【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及视频直播，具体地涉及一种视频直播系统。
技术介绍
1、直播系统、设备是集成音视频采集、智能处理及推流的直播专用设备，可用于电商、户外及大型活动的直播，包括字幕叠加、抠图、log、画中画、画面预览、视频压缩推流等功能。
2、现有直播系统中采用intel cpu或fpga+intel cpu的方案才能支持10b编码，intel cpu方案支持的输入接口减少，而且大多不支持12g-sdi，而fpga+intel cpu的方案，虽然支持的输入接口比较多且可以支持10b编码，但成本比较高，为了降低成本，提升产品的竞争力，有必要设计一种基于fpga+rockchip+编码芯片的视频直播系统，成本较低，大大提升了产品的竞争力。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术存在的缺点，提出设计一种视频直播系统，不仅可以支持12g-sdi输入，也可以支持hdmi输入，同时大大降低了成本。
2、本专利技术解决其技术问题所采取的技术方案是：
3、一种视频直播系统，包括fpga、rockchip和编码芯片；所述rockchip与编码芯片通过pcie(peripheral component interconnect express，高速串行计算机扩展总线标准)连接，所述fpga与rockchip通过pcie及hdmi(high definitionmultimedia interface，高清多媒体接口)连接；
4、所述fpga负责图像接
5、所述rockchip负责画中画、转场特效、log添加、推流、pvw预览功能；
6、所述编码芯片负责10b影像编码。
7、本专利技术基于fpga+rockchip+编码芯片的视频直播系统，除了支持10b编码外，还可根据用户需求选择不同的输入组合，由于pgm、抠图及字幕信号源可以任意选择，因此在不插拔线缆的条件下，也能进行字幕叠加及抠图，由于rockchip+编码芯片的成本降低，大大提升了产品的竞争力。
8、进一步的，所述fpga采用pcie+hdmi实现3.5路4kp60 yuv42210b影像的传输；所述pcie传送预览小图、画中画及pgm影像，所述hdmi传送pvw影像，以解决rockchip的mipi不支持yuv42210b的问题。
9、进一步的，所述rockchip处理后的pgm影像通过pcie发送给编码芯片编码，编码完成后再交由rockchip做推流，以便支持yuv42210b的编码，解决了rockchip无法支持yuv42210b的编码的问题。
10、进一步的，所述sdi用于预览输入信号源画面，还能够预览给编码芯片做编码的画面。
11、进一步的，所述sdi输出接口在fpga侧fpga侧，需要rockchip通过hdmi回传给fpga，fpga再将hdmi转换成sdi输出预览。
12、进一步的，所述视频直播系统的处理方法，包括：
13、1、上电后，cpu获取输入板卡的类型，根据不同的板卡类型组合，选取fpga升级文件对fpga升级；
14、2、fpga升级完成后，根据fpga内部的选择器，分别任选一路输入源作为pgm、pvw、字幕及抠图的信号源；
15、3、将字幕及抠图图像数据分别存入ddr(double data rate，双倍速率同步动态随机存储器)缓存中，而pgm图像数据写入fifo 0中；
16、4、当检测pgm的图像的帧头时，启动读ddr，并分别从不同的区域中读出字幕及抠图数据，并分别写入fifo 1和fifo 2中；
17、5、当fifo 0、fifo 1和fifo 2同时都有数据写入时，启动读fifo 0、fifo 1和fifo2，并去除字幕及抠图的背景颜色，将要叠加的数据叠加到pgm上；
18、6、将叠加完字幕及抠图的pgm数据及多路画中画信号源通过pcie发送给rockchip；
19、7、将叠加完字幕及抠图的pvw数据通过hdmi发送给rockchip；
20、8、rockchip对pgm、pvw影像添加log及画中画；
21、9、rockchip将处理后的pgm分别通过pcie发送给编码芯片做编码，通过hdmi回传给fpga、将处理后的pvw通过hdmi输出做预览；
22、10、编码芯片做完编码后再回传给rockchip，rockchip收到编码后的影像后做推流；
23、11、fpga再将hdmi接收的pgm影像转换成sdi输出预览。
24、进一步的，本专利技术将混合分辨率的字幕抠图叠加处理，分为pgm信号源的分辨率大于字幕及抠图信号源的分辨率、pgm信号源的分辨率小于字幕及抠图信号源的分辨率。
25、进一步的，pgm信号源的分辨率大于字幕及抠图信号源的分辨率的处理方式：
26、s1、分别获取字幕及抠图的背景颜色，并根据pgm的分辨率大小，在ddr的两片区域中，填充字幕及抠图背景颜色，区域大小与pgm分辨率相同；
27、s2、将字幕及抠图信号源按各自分辨率的大小写入步骤s1对应的填充区域，可根据需求写到步骤s1填充区域的任意位置，但不能超出步骤s1的填充区域；
28、s3、当pgm的图像帧头到来时，按pgm的分辨率大小，从步骤s1中填充位置的起始地址开始将处理后的字幕及抠图数据读出，并缓存到fifo(first input first output，先进先出队列)中。
29、s4、fifo同时有数据时读出，并剔除字幕及抠图的背景，将字幕及抠图的有效数据叠加到pgm上。
30、进一步的，pgm信号源的分辨率小于字幕及抠图信号源的分辨率的处理方式：
31、l1、将字幕及抠图信号按各自的分辨率大小分别写入ddr两片不同的区域中；
32、l2、当pgm的图像帧头到来时，按pgm的分辨率大小，从字幕及抠图对应的ddr区域中截取与pgm图像大小一致的区域，并读出写入fifo中；
33、l3、fifo同时有数据时读出，并剔除字幕及抠图的背景，将字幕及抠图的有效数据叠加到pgm上。
34、进一步的，所述输入源采用插卡式，支持多种输入组合，用户可根据需求自由搭配。
35、本专利技术的技术效果：
36、与现有技术相比，本专利技术的一种视频直播系统，具有以下优点：
37、1、本专利技术基于fpga+rockchip+编码芯片的视频直播系统，除了支持10b编码外，还可根据用户需求选择不同的输入组合，由于pgm、抠图及字幕信号源可以任意选择，因此在不插拔线缆的条件下，也能进行字幕叠加及抠图，由于rockchip+编码芯片的成本降低，大大提升了产品的竞争。
38、2、本专利技术在字幕叠加及抠图处理时，无本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种视频直播系统，其特征在于：包括FPGA、Rockchip和编码芯片；所述Rockchip与编码芯片通过PCIe连接，所述FPGA与Rockchip通过PCIe及HDMI连接；
2.根据权利要求1所述的视频直播系统，其特征在于：所述FPGA采用PCIe+HDMI实现3.5路4Kp60 yuv42210b影像的传输；所述PCIe传送预览小图、画中画及PGM影像，所述HDMI传送PVW影像。
3.根据权利要求1所述的视频直播系统，其特征在于：所述Rockchip处理后的PGM影像通过PCIe发送给编码芯片编码，编码完成后再交由Rockchip做推流，以支持yuv42210b的编码。
4.根据权利要求1所述的视频直播系统，其特征在于：所述SDI用于预览输入信号源画面，还能够预览给编码芯片做编码的画面。
5.根据权利要求1所述的视频直播系统，其特征在于：所述SDI输出接口在FPGA侧FPGA侧，需要Rockchip通过HDMI回传给FPGA，FPGA再将HDMI转换成SDI输出预览。
6.根据权利要求1-5任一项所述的视频
7.根据权利要求6所述的视频直播系统，其特征在于：所述输入源采用插卡式。
8.根据权利要求6所述的视频直播系统，其特征在于：将混合分辨率的字幕抠图叠加处理，分为PGM信号源的分辨率大于字幕及抠图信号源的分辨率、PGM信号源的分辨率小于字幕及抠图信号源的分辨率。
9.根据权利要求8所述的视频直播系统，其特征在于：PGM信号源的分辨率大于字幕及抠图信号源的分辨率的处理方式：
10.根据权利要求8所述的视频直播系统，其特征在于：PGM信号源的分辨率小于字幕及抠图信号源的分辨率的处理方式：
...【技术特征摘要】
1.一种视频直播系统，其特征在于：包括fpga、rockchip和编码芯片；所述rockchip与编码芯片通过pcie连接，所述fpga与rockchip通过pcie及hdmi连接；
2.根据权利要求1所述的视频直播系统，其特征在于：所述fpga采用pcie+hdmi实现3.5路4kp60 yuv42210b影像的传输；所述pcie传送预览小图、画中画及pgm影像，所述hdmi传送pvw影像。
3.根据权利要求1所述的视频直播系统，其特征在于：所述rockchip处理后的pgm影像通过pcie发送给编码芯片编码，编码完成后再交由rockchip做推流，以支持yuv42210b的编码。
4.根据权利要求1所述的视频直播系统，其特征在于：所述sdi用于预览输入信号源画面，还能够预览给编码芯片做编码的画面。
5.根据权利要求1所述的视频直播系...
【专利技术属性】
技术研发人员：林盈志，马龙飞，
申请(专利权)人：富视智通电子技术济南有限公司，
类型：发明
国别省市：
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