一种多通道音视频采集卡及音视频采集系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种多通道音视频采集卡及音视频采集系统，包括：多个数据输入接口用于分别接收对应的采集设备发送的多媒体信息；处理装置分别与多个数据输入接口电连接，用于接收多路多媒体信息，输出对多路多媒体信息并行进行相关数据处理得到的多路标准数据信息；数据输出接口分别与处理装置和主机板电连接，用于接收多路标准数据信息，输出多路标准数据信息至主机板，其通过数据输入接口同时采集多路高清视频信号和/或音频信号并通过处理装置进行并行处理，与现有技术使用多个采集卡相比，节约了投入成本，且提高了传输效率，使得实时性较好；并且整个过程无需对采集卡进行更换，也使得实用性较好。
【专利说明】
一种多通道音视频采集卡及音视频采集系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及视频处理技术领域，具体而言，涉及一种多通道音视频采集卡及首视频米集系统。
【背景技术】
[0002]目前，随着视频领域的快速发展，视频采集卡在各行各业得到广泛的应用，而在日渐兴起的高清采集领域，如教育录制、网络视频会议、远程培训、高清医疗、多媒体高清视频采集等中，标清视频采集卡也逐步被高清视频采集卡所取代，这是科技发展的必然趋势。
[0003]纵观市场上的高清采集卡，大部分为国外的品牌，价格都比较昂贵;而在国内市场上，具备高清视频采集卡推出能力的品牌寥寥无几，且性价比不高。而现有技术中的高清视频采集卡，通常只能采集单通道数据，则为了实现多通道的高清数据采集，需要多个高清视频采集卡进行采集，传输效率较低，且实时性较差。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于提供一种多通道音视频采集卡及音视频采集系统，视/音频信号的传输效率较高，并且实时性和实用性较好。
[0005]第一方面，本实用新型实施例提供了一种多通道音视频采集卡，具体包括:数据输入接口、处理装置和数据输出接口 ；
[0006]所述数据输入接口为多个;多个所述数据输入接口用于分别接收对应的采集设备发送的多媒体信息;所述多媒体信息至少包括以下信息中的一种或多种:视频信息和音频信息；
[0007]所述处理装置分别与多个所述数据输入接口电连接，用于接收多路所述多媒体信息，输出对多路所述多媒体信息并行进行相关数据处理得到的多路标准数据信息；
[0008]所述数据输出接口分别与所述处理装置和主机板电连接，用于接收多路所述标准数据信息，输出多路所述标准数据信息至所述主机板。
[0009]结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述处理装置包括消除器、调节器和存储器；
[0010]所述消除器与所述数据输入接口电连接，用于接收所述数据输入接口发送的多路所述多媒体信息，根据自身的功能同时对所述视频信息进行视频扫描伪信号的消除处理，输出消除处理后的多个视频信息；
[0011]所述调节器与所述消除器电连接，用于接收所述消除处理后的多个所述视频信息，输出对多个所述视频信息进行调节处理的多个标准视频信息；
[0012]所述存储器与所述调节器电连接，用于接收所述多个标准视频信息，对多个标准视频信息进行缓存处理，得到缓存处理后的多个标准视频信息。
[0013]结合第一方面的第一种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述调节器包括色彩空间转换单元、色彩调节单元和缩放单元；
[0014]所述色彩空间转换单元与所述消除器电连接，用于接收所述消除处理后的多个所述视频信息，输出对多个所述视频信息进行色彩空间转换处理的多个视频信息；
[0015]所述色彩调节单元与所述色彩空间转换单元电连接，用于接收转换处理后的多个所述视频信息，输出对多个所述视频信息进行色彩调节处理后的多个所述视频信息；
[0016]所述缩放单元与所述色彩调节单元电连接，用于接收调节处理后的多个所述视频信息，输出对多个所述视频信息进行宽高比自适应缩放处理后的多个所述标准视频信息。
[0017]结合第一方面或第一方面的第二种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，还包括直接内存存取DMA控制器；
[0018]所述DMA控制器分别与所述存储器和所述数据输出接口电连接，用于通过所述数据输出接口向所述主机板的中央处理装置CPU发送DMA请求信号，根据所述CPU反馈的DMA响应信号控制所述存储器与所述(PU对应的主存储器直接进行数据交换。
[0019]结合第一方面的第三种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，还包括自适应均衡器；
[0020]所述自适应均衡器与所述数据输入接口电连接，用于通过所述数据输入接口对所述采集设备和所述音视频采集卡之间所形成的传输通道进行实时测量，根据所述测量结果自适应调节相关参数以消除所述传输通道的码间干扰。
[0021]结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述数据输入接口为高清晰度多媒体接口HDMI接口 ；所述数据输出接口为外设部件互连标准扩展PC1-E接口。
[0022]结合第一方面的第五种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述数据输入接口为四个；四个所述数据输入接口与四个采集设备匹配设置。
[0023]第二方面，本实用新型实施例还提供了一种音视频采集系统，该系统具体包括:第一方面、第一方面的第一种可能的实施方式至第一方面的第六种可能的实施方式中任一项可能的实施方式所述的音视频采集卡;还包括采集设备、主机板和显示设备;其中，所述主机板设置有控制器；
[0024]所述采集设备为多个;每个所述采集设备均用于将其自身的多媒体信息发送至所述音视频采集卡；
[0025]所述音视频采集卡与所述采集设备电连接，用于接收多个所述采集设备发送的多路所述多媒体信息，输出对多路所述多媒体信息并行进行相关数据处理后的多路标准数据信息至所述主机板；
[0026]所述控制器，用于接收用户发送的切换控制信号，输出所述切换控制信号至所述显示设备；
[0027]所述显示设备与所述控制器电连接，用于接收所述切换控制信号，根据所述切换控制信号将所述主机板接收的多路所述标准数据信息进行切换显示。
[0028]结合第二方面，本实用新型实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，所述显示设备为三维3D显示屏;所述3D显示屏，用于三维切换显示多路所述标准数据信息。
[0029]结合第二方面或第二方面的第一种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式，其中，还包括扬声器；
[0030]所述扬声器与所述主机板电连接，用于输出多路所述标准数据信息中的音频信息。
[0031]本实用新型实施例提供的多通道音视频采集卡及音视频采集系统，包括数据输入接口、处理装置和数据输出接口，与现有技术中的高清视频采集卡传输效率较低，且实时性较差相比，其通过数据输入接口同时采集多路高清视频信号和/或音频信号并通过处理装置进行并行处理，节约了投入成本，且提高了传输效率，使得实时性较好;并且整个过程无需对采集卡进行更换，也使得实用性较好。
[0032]为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
【附图说明】
[0033]为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0034]图1示出了本实用新型实施例所提供的一种音视频采集系统的结构示意图；
[0035]图2示出了本实用新型实施例所提供的一种音视频采集卡的结构示意图；
[0036]图3示出了本实用新型实施例所提供的一种音视频采集卡中处理装置的结构示意图；
[0037]图4示出了本实用新型实施例所提供的一种音视频采集卡中调节器的结构示意图。
[0038]主要元件符号说明:
[0039 ] 1、采集设备;2、音视频采集卡;3、主机板;4、显示设备;21、数据输入接口； 22、处理装置;23、数据输出接口； 221、消除器;222、调节器;223、存储器;2221、色彩空间转换单元；2222、色彩调节单元;2223、缩放单元。
【具体实施方式】
[0040]下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0041]考虑到现有技术中的高清视频采集卡，通常只能采集对单通道数据，而为了实现多通道的高清数据采集，需要多个高清视频采集进行采集，传输效率较低，且实时性较差，基于此，本实用新型实施例提供了一种多通道音视频采集卡及音视频采集系统，该采集卡的数据传输效率较高，且采用并行处理技术，使得上述音视频采集系统的实时切换显示效果更佳。
[0042]首先对整个音视频采集系统进行简要的阐述，该音视频采集系统由音视频采集卡
2、采集设备1、主机板3和显示设备4组成，参见图1，其通过音视频采集卡2进行多个采集设备I发送的多路多媒体信息的采集、处理，还可以利用主机板3上设置的控制器将上述处理得到的多路标准数据信息在显示设备4上进行切换显示，以便于高清音视频信息的查看。
[0043]下面具体对上述音视频采集卡2进行说明。参见图2，本实用新型实施例提供了一种多通道音视频采集卡2，具体包括:数据输入接口 21、处理装置22和数据输出接口 23;
[0044]数据输入接口21为多个;多个数据输入接口 21用于分别接收对应的采集设备I发送的多媒体信息;多媒体信息至少包括以下信息中的一种或多种:视频信息和音频信息；
[0045]处理装置22分别与多个数据输入接口21电连接，用于接收多路多媒体信息，输出对多路多媒体信息并行进行相关数据处理得到的多路标准数据信息；
[0046]数据输出接口23分别与处理装置22和主机板3电连接，用于接收多路标准数据信息，输出多路标准数据信息至主机板3。
[0047]本实用新型实施例提供的多通道音视频采集卡2，包括数据输入接口21、处理装置22和数据输出接口 23，与现有技术中的高清视频采集卡传输效率较低，且实时性较差相比，其通过数据输入接口 21同时采集多路高清视频信号和/或音频信号并通过处理装置22进行并行处理，节约了投入成本，且提高了传输效率，使得实时性较好;并且整个过程无需对采集卡进行更换，也使得实用性较好。
[0048]具体的，本实用新型实施例提供的音视频采集卡2包括多个数据输入接口21，每个数据输入接口 21均用于接收其对应的采集设备I发送的多媒体信息，并将多媒体信息输出至处理装置22;其中，多媒体信息至少包括以下信息中的一种或多种:视频信息和音频信息，然后，通过上述处理装置22对多路多媒体信息并行进行相关数据处理以得到对应于多路多媒体信息的多路标准数据信息，最后通过数据输出接口 23将上述多路标准数据信息通过电脑主机板3进行输出。
[0049]其中，上述采集设备可以是数码摄像机，(XD(Charge-coupled Device，电荷親合元件)相机，还可以是其他具有摄取功能的数字化设备。
[0050]另外，考虑到HDMI(HighDefinit1n Multimedia Interface，高清晰度多媒体接口)接口是数字接口，且相比模拟视频接口具有视频质量佳、且支持单线缆集中视频和多声道音频等优良特性，又考虑到本实用新型实施例旨在提高一种高清音视频采集卡，故本实用新型优选的将HDMI接口作为数据输入接口 21，此外，本实用新型实施例提供的音视频采集卡2作为内置式视频采集卡，优选的采用PC1-E(Peripheral Component InterconnectExpress，外设部件互连标准扩展)接口作为数据输出接口23，以满足高清视频数据信息量大而需要较高的数据传输速率和传输带宽的需求。
[0051]进一步的，参见图3，本实用新型实施例提供的音视频采集卡2中的处理装置22包括消除器221、调节器222和存储器223，其中，上述消除器221和上述数据输入接口 21相连接，接收数据输入接口 21发送的多路多媒体信息，但在接收每路多媒体信息时，对于其中的视频信息大多是采用隔行扫描方式，该方式包含对图像的两次扫描，一次扫描捕获偶数行，另一次扫描捕获奇数行。两次捕获以很小时差分隔开，然后再合在一起形成一个完整的帧，在合并这两部分时，可能会形成隔行扫描伪信号，该消除器221则是对该视频隔行扫描伪信号进行消除处理，由于采用缩放硬件可完全去除全部场力线，所以本实用新型实施例中优选的将缩放硬件作为消除器221，如可以采用德州仪器的TMS320DM6446数字媒体处理器作为消除器221。
[0052]另外，本实用新型实施例还提供有调节器222，通过该调节器222与上述消除器221的连接关系，将消除处理后的视频信息进行调节处理，以得到便于显示设备4能够显示对应的标准视频信息。参见图4，上述调节器222包括色彩空间转换单元2221、色彩调节单元2222和缩放单元2223;其中，
[0053]上述色彩空间转换单元2221，用于对消除处理后的视频信息进行色彩空间转换处理，以输出不同色彩格式的视频信息，而色彩调节单元2222，则用于根据不同用户的不同需求调节视频信息对应的画面的对比度、亮度、色彩饱和度、色相、Gamma等相关系数，还可以单独调节RGB显示设备对应的R，G，B三色的亮度、对比度，最后通过缩放单元2223，对色彩调节处理后的视频信息进行宽高比自适应的缩放处理，以得到标准视频信息。本实用新型实施例所提供的音视频采集卡2通过存储器223将上述消除和调节处理后得到的多个标准视频信息进行缓存处理，得到缓存处理后的多个标准视频信息，采用高速大容量图像缓存技术，轻松达到更高的传输速率和质量。
[0054]进一步的，本实用新型实施例所提供的音视频采集卡2还包括DMA(Direct MemoryAccess,直接内存存取)控制器，该DMA控制器用于通过数据输出接口 23向主机板3的CPU(Central Processing Unit，中央处理器)发送DMA请求信号，根据CPU反馈的DMA响应信号控制存储器223与CPU对应的主存储器直接进行数据交换，在降低CPU占用率的同时，还可以快速的传送数据。
[0055]进一步的，本实用新型实施例所提供的音视频采集卡2还包括自适应均衡器，该自适应均衡器是基于自适应均衡技术的均衡器装置，能够基于对采集设备I和音视频采集卡2之间所形成的传输通道的实时测量随时调整自己的系数，以适应传输通道特性的变化，消除码间干扰。运用上述自适应均衡器，可支持长达30米的HDMI输入电缆，完全满足特定环境用户的需求。
[0056]进一步的，综合考虑市场需求，本实用新型实施例优选的采用四个数据输入接口21，用于分别接收对应的四个采集设备I发送的四路多媒体信息，对应于四路数据信息，则通过采用高速PC1-E X 4接口，能同时实时采集四路高清HDMI音视频信号，符合HDMI 1.4a标准，最高支持高清1920 X 1080p，支持1080p/60Hz 8-bit,同时还可采集HDMI中的LPCM音频信号，传输带宽达到600-800MB/S ο又采用实时并行处理技术，可以采集到更多通道和更大尺寸视频图像，使采集图像质量更好、采样频率更高，性能更为稳定。
[0057]此外，本实用新型提供的音视频采集卡，还能够带来如下效果:
[0058]1、兼容性强，采用标准的AV Stream驱动，兼容使用DirectShow接口的各种音视频采集软件和使用DirectSound接口的音频采集软件。
[0059]2、稳定性高，所有芯片和电容元件使用进口高质量元件，轻松通过超长时间全负荷工作，可连续工作24h X 7不间断。
[0060]3、应用广泛，可广泛应用于教育、安检和医疗等领域。
[0061]基于上述音视频采集卡2，本实用新型实施例还提供了一种音视频采集系统，参见图1，该系统具体包括:音视频采集卡2、采集设备1、主机板3和显示设备4;其中，
[0062]采集设备I为多个;每个采集设备I均用于将其自身的多媒体信息发送至音视频采集卡2;
[0063]音视频采集卡2与采集设备I电连接，用于接收多个采集设备I发送的多路多媒体信息，输出对多路多媒体信息并行进行相关数据处理后的多路标准数据信息至主机板3;
[0064]控制器，用于接收用户发送的切换控制信号，输出切换控制信号至显示设备4;
[0065]显示设备4与控制器电连接，用于接收切换控制信号，根据切换控制信号将主机板3接收的多路标准数据信息进行切换显示。
[0066]其中，上述显示设备4可以是标准显示屏；还可以是3D(Three_Dimens1nal，三维)
显示屏。
[0067]进一步的，对于数据输入接口21接收的多媒体信息而言，该多媒体信息中的音频信息可以通过扬声器发声配合上述显示设备4的视频信息的显示。
[0068]本实用新型实施例提供的音视频采集系统，采用音视频采集卡2、采集设备1、主机板3和显示设备4使得整个系统一体化和智能化，通过音视频采集卡2对多路多媒体信息同步实时采集，采用并行处理技术，将处理得到的标准数据信息发送至主机板3以便于对应的显示设备4进行切换显示，实时性较好。
[0069]在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统和装置，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
[0070]所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
[0071]另外，在本实用新型各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
[0072]所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本实用新型的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本实用新型各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0073]以上所述，仅为本实用新型的【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以所述权利要求的保护范围为准。
【主权项】
1.一种多通道音视频采集卡，其特征在于，包括:数据输入接口、处理装置和数据输出接口； 所述数据输入接口为多个;多个所述数据输入接口用于分别接收对应的采集设备发送的多媒体信息;所述多媒体信息包括:视频信息和/或音频信息； 所述处理装置分别与多个所述数据输入接口电连接，用于接收多路所述多媒体信息，输出对多路所述多媒体信息并行进行相关数据处理得到的多路标准数据信息； 所述数据输出接口分别与所述处理装置和主机板电连接，用于接收多路所述标准数据信息，输出多路所述标准数据信息至所述主机板。2.根据权利要求1所述的多通道音视频采集卡，其特征在于，所述处理装置包括:消除器、调节器和存储器； 所述消除器与所述数据输入接口电连接，用于接收所述数据输入接口发送的多路所述多媒体信息，根据自身的功能同时对所述视频信息进行视频扫描伪信号的消除处理，输出消除处理后的多个视频信息； 所述调节器与所述消除器电连接，用于接收所述消除处理后的多个所述视频信息，输出对多个所述视频信息进行调节处理的多个标准视频信息； 所述存储器与所述调节器电连接，用于接收所述多个标准视频信息，对多个标准视频信息进行缓存处理，得到缓存处理后的多个标准视频信息。3.根据权利要求2所述的多通道音视频采集卡，其特征在于，所述调节器包括:色彩空间转换单元、色彩调节单元和缩放单元； 所述色彩空间转换单元与所述消除器电连接，用于接收所述消除处理后的多个所述视频信息，输出对多个所述视频信息进行色彩空间转换处理的多个视频信息； 所述色彩调节单元与所述色彩空间转换单元电连接，用于接收转换处理后的多个所述视频信息，输出对多个所述视频信息进行色彩调节处理后的多个所述视频信息； 所述缩放单元与所述色彩调节单元电连接，用于接收调节处理后的多个所述视频信息，输出对多个所述视频信息进行宽高比自适应缩放处理后的多个所述标准视频信息。4.根据权利要求1或3所述的多通道音视频采集卡，其特征在于，还包括直接内存存取DMA控制器； 所述DMA控制器分别与所述存储器和所述数据输出接口电连接，用于通过所述数据输出接口向所述主机板的中央处理器CPU发送DMA请求信号，根据所述CPU反馈的DMA响应信号控制所述存储器与所述(PU对应的主存储器直接进行数据交换。5.根据权利要求4所述的多通道音视频采集卡，其特征在于，还包括自适应均衡器； 所述自适应均衡器与所述数据输入接口电连接，用于通过所述数据输入接口对所述采集设备和所述音视频采集卡之间所形成的传输通道进行实时测量，根据所述测量结果自适应调节相关参数以消除所述传输通道的码间干扰。6.根据权利要求1所述的多通道音视频采集卡，其特征在于，所述数据输入接口为高清晰度多媒体接口HDMI接口 ；所述数据输出接口为外设部件互连标准扩展PC1-E接口。7.根据权利要求6所述的多通道音视频采集卡，其特征在于，所述数据输入接口为四个;四个所述数据输入接口与四个采集设备匹配设置。8.—种音视频采集系统，其特征在于，包括:权利要求1至7任一项所述的音视频采集卡;还包括采集设备、主机板和显示设备;其中，所述主机板设置有控制器； 所述采集设备为多个;每个所述采集设备均用于将其自身的多媒体信息发送至所述音视频米集卡； 所述音视频采集卡与所述采集设备电连接，用于接收多个所述采集设备发送的多路所述多媒体信息，输出对多路所述多媒体信息并行进行相关数据处理后的多路标准数据信息至所述主机板； 所述控制器，用于接收用户发送的切换控制信号，输出所述切换控制信号至所述显示设备； 所述显示设备与所述控制器电连接，用于接收所述切换控制信号，根据所述切换控制信号将所述主机板接收的多路所述标准数据信息进行切换显示。9.根据权利要求8所述的音视频采集系统，其特征在于，所述显示设备为三维3D显示屏;所述3D显示屏，用于三维切换显示多路所述标准数据信息。10.根据权利要求8或9所述的音视频采集系统，其特征在于，还包括扬声器； 所述扬声器与所述主机板电连接，用于输出多路所述标准数据信息中的音频信息。
【文档编号】H04N5/222GK205545512SQ201620289454
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年4月8日
【发明人】杨甫
【申请人】杨甫