控制器(RC)和编码器(Encoder)。该设备成本低，施工简单，维护工作量小。

Multi channel video acquisition and processing equipment and method for teaching

The invention discloses a method for multi-channel video acquisition and processing equipment for teaching, including video processing module (VPSS), video input module, video output module (VI) (VO) (VNEC), video encoding module, video decoding module (VDEC), the video processing module and video input module, respectively. The video output module, video encoding module, video decoding module, video module multiplexing and demultiplexing module is electrically connected to the video processing module is connected with a video distribution amplifier, the video input module includes a SDI video capture chip and VGA acquisition chip, the encoding module including rate controller (RC) and encoder (Encoder). The equipment has the advantages of low cost, simple construction and little maintenance.

【技术实现步骤摘要】
一种用于教学的多路视频采集和处理设备及方法
本专利技术涉及一种用于教学的多路视频采集和处理设备及方法。
技术介绍
PC式音频视频采集需要将采集卡插到PC机的PCI/PCI-E插槽上，既然是接口，当然会存在接口松动的问题；另外，部分采集卡的金手指(PCI/PCIE接口部分)也存在氧化造成接触不良的问题；而嵌入式方式其所有的芯片都是焊接到固定的一个板子上，不存在接口松动及氧化的问题，所以其抗震性及防尘功能会更好。再从软件方面来看，嵌入式主要体现在操作系统不容易受到一些额外因素的影响，而PC机自身所带的WINDOWS操作系统存在不稳定性和其他的附带功能所引起的不良因素，还有如病毒入侵，盗版软件引起的兼容性和稳定性的问题。随着嵌入式技术和图像处理技术的不断发展,将这两种技术相结合再借助网络技术的优势,基于嵌入式的视频采集技术与处理已经得到广泛的关注,其应用也渐渐出现在各个领域当中。在传统的视频采集应用过程中已经暴露了许多问题,比如：采集设备的笨重、开发成本昂贵并且不易操作等,这些问题促使人们寻求一种比较廉价的、易于操作和开发的平台来实现视频的采集和处理。与传统的视频采集技术相比较,嵌入式视频采集技术具有更加可靠、稳定性更高、适应能力更强的优点。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足之处，本专利技术提供一种用于教学的多路视频采集和处理设备及方法，该设备成本低，施工简单，维护工作量小，该设备和方法能实现多路SDI高清视频图像的编码和一路VGA视频及2路HDMI视频的编码和存储。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种用于教学的多路视频采集和处理设备，包括视频处理模块(VPSS)、视频输入模块(VI)、视频输出模块(VO)、视频编码模块(VNEC)和视频解码模块(VDEC)，所述视频处理模块分别与视频输入模块、视频输出模块、视频编码模块、视频解码模块电连接，所述视频处理模块连接有视频分布放大器，所述视频输入模块包括SDI视频采集芯片和VGA采集芯片，所述编码模块包括码率控制器(RC)和编码器(Encoder)。在上述技术方案中，还包括视频缓存池处理模块和公共视频缓存池，所述视频缓存池处理模块分别与视频编码模块、视频输出模块、视频分布放大器模块(VDA)电连接，所述公共视频缓存池通过导线与视频缓存池处理模块连接，前述公共视频缓存池包括多个相同内存大小的、物理地址连续的缓存块。在上述技术方案中，所述内存块为3M容量的缓存块，缓存块的数量为256块。在上述技术方案中，所述视频处理模块为海思Hi3531A的处理器芯片和内存芯片，SDI视频采集芯片为TW6874芯片，VGA采集芯片为ADV7842芯片。一种用于教学的多路音频视频采集和处理方法，包括步骤：1)视频输入模块通过SDI视频采集芯片和VGA采集芯片将多路视频信号传输给视频处理模块；2)视频处理模块对从视频输入模块发送过来的图像进行去噪、图像增强锐化处理，并将处理过后的图形发送给视频编码模块，同时实现同源输出多路图像数据用于编码、预览或抓拍；3)视频编码模块接收来自视频处理模块的图像数据，然后按不同协议和配置进行编码并输出相应的码流，然后发送给视频解码模块；4)视频解码模块对来自视频编码模块的图像数据进行解码，并将解析后的图像数据发送给视频处理模块进行图像处理或直接发送到视频输出模块；5)视频输出模块接收来自视频处理模块或视频解码模块的图像数据，可进行播放控制，并按用户配置的输出协议输出给外围视频设备。在上述技术方案中，步骤4)中每次发送完整一帧码流到解码器，每调用一次发送接口，解码器认为该帧码流已经结束，保证每次调用发送接口发送的码流必须为一帧。本专利技术的有益效果是：该设备成本低，不需要电脑主机即可工作，而且施工简单，维护工作量小，该设备和方法能实现多路SDI高清视频图像的编码和一路VGA视频及2路HDMI视频的编码和存储，而且两个摄像头和一个嵌入式主机即可完成过去8个摄像头和两台PC主机才能完成的工作，大大降低成本。附图说明图1为本专利技术的各模块的连接示意图。图2为视频处理模块的处理流程图。图3为编码模块的工作流程图。图4为图3中码率控制器的工作示意图。图5为该设备中包括公共视频缓存池和视频缓存池处理模块时的工作流程示意图。具体实施方式下面结合附图及具体实施例对本专利技术作进一步说明。如图1、图3所示的一种用于教学的多路视频采集和处理设备，包括视频处理模块(VPSS)、视频输入模块(VI)、视频输出模块(VO)、视频编码模块(VNEC)和视频解码模块(VDEC)，所述视频处理模块分别与视频输入模块、视频输出模块、视频编码模块、视频解码模块电连接，所述视频处理模块连接有视频分布放大器，所述视频输入模块包括SDI视频采集芯片和VGA采集芯片，所述编码模块包括码率控制器(RC)和编码器(Encoder)。如图2所示，视频处理模块接收视频输入模块发送过来的图像，可对图像进行去噪、图像增强、锐化等处理，并实现同源输出多路图像数据用于编码、预览或抓拍。如图4所示，图像通信中码率控制的目的：通过调节编码参数，控制单位时间内的编码视频流的数据量，以使产生的比特流符合各种应用的需求。视频压缩的效率和视频内容有很大的关系，对于变化多样的画面，视频编码的输出的码流变化较大，在信道环境不好的时候就容易导致解码端显示的质量的不稳定。因此，控制码率可以在信道环境不好的情况下解码器显示的质量保持稳定。如图5所示，还包括视频缓存池处理模块和公共视频缓存池，所述视频缓存池处理模块分别与视频编码模块、视频输出模块、视频分布放大器模块(VDA)电连接，所述公共视频缓存池通过导线与视频缓存池处理模块连接，前述公共视频缓存池包括多个相同内存大小的、物理地址连续的缓存块。在上述技术方案中，所述内存块为3M容量的缓存块，缓存块的数量为256块。视频缓存池主要向媒体业务提供大块物理内存管理功能，负责内存的分配和回收，充分发挥内存缓存池的作用，让物理内存资源在各个媒体处理模块中合理使用。一组大小相同、物理地址连续的缓存块组成一个视频缓存池。在上述技术方案中，所述视频处理模块为海思Hi3531A的处理器芯片，SDI视频采集芯片为GV7601芯片，VGA采集芯片为TVP7200芯片。采用海思Hi3531A作为处理器主芯片，TW6874芯片接入6路SDI视频信号，ADV7842芯片接入1路VGA信号和2路HDMI信号。还可以增加NAND闪存作为数据存储。一种用于教学的多路音频视频采集和处理方法，包括步骤：1)视频输入模块通过SDI视频采集芯片和VGA采集芯片将多路视频信号传输给视频处理模块；2)视频处理模块对从视频输入模块发送过来的图像进行去噪、图像增强锐化处理，并将处理过后的图形发送给视频编码模块，同时实现同源输出多路图像数据用于编码、预览或抓拍；3)视频编码模块接收来自视频处理模块的图像数据，然后按不同协议和配置进行编码并输出相应的码流，然后发送给视频解码模块；4)视频解码模块对来自视频编码模块的图像数据进行解码，并将解析后的图像数据发送给视频处理模块进行图像处理或直接发送到视频输出模块；5)视频输出模块接收来自视频处理模块或视频解码模块的图像数据，可进行播放控制，并按用户配置的输出协议输出给外围视频设备。在上述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于教学的多路视频采集和处理设备，其特征是：包括视频处理模块、视频输入模块、视频输出模块、视频编码模块，所述视频处理模块分别与视频输入模块、视频输出模块、视频编码模块、电连接，所述视频处理模块连接有视频分布放大器，所述视频输入模块包括SDI视频采集芯片和VGA采集芯片，所述编码模块包括码率控制器和编码器。

【技术特征摘要】
1.一种用于教学的多路视频采集和处理设备，其特征是：包括视频处理模块、视频输入模块、视频输出模块、视频编码模块，所述视频处理模块分别与视频输入模块、视频输出模块、视频编码模块、电连接，所述视频处理模块连接有视频分布放大器，所述视频输入模块包括SDI视频采集芯片和VGA采集芯片，所述编码模块包括码率控制器和编码器。2.根据权利要求1所述的用于教学的多路视频采集和处理设备，其特征是：还包括视频解码模块，所述视频解码模块与视频处理模块电连接。3.根据权利要求1所述的用于教学的多路视频采集和处理设备，其特征是：还包括视频缓存池处理模块和公共视频缓存池，所述视频缓存池处理模块分别与视频编码模块、视频输出模块、视频分布放大器模块电连接，所述公共视频缓存池通过导线与视频缓存池处理模块连接，前述公共视频缓存池包括多个相同内存大小的、物理地址连续的缓存块。4.根据权利要求3所述的用于教学的多路视频采集和处理设备，其特征是：所述内存块为3M容量的缓存块，缓存块的数量为256块。5.根据权利要求1所述的用于教学的多路音频视频采集和处理设备，其特征是：所述视频处理模块为海思Hi35...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄勇，吴建飞，
申请(专利权)人：杭州凡龙科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33