CN201118858Y - 基于wmv9的网络视音频编解码器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种基于WMV9的网络视音频编解码器，所述编解码器包括：硬件和驱动输入模块、视音频复用模块、网络传输模块、视音频解复用模块和硬件和驱动输出模块；所述硬件和驱动输入模块的输入端接收视频输入和音频输入，所述硬件和驱动动输入模块的输出端与所述视音频复用模块的输入端相连接；所述视音频复用模块的输出端通过网络传输模块与网络接口相连接；所述网络传输模块的输出端通过所述视音频解复用模块与所述硬件和驱动输出模块的输入端相连接；所述硬件和驱动输出模块的输出端输出视频、VGA和音频。本实用新型的具体实施方式实现了标准格式文件的压缩、解码和传输，并且在对标准文件进行接收、播放时无需安装任何第三方软件。

Description

基于WMV9的网络视音频编解码器

技术领域

本实用新型涉及图像通信领域，尤其涉及一种基于WMV9的网络视音频编解码器。

背景技术

网络视音频编码器是将模拟视音频信号进行压缩编码，然后以IP数据包的形式在网络中处理传输的设备。

网络视音频解码器是通过网络接收数据，再将其解压缩后还原为模拟视音频/VGA信号的设备。

现有的网络视音频编码器一般采用如下两种方式：

1)在计算机中插入视频集成卡，由视频集成卡完成视频的采集，并由声卡完成音频的采集，然后通过操作系统平台的软件对模拟视音频信号进行压缩编码和数据传输，此种方式必须借助计算机以及一个专用的软件才能完成网络视音频编码功能。采用此种方式的缺点是，设备的体积较大，而且维护管理较复杂，经常还可能会面临病毒破坏、软件故障等各种问题，并且成本也比较高。

2)采用专用的ASIC(专用集成电路)或DSP(数字信号处理)芯片进行视音频的压缩编码传输，但目前一般为MPEG1、MPEG2、MPEG4、H.264等格式，其中，MPEG1/MPEG2格式占用带宽较大、码率较高，而MPEG4和H.264对于Windows平台来说则属于非标准格式，客户端必须安装特定的第三方软件才能进行接收，而且也无法将录制下来的文件直接进行交流和共享，当需要将文件复制到其他用户的计算机时，必须附带一个专用的播放器才能实现回放，这给用户使用带来了较大的麻烦，影响了此种方式的推广应用。

在上述第二种方式中，也可采用流式音频WMV格式(Windows MediaAudio)，业内一般将开发的版本附带在WMV之后，如WMV9指的就是WMV9.0的版本。WMV是一种采用独立编码方式，并且可以直接在网上实时观看视频节目的文件压缩格式，对于Windows平台，WMV已经成为其内部支持的格式，使用WMV生成的文件可在不安装任何第三方软件的情况下正常播放，具有比较好的兼容性和易用性，现有的一般都采用WMV9格式，此种格式的清晰度较高；而音频方面，也多采用G.723、G.729、ADPCM(一种针对16bits(8bits或者更高)声音波形数据的一种有损压缩算法)等算法，此种算法只能针对语音进行处理，无法适应音乐或高保真的音源。

现有网络中的解码器主要包含以下二种方式：

1)采用计算机进行软件解码，由于这种方式必须借助计算机以及专用软件来实现网络视音频解码的功能，导致视音频解码器体积较大、成本较高、维护管理复杂，并且经常要面临病毒破坏、软件故障等各种问题，而且还不能输出到电视等视频设备。

2)采用专用的ASIC(专用集成电路)或DSP(数字信号处理)芯片进行视音频的压缩编码传输，但目前一般为MPEG1、MPEG2、MPEG4、H.264等格式。

由上所述，可以发现现有技术存在至少以下问题：

采用电脑加软件方式实现的编码和解码，必须一台专用的PC，增加了大量的软件和硬件维护工作量；而采用专用ASIC方式实现的编码和解码，则不能处理WMV9格式的视音频，且无法同时进行编解码，至少需要两台设备分别进行编码和解码。

发明内容

本实用新型实施例提供一种基于WMV9的网络视音频编解码器，使其通过纯硬件的方式，实现了标准格式文件(例如，视频WMV9、音频MP3)的压缩和传输，并且在对标准文件进行接收、播放时无需安装任何第三方软件。

本实用新型实施例的目的是通过以下技术方案实现的：

本实用新型具体实施方式提供一种基于WMV9的网络视音频编解码器，所述编解码器包括：硬件和驱动输入模块、视音频复用模块、网络传输模块、视音频解复用模块和硬件和驱动输出模块；所述硬件和驱动输入模块的输入端接收视频输入和音频输入，所述硬件和驱动动输入模块的输出端与所述视音频复用模块的输入端相连接；

所述视音频复用模块的输出端通过网络传输模块与网络接口相连接；所述网络传输模块的另一输出端通过所述视音频解复用模块与所述硬件和驱动输出模块的输入端相连接；

所述硬件和驱动输出模块的输出端输出视频、VGA和音频。

由上述技术方案可知，本实用新型的具体实施方式将编码器和解码器整和在一起，并使其通过纯硬件的方式，实现了标准格式文件的压缩、解码和传输，并且在对标准文件进行接收、播放时无需安装任何第三方软件。

附图说明

图1为本实用新型具体实施方式所述编解码器结构示意图。

具体实施方式

本实用新型具体实施方式是基于DSP来实现纯硬件的、非计算机架构的基于WMV9的网络视音频编解码器，上述基于WMV9的网络视音频编解码器包括，硬件和驱动输入模块、视音频复用模块、网络传输模块、视音频解复用模块和硬件和驱动输出模块；所述硬件和驱动输入模块的输入端接收视频输入和音频输入，所述硬件和驱动动输入模块的输出端与所述视音频复用模块的输入端相连接；所述视音频复用模块的输出端通过网络传输模块与网络接口相连接；所述网络传输模块的另一输出端通过所述视音频解复用模块与所述硬件和驱动输出模块的输入端相连接；所述硬件和驱动输出模块的输出端输出视频、VGA和音频。上述视频信号压缩采用WMV9格式，音频信号采用MP3格式，复用采用ASF。上述网络传输模块还包括至少一个单播子模块或至少一个组播单子模块。

上述硬件和驱动输入模块包含采用WMV9的视频采集子模块、采用WMV9的视频压缩子模块、采用MP3的音频采集子模块和采用MP3的音频压缩子模块；所述视频采集子模块的输入端接收视频输入，所述视频采集子模块的输出端通过所述视频压缩子模块与所述视音频复用模块的输入端相连接。该硬件和驱动输入模块至少一个通过接口扩展的存储模块，该存储模块包括存储芯片和内存芯片。

上述所述硬件和驱动输出模块包括，采用WMV9的视频解码子模块、采用WMV9的视频输出子模块、采用WMV9的VGA子模块、采用MP3的音频解码子模块和采用MP3的音频输出子模块；所述视频解码子模块的输入端与视音频解复用模块的输出端相连接，所述视频解码子模块的输出端与所述视频输出子模块的输入端和所述VGA子模块输入端相连接；所述视频输出子模块输出端输出视频；所述VGA子模块输出端输出VGA；所述音频解码子模块的输入端与所述视音频解复用模块的输出端相连接，所述音频解码子模块的输出端通过所述音频输出子模块输出音频。该硬件和驱动输出模块至少一个通过接口扩展的存储模块，该存储模块包括存储芯片和内存芯片。

下面将结合附图1对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。

本实用新型实施例中的基于WMV9的网络视音频编解码器包括，硬件和驱动输入模块、视音频解复用模块、网络传输模块、视音频复用模块、硬件和驱动输出模块，如图1所示，为本实用新型具体实施方式所述的编解码器结构示意图，下面详细介绍上述各部件。

1)硬件和驱动输入模块

在本实用新型实施例中硬件和驱动输入模块可通过DSP芯片和与DSP芯片外连接的视频采集子模块、音频采集子模块来实现其功能，可完成对一路复合视频、一路立体声音频的采集和压缩工作。在传输部分，DSP芯片还以此连接有物理层模块与网络口，通过网络将经过DSP芯片压缩的数据输出，从而做到实时传输。

上述DSP芯片可选用型号为DM643的芯片。DM643是一款专门面向多媒体应用的DSP芯片，该DSP芯片的时钟频率高达600MHz，并且具有8个并行运算单元，使其处理信息的能力可达到4800MIPS。在本实用新型实施例中为了使其能够处理多媒体数据，还可在DSP芯片中集成3个可配置的VideoPort(视频端口)、面向音频应用的McASP、10/100Mb/s的Ethernet(以太网)MAC(媒体访问控制子层协议)等外设。

由于DSP芯片直接访问内存可能会造成访问时间的等待，从而浪费大量不必要的时钟周期。在本实用新型实施例中，利用DM643的DMA(存储器直接访问)功能，使其在音视频数据采集时，通过硬件FIFO(先进先出)，直接将图像数据传输到SDRAM中。由于采用DMA方式来传输数据，从而不会给DSP中的CPU(中央处理器)的正常运行造成影响，同样，在CPU处理当前宏块数据时，可将下一个宏块的数据通过DMA倒入片内内存，当处理完当前宏块时候，下一个宏块的数据就已经准备好了，这样可提高DSP芯片处理数据的能力。

另外，在本实用新型中还可通过DM643的EMIF(存储器扩展接口)接口，外扩用于存储程序的闪存，在电路上复位时，DSP芯片加载程序到SDRAM中，然后才从SDRAM开始执行程序，从而加快了DSP芯片程序的运行速度。

视频采集子模块可选用TVP5 150型的视频解码器。视频采集子模块的功能是主要功能是将CCD摄像头采集输入的标准PAL/NTSC制模拟信号发送到视频解码器，完成视频图像的箝位及抗混叠滤波等预处理，模拟数字化转及亮度/色度、水平/垂直同步等信号的分离，实现模拟视频信号转换为数字并行信号BT.656码流格式，TVP5150可将基带模拟NTSC、PAL及SECAM视频信号转换成数字分量视频信号。

音频采集子模块可选用的320AIC23的芯片，可将输入的模拟立体声音频进行采集和AD转换(模拟转换到数字)以后传输给处理单元。320AIC23芯片具有8到96kHz的采样速率，并有从16到32位的四种分辨率。320AIC23的模数转换(A/D)和数模转换(D/A)部件都集成在320AIC23的芯片内部，可以在8K到96K的频率范围内提供16bit(比特)、20bit、24bit和32bit的采样，ADC(模/数转换器)和DAC(模拟/数字转换器)的输出信噪比分别可以达到90dB和100dB。

2)硬件和驱动输出模块

在本实用新型实施例中硬件和驱动输出模块可通过DSP芯片和与DSP芯片外连接的视频输出子模块和VGA输出模块来实现其功能。

上述DSP芯片即为视频解码子模块和音频解码子模块，其可选用型号为DM643的芯片，上述视频输出子模块和VGA输出模块均可以选用SAA7104芯片，本领域技术人员只需根据客户的需要选择输出的格式既可，该芯片可将解码后的数字视频数据以复合视频或VGA方式输出。采用VGA方式输出时，最高分辨率可达1920×1080，满足高清图像的显示标准。音频输出子模块可以采用TI的320AIC23芯片，采用视频方式输出时，格式为标准BT656的PAL制式。

3)视音频复用模块

在本实用新型实施例中，视音频复用模块可包括，视频压缩单元、音频压缩单元以及复用单元，其中，视频压缩单元设置了WMV9视频压缩算法，音频压缩单元设置了MP3音频压缩算法，复用单元设置了ASF格式(高级串流格式)，该视音频复用模块将视频压缩信号和音频压缩信号压缩成一个信号。

4)视音频解复用模块

在本实用新型实施例中，视音频解复用模块可包括，视频解压缩单元、音频解压缩单元以及解复用单元，其中，视频解压缩单元设置了WMV9视频解压缩算法，音频解压缩单元设置了MP3音频解压缩算法，解复用单元设置了ASF格式(高级串流格式)。该视音频解复用模块可以将视音频复用模块压缩成的信号解码成一个视频压缩信号和一个音频压缩信号。

5)网络传输模块

在本实用新型实施例中，网络传输模块可包括单播单元和组播单元。其中，

单播单元内设置了微软媒体服务协议MMS协议(Microsoft Media ServerProtocol)，客户端用Windows系统自带的媒体播放器就可以接收播放，可为每个用户都创建一个单独的连接，并支持缓冲以避免网络状况不好时造成的播放不连接；

组播单元设置了媒体流广播协议MSB协议(Media Stream BroadcastProtocol)，客户端用Windows系统自带的媒体播放器就可以接收播放。组播方式支持一点对多点的播放。

网络传输模块可采用型号为Interl971的芯片。该芯片同时支持10Base-T和100Base-TX，提供简便易用的MII接口与MAC芯片进行连接，以实现全双工的10Mbps、100Mbps网络通信功能。

本实用新型具体实施方式将编码器和解码器整和在一起，并使其通过纯硬件的方式，实现了标准格式文件的压缩、解码和传输，并且在对标准文件进行接收、播放时无需安装任何第三方软件。

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，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，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 (7)

1、一种基于WMV9的网络视音频编解码器，其特征在于，所述编解码器包括：硬件和驱动输入模块、视音频复用模块、网络传输模块、视音频解复用模块和硬件和驱动输出模块；所述硬件和驱动输入模块的输入端接收视频输入和音频输入，所述硬件和驱动动输入模块的输出端与所述视音频复用模块的输入端相连接；

所述视音频复用模块的输出端通过网络传输模块与网络接口相连接；所述网络传输模块的另一输出端通过所述视音频解复用模块与所述硬件和驱动输出模块的输入端相连接；

所述硬件和驱动输出模块的输出端输出视频、VGA和音频。

2、根据权利要求1所述的编解码器，其特征在于，所述硬件和驱动输入模块包括，采用WMV9的视频采集子模块、采用WMV9的视频压缩子模块、采用MP3的音频采集子模块和采用MP3的音频压缩子模块，

所述视频采集子模块的输入端接收视频输入，所述视频采集子模块的输出端通过所述视频压缩子模块与所述视音频复用模块的输入端相连接；

所述音频采集子模块的输入端接收音频输入，所述音频采集子模块的输出端通过音频压缩子模块与所述视音频复用模块的输入端连接。

3、根据权利要求1所述的编解码器，其特征在于，所述硬件和驱动输出模块包括，采用WMV9的视频解码子模块、采用WMV9的视频输出子模块、采用WMV9的VGA子模块、采用MP3的音频解码子模块和采用MP3的音频输出子模块；

所述视频解码子模块的输入端与所述视音频解复用模块的输出端相连接，所述视频解码子模块的输出端与所述视频输出子模块的输入端和所述VGA子模块输入端相连接；

所述视频输出子模块输出端输出视频；

所述VGA子模块输出端输出VGA；

所述音频解码子模块输入端与所述视音频解复用模块的输出端相连接，所述音频解码子模块通过所述音频输出子模块输出音频。

4、根据权利要求1所述的编解码器，其特征在于，所述硬件和驱动输出模块包括至少一个通过接口扩展的存储模块，所述硬件和驱动输入模块包括至少一个通过接口扩展的存储模块。

5、根据权利要求4所述的编解码器，其特征在于，所述存储模块包括存储芯片和内存芯片。

6、根据权利要求5所述的编解码器，其特征在于，所述网络传输模块还包括至少一个单播单元。

7、根据权利要求6所述的编解码器，其特征在于，所述网络传输模块还包括至少一个组播单元。