[实用新型]一种分布式音视频处理与传输系统

说明书

技术领域

本发明为一种在IP网络上搭建成的分布式音视频处理与传输系统，由管理控制模块根据需要动态控制其它各模块，来管理控制整个系统的运行状态和拓扑结构，使之适应多媒体会议厅，指挥中心、家庭数字影音等各种应用场合。

背景技术

现有的典型音视频系统一般包括以下几种：

方式一：从音频信号源或视频信号源设备出发，通过专用的音频电缆或视频电缆直接连接音频输出设备或视频输出设备；如果信号源输出接口与输出设备输入接口不一致，则还需要在其间接入信号转换设备。

方式二：从音频信号源或视频信号源设备出发，通过专用音频电缆或专用视频电缆连接中心交换矩阵，再从中心交换矩阵出发，通过专用音频电缆或专用视频电缆连接音频输出设备或视频输出设备；如信号源输出接口、矩阵接口或输出设备输入接口有任何不一致，则还需要在其间接入信号转换设备。

现有音视频系统主要存在以下缺点：

1、体系结构死板：一旦安装施工完成后，大部分设备为位置及其电缆连接就固定下来，今后就很难根据需求的变化来调整移动信号源设备和输出设备的位置及其连接关系，从而给系统扩充与升级带来很大困难。

2、切换不够灵活：对于方式一，系统不具备切换功能；对于方式二，也只能实现由中心交换矩阵限定的单播/多播切换。无法做到任意的单播/多播切换，以及灵活地利用中间处理设备对音频和视频进行处理。

3、连接距离近：设备之间是通过专用的音频电缆和视频电缆连接的，由于模拟信号衰减的原因，对于信号源和输出设备之间的距离有较大的限制。

4、操作不便：分散固定的设备位置，导致操作控制极为不方便，对于矩阵等可控设备只能在现场通过键盘或者专用的控制电脑来完成切换控制；对操作人员的技能要求也较高。

5、一次性投入较高：需要大量使用专用音频电缆和视频电缆，信号转换设备和中间交换矩阵设备，需要耗费较高的一次性投入；同时各种设备的安装与大量布线也导致施工投入大、周期长。

6、后期维护成本较高：大量的模拟设备其管理与保养是个难题，复杂的接线更是让后期的维护难度很大，一旦发生故障其检修非常困难。

发明内容

发明目的：为了克服传统音视频系统的缺点，本发明利用现代计算机和网络技术，提出了新的分布式系统结构。

技术方案：为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案：

一种分布式音视频处理与传输系统，它包括编码模块、外部多媒体管理模块、解码模块和管理控制模块；编码模块、外部多媒体管理模块、解码模块均通过有线或无线IP网络与管理控制模块相连；

编码模块：按照管理控制模块的指令从外部音频发生设备、视频发生设备接收模拟音频、视频信号，通过A/D转换和编码后形成压缩音频、视频数据；然后将压缩音频数据和压缩视频数据通过IP网络单播或多播给解码模块；

外部多媒体管理模块：根据管理控制模块的指令从外部存储设备上直接读取现有的数字音视频文件与数据，然后转化为多媒体流通过IP网络单播或多播给解码模块；

解码模块：根据管理控制模块的指令，通过IP网络接收来自于编码模块或外部多媒体管理模块的压缩音频数据；先将压缩音频数据进行解码，再根据需要进行混音处理后，然后通过D/A转换后还原为模拟音频信号，输出到外部音频输出设备；

根据管理控制模块的指令，通过IP网络接收来自于编码模块或外部多媒体管理模块的压缩视频数据；先将压缩视频数据进行解码，再根据需要进行画面分割、合成或叠加处理后，然后通过D/A转换还原为模拟视频信号，最后输出到外部视频显示设备；

管理控制模块：自动发现、识别和管理各个模块，根据不同的使用需要动态控制这些模块、调整音视频信号的处理过程与传输路径，使这些模块通过协调工作达到各种具体音视频信号处理与传输功能。

工作原理：各模块通过IP网络实现互联，在管理控制模块统一协调下，编码模块、外部多媒体管理模块和解码模块根据即时功能需要来改变自身运行状态和彼此的连接方式，从而改变被处理信号与数据的处理环节与传输路径，由此动态控制整个系统的拓扑结构与处理功能，以此提供最大限度的功能灵活性，使之可以适应多种应用。把外部音视频发生设备提供的模拟音频信号和模拟视频信号进行A/D转换、预处理、压缩编码后形成压缩音视频数据流，然后通过网络传输到目的地；在目的地先将这些压缩音视频数据进行解码，再根据需要经过画面分割、合成、叠加、混音处理，然后进行D/A转换，还原为模拟音频和视频信号，最后输出给外部音频输出与视频显示设备。