用于分布式显示控制系统的视频、音频和控制转码网关的制作方法

本发明涉及视频、音频、控制转码网关技术领域，特别涉及一种用于分布式显示控制系统的视频、音频和控制转码网关。

背景技术：

在分布式视频处理系统中，多个系统的音视频控制信号需要通过专网、互联网等其他网络传输，往往有保密性、低带宽的需求。目前是通过外置编解码器的方式来实现，这种方式有几个弊端：

a)系统时延长：外置编解码器将远端信号解成hdmi或dvi信号，需要二次采集编码，这样加长整个系统的时延；

b)灵活性不够：外置编解码器只能解成hdmi或dvi信号，不能按某种规定的格式打成ip包，直接通过交换机或路由器进行灵活的配置分发；

c)部署复杂，增加维护成本。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种用于分布式显示控制系统的视频、音频和控制转码网关。本发明适用于分布式显示控制系统间视频、音频和控制流的传输，可有效隔离传输网和分布式显示控制系统内网，兼顾安全性和灵活性，满足低带宽传输、保密通讯的需要。从前端解码过来的视频信号，不需要解成hdmi或dvi信号，可以直接打包成所需要的ip码流，直接进入交换机进行分发配置，配合分布式输出节点机，可以直接上屏显示，完成编解码、传输、拼接、漫游、叠加等功能，通过减少中间环节，大大提升系统的稳定性、可靠性，同时大幅降低系统的时延。

本发明的技术方案具体介绍如下。

一种用于分布式显示控制系统的视频、音频和控制转码网关，其包括传输侧和显控侧两部分；其中：传输侧部分包括：

传输侧网络收发模块，用于传输网网络包的收发，同时将收包发送到传输侧加解密通讯模块，并接收传输侧加解密通讯模块的数据打包；

传输侧加解密通讯模块，用于将传输侧流媒体编解码模块、传输侧音频流媒体编解码模块、传输侧控制信号处理模块发送的数据包合路，并加密后发送到传输侧网络收发模块；同时，将传输侧网络收发模块发送的数据包解密，并分发到传输侧流媒体编解码模块、传输侧音频流媒体编解码模块、传输侧控制信号处理模块进行后续处理；

传输侧流媒体编解码模块，用于将来自传输侧加解密通讯模块的视频码流解码，同时将来自传输侧视频预处理模块的视频数据编码；

传输侧视频后处理模块，用于将解出的视频码流转换成特定的内部接口形式送至显控侧；

传输侧视频预处理模块，用于将显控侧发送的视频数据转换形式后送至传输侧流媒体编解码模块中；

传输侧音频流媒体编解码模块，用于将传输侧加解密通讯模块发送的音频码流解码，同时将显控侧发送的音频数据进行编码；

传输侧控制信号处理模块，用于将传输侧加解密通讯模块发送的控制码流解码，同时将显控侧发送的控制信号进行编码；

显控侧部分包括：

显控侧网络收发模块，用于显控网网络包的收发；

显控侧网络收发控制模块，用于将显控侧视频压缩编解码模块、显控侧音频处理模块、显控侧控制信号处理模块发送的数据包合路，并发送到显控侧网络收发模块；同时，将显控侧网络收发模块发送的数据包分发到模块显控侧视频压缩编解码模块、显控侧音频处理模块、显控侧控制信号处理模块进行后续处理；

显控侧视频压缩编解码模块，用于分布式显控系统视频码流的编码、解码；

显控侧视频预处理模块，用于将传输侧视频后处理模块发送的视频数据转换形式后送至显控侧视频压缩编解码模块中；

显控侧视频后处理模块，用于将显控侧视频压缩编解码模块解出的视频码流转换成特定的视频接口形式送至传输侧视频预处理模块；

显控侧音频处理模块，用于将显控侧网络收发控制模块发送的音频码流解码，同时将传输侧音频流媒体编解码模块发送的音频数据进行编码；

显控侧控制信号处理模块，用于将显控侧网络收发控制模块发送的控制码流解码，同时将传输侧控制信号处理模块发送的控制信号进行编码以利于网络传输。

本发明中，传输侧部分还包括传输侧网络收发接口模块，用于传输侧和显控侧网络包的互传；显控侧部分还包括显控侧网络收发接口模块，用于传输侧和显控侧网络包的互传。

本发明中，传输侧加解密通讯模块所采用的加解密方式为rc4，aes，3des或camellia。

本发明中，传输侧流媒体编解码模块传输侧流媒体编解码模块和显控侧视频压缩编解码模块的压缩方式独立的选自无压缩、jpeg、jpeg2000、mpeg4、vc-2、h.264或h.265中任一种。

本发明中，传输侧音频流媒体编解码模块所采用的压缩方式为aac、g.711或mp3。

本发明中，传输侧视频后处理模块和显控侧视频预处理模块之间的视频接口，传输侧视频预处理模块和显控侧视频后处理模块之间的视频接口独立的选自lvds、jesd、bt1120或bt656中任一种。

本发明中，传输侧音频流媒体编解码模块和显控侧音频处理模块之间的音频接口为

iis、pcm、pdm或s\pdif。

本发明中，传输侧控制信号处理模块和显控侧控制信号处理模块之间的控制接口为

iic、uart、gpio或spi。

本发明中，传输侧网络收发接口模块和显控侧网络收发接口模块之间的网络接口为

mii、rgmii或gmii。

和现有技术相比，本发明的有益效果在于：适用于分布式显示控制系统间视频、音频、控制流的传输，可有效隔离传输网和分布式显示控制系统内网，兼顾安全性和灵活性，满足低带宽传输、保密通讯的需要。从前端解码过来的视频信号，不需要解成hdmi或dvi信号，可以直接打包成所需要的ip码流，直接进入交换机进行分发配置，配合分布式输出节点机，可以直接上屏显示，完成编解码、传输、拼接、漫游、叠加等功能，通过减少中间环节，大大提升系统的稳定性、可靠性，同时大幅降低系统的时延。

附图说明

图1为实施例1中的一种用于分布式显示控制系统的视频、音频、控制转码网关的结构框图。

图2为实施例2中的一种用于分布式显示控制系统的视频、音频、控制转码网关的结构框图。

图中标号：1-传输侧网络收发模块、2-传输侧加解密通讯模块、3-传输侧网络收发接口模块、4-传输侧流媒体编解码模块、5-传输侧视频后处理模块、6-传输侧视频预处理模块、7-传输侧音频流媒体编解码模块、8-传输侧控制信号处理模块、9-显控侧网络收发模块、10-显控侧网络收发控制模块、11-显控侧网络收发接口模块、12-显控侧视频压缩编解码模块、13-显控侧视频预处理模块、14-显控侧视频后处理模块、15-显控侧音频处理模块、16-显控侧控制信号处理模块。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的技术方案进行详细介绍。

实施例1

图1为实施例1中的一种用于分布式显示控制系统的视频、音频和控制转码网关的结构框图，其包括包括传输侧和显控侧两部分。传输测包括传输侧网络收发模块1、传输侧加解密通讯模块2、传输侧网络收发模块3、传输侧流媒体编解码模块4、传输侧视频后处理模块5、传输侧视频预处理模块6、传输侧音频流媒体编解码模块7、传输侧控制信号处理模块8；显控侧包括显控侧网络收发模块9、显控侧网络收发控制模块10、显控侧网络收发接口模块11、显控侧视频压缩编解码模块12、显控侧视频预处理模块13、显控侧视频后处理模块14、显控侧音频处理模块15、显控侧控制信号处理模块16。

传输侧网络收发模块1与传输网络交换机以及传输侧加解密通讯模块2连接，显控侧网络收发模块9与分布式显控网络交换机以及显控侧网络收发控制模块10连接，传输侧与显控侧之间的互连通道为：传输侧网络收发模块3和显控侧网络收发接口模块11通过网络接口连接、传输侧视频后处理模块5和显控侧视频预处理模块13通过视频接口连接，传输侧视频预处理模块6和显控侧视频后处理模块14通过视频接口连接；传输侧音频流媒体编解码模块7和显控侧音频处理模块15通过音频接口连接；传输侧控制信号处理模块8和显控侧控制信号处理模块16通过控制接口连接。

实施例中的装置，其各部件的结构和功能如下所述：

传输侧网络收发模块1：传输网网络包的收发，同时将收包发送到传输侧加解密通讯模块2，并接收传输侧加解密通讯模块2的数据打包；

传输侧加解密通讯模块2：用于将传输侧网络收发接口模块3、传输侧流媒体编解码模块4、传输侧音频流媒体编解码模块7、传输侧控制信号处理模块8发送的数据包合路，并加密后发送到传输侧网络收发模块1；同时，将传输侧网络收发模块1发送的数据包解密，并分发到传输侧网络收发接口模块3、传输侧流媒体编解码模块4、传输侧音频流媒体编解码模块7、传输侧控制信号处理模块8进行后续处理；传输侧加解密通讯模块所采用的加解密方式包括但不限于rc4，aes，3des或camellia；

传输侧网络收发接口模块3：传输侧和显控侧网络包的互传；网络接口包括但不限于mii、rgmii或gmii；

传输侧流媒体编解码模块4：视频码流的编码、解码；压缩方式包括但不限于无压缩、jpeg、jpeg2000、mpeg4、vc-2、h.264或h.265；

传输侧视频后处理模块5：将解出的视频码流转换成特定的内部接口形式送至显控侧；视频接口包括但不限于lvds、jesd、bt1120或bt656；

传输侧视频预处理模块6：将显控侧发送的视频数据转换形式后送至传输侧流媒体编解码模块4中；

传输侧音频流媒体编解码模块7：用于将传输侧加解密通讯模块2发送的音频码流解码，同时将显控侧音频处理模块15发送的音频数据进行编码频信号的编码和解码；传输侧音频流媒体编解码模块所采用的压缩方式为aac、g.711或mp3；音频接口包括但不限于iis、pcm、pdm或s\pdif；

传输侧控制信号处理模块8：用于将传输侧加解密通讯模块2发送的控制码流解码，同时将显控侧控制信号处理模块16发送的控制信号进行编码以利于网络传输；控制接口包括但不限于iic、uart、gpio或spi；

显控侧网络收发模块9：显控网网络包的收发；

显控侧网络收发控制模块10：各种网络包的分发、合路；

显控侧网络收发接口模块11：传输侧和显控侧网络包的互传；

显控侧视频压缩编解码模块12：分布式显控系统视频码流的编码、解码；压缩方式包括但不限于无压缩、jpeg、jpeg2000、mpeg4、vc-2、h.264或h.265；

显控侧视频预处理模块13：将传输侧发送的视频数据转换形式后送至显控侧视频压缩编解码模块12中；

显控侧视频后处理模块14：将解出的视频码流转换成特定的内部接口形式送至传输侧；视频接口包括但不限于lvds、jesd、bt1120或bt656；

显控侧音频处理模块15：用于将显控侧网络收发控制模块10发送的音频码流解码，同时将传输侧音频流媒体编解码模块7发送的音频数据进行编码；

显控侧控制信号处理模块16：用于将显控侧网络收发控制模块10发送的控制码流解码，同时将传输侧控制信号处理模块8发送的控制信号进行编码以利于网络传输。

本实施例除了利用内部接口打通两个网络音视频控制信号外，利用传输侧网络收发接口模块3和显控侧网络收发接口模块11打通两个网络的网络包互传，可以使得两个网络上的设备统一管理，极大提高系统的可维护性。

实施例2

图2为实施例2中的一种用于分布式显示控制系统的视频、音频和控制转码网关的结构框图，其包括包括传输侧和显控侧两部分。传输测包括传输侧网络收发模块1、传输侧加解密通讯模块2、传输侧流媒体编解码模块4、传输侧视频后处理模块5、传输侧视频预处理模块6、传输侧音频流媒体编解码模块7、传输侧控制信号处理模块8；显控侧包括显控侧网络收发模块9、显控侧网络收发控制模块10、显控侧视频压缩编解码模块12、显控侧视频预处理模块13、显控侧视频后处理模块14、显控侧音频处理模块15、显控侧控制信号处理模块16。

传输侧网络收发模块1与传输网络交换机以及传输侧加解密通讯模块2连接，显控侧网络收发模块9与分布式显控网络交换机以及显控侧网络收发控制模块10连接；传输侧与显控侧之间的互连通道为：传输侧视频后处理模块5和显控侧视频预处理模块13通过视频接口连接，输侧视频预处理模块6和显控侧视频后处理模块14通过视频接口连接，视频接口包括但不限于lvds、jesd、bt1120或bt656；传输侧音频流媒体编解码模块7和显控侧音频处理模块15通过音频接口连接，音频接口包括但不限于iis、pcm、pdm或s\pdif；传输侧控制信号处理模块8和显控侧控制信号处理模块16通过控制接口连接，控制接口包括但不限于iic、uart、gpio或spi。

实施例中的装置，其各部件的结构和功能如下所述：

实施例中的装置，其各部件的结构和功能如下所述：

传输侧网络收发模块1：传输网网络包的收发，同时将收包发送到传输侧加解密通讯模块2，并接收传输侧加解密通讯模块2的数据打包；

传输侧加解密通讯模块2：用于将传输侧网络收发接口模块3、传输侧流媒体编解码模块4、传输侧音频流媒体编解码模块7、传输侧控制信号处理模块8发送的数据包合路，并加密后发送到传输侧网络收发模块1；同时，将传输侧网络收发模块1发送的数据包解密，并分发到传输侧网络收发接口模块3、传输侧流媒体编解码模块4、传输侧音频流媒体编解码模块7、传输侧控制信号处理模块8进行后续处理；传输侧加解密通讯模块所采用的加解密方式包括但不限于rc4，aes，3des或camellia；

传输侧流媒体编解码模块4：视频码流的编码、解码；压缩方式包括但不限于无压缩、jpeg、jpeg2000、mpeg4、vc-2、h.264或h.265；

传输侧视频后处理模块5：将解出的视频码流转换成特定的内部接口形式送至显控侧；视频接口包括但不限于lvds、jesd、bt1120或bt656；

传输侧视频预处理模块6：将显控侧发送的视频数据转换形式后送至传输侧流媒体编解码模块4中；

传输侧音频流媒体编解码模块7：用于将传输侧加解密通讯模块2发送的音频码流解码，同时将显控侧音频处理模块15发送的音频数据进行编码频信号的编码和解码；传输侧音频流媒体编解码模块所采用的压缩方式为aac、g.711或mp3；音频接口包括但不限于iis、pcm、pdm或s\pdif；

传输侧控制信号处理模块8：用于将传输侧加解密通讯模块2发送的控制码流解码，同时将显控侧控制信号处理模块16发送的控制信号进行编码以利于网络传输；控制接口包括但不限于iic、uart、gpio或spi；

显控侧网络收发模块9：显控网网络包的收发；

显控侧网络收发控制模块10：各种网络包的分发、合路；

显控侧视频压缩编解码模块12：分布式显控系统视频码流的编码、解码；压缩方式包括但不限于无压缩、jpeg、jpeg2000、mpeg4、vc-2、h.264或h.265；

显控侧视频预处理模块13：将传输侧发送的视频数据转换形式后送至显控侧视频压缩编解码模块12中；

显控侧视频后处理模块14：将解出的视频码流转换成特定的内部接口形式送至传输侧；视频接口包括但不限于lvds、jesd、bt1120或bt656；

显控侧音频处理模块15：用于将显控侧网络收发控制模块10发送的音频码流解码，同时将传输侧音频流媒体编解码模块7发送的音频数据进行编码；

显控侧控制信号处理模块16：用于将显控侧网络收发控制模块10发送的控制码流解码，同时将传输侧控制信号处理模块8发送的控制信号进行编码以利于网络传输。

本实施例利用内部接口打通两个网络音视频控制信号，但是传输网和显控网两个网络物理上是隔离的，极大提高系统的安全性。

以上，本发明将传输网的视频、音频、控制码流解码并直接打包转换成分布式显示控制系统内部码流，同时将分布式显示控制系统内部的视频、音频、控制码流打包编码发送到传输网，以此实现两个网络信号的互联互通。本发明的优势在于：

可有效隔离传输网和分布式显示控制系统内网，兼顾安全性和灵活性，满足低带宽传输、保密通讯的需要。

从前端解码过来的视频信号，不需要解成hdmi或dvi信号，可以直接打包成所需要的ip码流，直接进入交换机进行分发配置，配合分布式输出节点机，可以直接上屏显示，完成编解码、传输、拼接、漫游、叠加等功能，通过减少中间环节，大大提升系统的稳定性、可靠性，同时大幅降低系统的时延。

显然，本领域的技术人员刻意对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。