阅读说明：本技术 一种模块化分布式视音频处理方案 (Modularized distributed video and audio processing scheme ) 是由 梁华骥 易武 白超志 张英 高雪飞 于 2021-04-23 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种模块化分布式视音频处理方案,所述处理单元包括核心板单元以及扩展板单元；所述核心板单元,用于编码解码及数据控制处理,通过总线对接扩展板,总线定义包括电源、HDMI、模拟音频、USB、RS232、红外线、以太网、光纤、控制与状态信号；所述扩展板单元,用于对接核心板,对核心板引出的信号做扩展应用设计,根据不同的应用设计不同的产品形态与功能。本发明设计成标准的模块单元,定义好模块间的接口,这一设计可以应用于海思、ASPEED、SDVOE的核心模块,盒子形态、墙插形态、桌插形态、地插形态、其他嵌入式定制形态的扩展板模块,通过组合核心+扩展方式,从而达到快速的组合硬件,满足应用的需求。(The invention discloses a modularized distributed video and audio processing scheme, wherein a processing unit comprises a core board unit and an expansion board unit; the core board unit is used for encoding, decoding and data control processing, and is in butt joint with the expansion board through a bus, and the bus definition comprises a power supply, an HDMI (high-definition multimedia interface), an analog audio, a USB (universal serial bus), an RS232, infrared rays, an Ethernet, an optical fiber, control and state signals; the expansion board unit is used for butting the core board, performing expansion application design on signals led out by the core board, and designing different product forms and functions according to different applications. The invention is designed into a standard module unit, defines interfaces among modules, can be applied to core modules of Haisi, ASPEED and SDVOE, and expansion board modules of box form, wall insertion form, desk insertion form, ground insertion form and other embedded customized forms, and achieves rapid hardware combination by combining the core and expansion modes to meet the application requirements.)

一种模块化分布式视音频处理方案

技术领域

本发明涉及高清音视频领域，具体是一种模块化分布式视音频处理方案。

背景技术

分布式的视音频处理技术是指把视频，音频，控制信号通过专用的处理芯片或FPGA，通过一定的算法，如JPEG2000,H.265,MPEG或私有算法编码，再打包，通过网络传输分发，解码是逆向的过程，再还原视音频控制信号输出。通过交换机的组网，可以把视音频信号送到网络覆盖到的地方。专业的音视频应用，如高清视频会议室，调度指挥中心，医院手术视教对视音频的质量要求高，延时要求小，是基于局域网传输，不同于基于广域网的视频直播，互联电视等的应用。现有的分布式视音频处理技术有三个方向，第一是基于海思芯片的H.265编解码，其特点是视频带宽低，压缩比高达200：1，图像质量与原始画质相对较差，百兆带宽网络可以满足，第二是基于ASPEED芯片的私有编解码，其特点是延时低至数十毫秒，压缩比在3.5：1，画质与原始画质相近，千兆网络带宽可以满足，第三是基于SDVOE芯片的BLUE REVIER编解码技术，其特点是延时小于1微妙，压缩比最高1.3：1，画质基本等于原始画质，万兆网络带宽可以满足。因此，市场上现有的分布式编解码产品都是基于这三个技术方案实现的，根据用户应用对画质，延时，成本的要求占据低中高市场。

在分布式领域的产品设计生产商，同时具备以上三种解决方案产品的公司不多，最根本的原因是技术方案的差异较大，硬件的参考设计各家有各的标准与特点，软件方面各家的协议也大不相同，而对于分布式领域的产应用方向有矩阵，KVM坐席，图像处理，面向应用场景有指挥中心，会议室，医院系统，对产品的形态又分为盒子形态，桌插形态，地插形态，墙面板形态，或各种嵌入式到其他设备的形态。由于没有统一的标准，常规的设计方法，要完善整个产品线，需要设计数十款硬件PCBA板，应用上也要不同的软件控制平台。

发明内容

本发明的目的在于提供一种设计成标准的模块单元，定义好模块间的接口，这一设计可以应用于海思、ASPEED、SDVOE的核心模块，盒子形态、墙插形态、桌插形态、地插形态、其他嵌入式定制形态的扩展板模块，通过组合核心+扩展方式，从而达到快速的组合硬件，满足应用的需求，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种模块化分布式视音频处理方案：

包括核心板单元以及扩展板单元；

所述核心板单元，用于编码解码及数据控制处理，通过总线对接扩展板，总线定义包括电源、HDMI、模拟音频、USB、RS232、红外线、以太网、光纤、控制与状态信号；

所述扩展板单元，用于对接核心板，对核心板引出的信号做扩展应用设计，根据不同的应用设计不同的产品形态与功能；

所述所述核心板单元以及扩展板单元间通过两个FCI连接器对接。

作为本发明再进一步的优选方案：

所述核心板单元包括处理器、音频编解码器、HDMI发送单元、HDMI接收单元、第一存储器和第二存储器，所述处理器通过第一存储器连接到第一FCI连接器、通过音频编解码器连接到第一FCI连接器、通过第一存储器连接到第一FCI连接器、通过HDMI发送单元连接到第一FCI连接器、通过HDMI接收单元连接到第一FCI连接器，所述处理器还连接第二存储器；

所述扩展板单元包括矩阵切换器和单片机，所述矩阵切换器分别连接单片机、HDMI输入口、HDMI输出口和第二FCI连接器，矩阵切换器还通过DP转HDMI线连接DP输入口，所述第二FCI连接器分别连接串行通讯数据接口、线路输入口、红外输入口、红外输出口、功放输出口、网线接口、光纤接口、USB1.0接口和USB2.0接口。

作为本发明再进一步的优选方案：所述第一FCI连接器和第二FCI连接器采用两个60PIN的高速连接器，频率为12GHZ。

作为本发明再进一步的优选方案：所述总线定义包括电源、HDMI、模拟音频、USB、RS232、红外、以太网、光纤、控制与状态信号。

作为本发明再进一步的优选方案：所述单片机还通过人接接口连接触摸控制显示屏。

进一步的，本发明还提供一种模块化分布式视音频处理方法，采用编码器连接HDMI/DP/SDI高清信号源，USB接口、模拟音频接口、网线接口或光纤接口连接交换机，解码器网线或光纤连接交换机，输出至人机交互装置，控制通过RS232接口、红外接口接入的设备，进而控制智能终端的APP通过网线或无线接入交换机，实现可视化的视频信号预览拖拽做控制调度。

作为本发明再进一步的优选方案：所述人机交互装置包括显示器、投影机、大屏幕、鼠标键盘。

作为本发明再进一步的优选方案：所述智能终端包括电脑、平板、智能手机。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明设计成标准的模块单元，定义好模块间的接口，这一设计可以应用于海思、ASPEED、SDVOE的核心模块，盒子形态、墙插形态、桌插形态、地插形态、其他嵌入式定制形态的扩展板模块，通过组合核心+扩展方式，从而达到快速的组合硬件，满足应用的需求。

附图说明

图1为核心板单元控制原理框图。

图2为扩展板单元控制原理框图。

图3为第一FCI连接器引脚图。

图4为第二FCI连接器引脚图。

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做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。

请参阅图1~2，本发明实施例中，一种模块化分布式视音频处理方案：包括核心板单元以及扩展板单元；所述核心板单元，用于编码解码及数据控制处理，通过总线对接扩展板，总线定义包括电源、HDMI、模拟音频、USB、RS232、红外线、以太网、光纤、控制与状态信号；所述扩展板单元，用于对接核心板，对核心板引出的信号做扩展应用设计，根据不同的应用设计不同的产品形态与功能；所述所述核心板单元以及扩展板单元间通过两个FCI连接器对接。

所述核心板单元包括处理器、音频编解码器、HDMI发送单元、HDMI接收单元、第一存储器和第二存储器，所述处理器通过第一存储器连接到第一FCI连接器、通过音频编解码器连接到第一FCI连接器、通过第一存储器连接到第一FCI连接器、通过HDMI发送单元连接到第一FCI连接器、通过HDMI接收单元连接到第一FCI连接器，所述处理器还连接第二存储器；

所述扩展板单元包括矩阵切换器和单片机，所述矩阵切换器分别连接单片机、HDMI输入口、HDMI输出口和第二FCI连接器，矩阵切换器还通过DP转HDMI线连接DP输入口，所述第二FCI连接器分别连接串行通讯数据接口、线路输入口、红外输入口、红外输出口、功放输出口、网线接口、光纤接口、USB1.0接口和USB2.0接口。

所述核心板单元与扩展板单元间通过两个高频连接器（第一FCI连接器和第二FCI连接器）对接，四个M3螺丝定位孔，两个板之间用铜柱与螺丝锁紧。

所述第一FCI连接器和第二FCI连接器采用两个60PIN的高速连接器，频率为12GHZ，第一FCI连接器引脚图如图3所示，引脚定义如下表：

第二FCI连接器引脚图如图3所示，引脚定义如下表：

所述总线定义包括电源、HDMI、模拟音频、USB、RS232、红外、以太网、光纤、控制与状态信号。

所述单片机还通过人接接口连接触摸控制显示屏。

优选的，本发明还提供一种模块化分布式视音频处理方法，采用编码器连接HDMI/DP/SDI高清信号源，USB接口、模拟音频接口、网线接口或光纤接口连接交换机，解码器网线或光纤连接交换机，输出至显示器、投影机、大屏幕、鼠标键盘，控制通过RS232接口、红外接口接入的设备，进而控制电脑、平板、智能手机的APP通过网线或无线接入交换机，实现可视化的视频信号预览拖拽做控制调度。

综上所述，本发明设计成标准的模块单元，定义好模块间的接口，这一设计可以应用于海思、ASPEED、SDVOE的核心模块，盒子形态、墙插形态、桌插形态、地插形态、其他嵌入式定制形态的扩展板模块，通过组合核心+扩展方式，从而达到快速的组合硬件，满足应用的需求。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。