專利名稱：一種視頻編碼系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及視頻編碼技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種視頻編碼系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
歷史上，視頻信號是以模擬形式存儲在磁帶上的。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，音頻信號以數(shù)字化方式進(jìn)行存儲，視頻信號也開始使用數(shù)字化格式，一些相關(guān)技術(shù)也開始隨之發(fā)展起來，需要一種編碼方式來對音頻和視頻進(jìn)行壓縮和傳輸。所謂視頻編碼方式就是指通過特定的壓縮技術(shù)，將某個視頻格式的文件轉(zhuǎn)換成另一種視頻格式文件的方式。目前視頻流傳輸中最為重要的編解碼標(biāo)準(zhǔn)有國際電聯(lián)的H. 264，運(yùn)動靜止圖像專家組的M-JPEG和國際標(biāo)準(zhǔn)化組織運(yùn)動圖像專家組的MPEG系列標(biāo)準(zhǔn)，此外在互聯(lián)網(wǎng)上被廣泛應(yīng)用的還有Real-Networks 的 RealVideo、微軟公司的 WMV 以及 Apple 公司的 QuickTime 等。 MPEG是活動圖像專家組(Moving Picture Experts Group)的縮寫，于1988年成立，是為數(shù)字視/音頻制定壓縮標(biāo)準(zhǔn)的專家組，目前已擁有300多名成員，包括IBM、SUN、BBC、NEC、INTEL、AT&T等世界知名公司。MPEG組織最初得到的授權(quán)是制定用于“活動圖像”編碼的各種標(biāo)準(zhǔn)，隨后擴(kuò)充為“及其伴隨的音頻”及其組合編碼。后來針對不同的應(yīng)用需求，解除了“用于數(shù)字存儲媒體”的限制，成為現(xiàn)在制定“活動圖像和音頻編碼”標(biāo)準(zhǔn)的組織。MPEG組織制定的各個標(biāo)準(zhǔn)都有不同的目標(biāo)和應(yīng)用，目前已提出MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、MPEG-7和MPEG-21標(biāo)準(zhǔn)。視頻編解碼器是指一個能夠?qū)?shù)字視頻進(jìn)行壓縮或者解壓縮的程序或者設(shè)備。通常這種壓縮屬于有損數(shù)據(jù)壓縮?，F(xiàn)有視頻編碼器的實(shí)現(xiàn)原理為音視頻信號源、解碼器、編碼器、編碼封裝器依次連接。最后把已經(jīng)封裝好的音視頻數(shù)據(jù)以文件的方式保存下來，以便以后傳輸或共享所用。但是現(xiàn)有的編碼方式一般對一路信號源只能輸出一路經(jīng)過編碼的音視頻數(shù)據(jù)，如果需要同一視頻源輸出多種碼率格式的音視頻一般需要進(jìn)行多次相同的編碼操作，如果需要三種，那么就需要重復(fù)執(zhí)行三次同樣的操作。如果只有一點(diǎn)點(diǎn)的格式變化也必須從頭再進(jìn)行一次編碼，例如只是改變視頻的分辨率或碼率等。如果輸入源是電視播出信號，那么如果想輸出多個格式的音視頻數(shù)據(jù)，需要先把原始的播出信號轉(zhuǎn)錄下來，然后再進(jìn)行多次編碼，生成需要的音視頻格式，或者需要多個編碼器同時對輸入信號源同時進(jìn)行編碼，如果需要三種格式的視頻，那么就需要三臺相同的編碼器。對于第一種方式，如果用戶需要編碼的時效性，那么就不能滿足需要，對于第二種方式，雖然滿足了時效性的要求，但增加了編碼設(shè)備，提高了成本。如果用戶希望在互聯(lián)網(wǎng)觀看直播視頻流，并希望能夠根據(jù)互聯(lián)網(wǎng)的鏈路狀態(tài)播放不同碼率的音視頻文件，那么必須要同時產(chǎn)生多種碼率的音視頻流，并能在低碼率到高碼率之間平滑的切換，現(xiàn)有的編碼器無法實(shí)現(xiàn)這一用戶需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種視頻編碼的系統(tǒng)和方法，可以對同一視頻源同時進(jìn)行多路視頻輸出格式的編碼，即既解決了用戶對編碼要求的時效性，又可以僅使用一臺設(shè)備就可滿足輸出多種碼率的要求，還解決了編碼設(shè)備的成本問題，同時由于是一臺設(shè)備編碼同時多路輸出，能實(shí)現(xiàn)平滑的互聯(lián)網(wǎng)直播的碼率切換。本發(fā)明的一方面，提供了一種視頻編碼系統(tǒng)，包括音視頻采集裝置、解碼器、多路編碼裝置、多路編碼封裝裝置和視頻文件存儲裝置，所述音視頻采集裝置、解碼器、多路編碼裝置、多路編碼封裝裝置和視頻文件存儲裝置依次連接；其中
所述音視頻采集裝置用于采集音視頻信號源的音頻流和視頻流并發(fā)送至解碼器；
所述解碼器用于將音視頻采集裝置發(fā)送至的音頻流和視頻流解碼，獲得原始音頻流和視頻流，然后把解碼后的原始音頻流和視頻流數(shù)據(jù)復(fù)制預(yù)設(shè)數(shù)量發(fā)送至多路編碼裝置進(jìn)行編碼； 所述多路編碼裝置用于對收到的原始音頻流和視頻流分別進(jìn)行編碼，生成預(yù)設(shè)數(shù)量的格式和碼率不同音頻流和視頻流，并將編碼后的音頻流和視頻流發(fā)送至多路編碼封裝裝置；
所述多路編碼封裝裝置用于接收多路編碼裝置發(fā)來的所述編碼后的音頻流和視頻流，并封裝為不同格式的音視頻流；
所述視頻文件存儲裝置用于接收封裝后的音視頻流，并保存為音視頻文件。進(jìn)一步地，所述多路編碼裝置包括預(yù)設(shè)數(shù)量的編碼格式和編碼碼率不同的編碼器。進(jìn)一步地，所述多路編碼封裝裝置包括與編碼器一一對應(yīng)的預(yù)設(shè)數(shù)量的編碼封裝器。本發(fā)明另一方面提供了一種視頻編碼方法，其特征在于，包括以下步驟
步驟A、音視頻采集裝置根據(jù)不同的音視頻信號源，選擇不同的輸入接口，采集音頻流和視頻流，并發(fā)送至解碼器；
步驟B、解碼器接收音視頻采集裝置發(fā)來的所述音頻流和視頻流，根據(jù)所述音頻流和視頻流的格式，分別調(diào)用相應(yīng)的解碼模塊進(jìn)行解碼，對有損壞的音頻幀和視頻幀進(jìn)行丟棄或者補(bǔ)貞處理，并保證音頻幀和視頻幀的同步，獲得原始音頻流和視頻流數(shù)據(jù)，復(fù)制預(yù)設(shè)數(shù)量的所述原始音頻流和視頻流數(shù)據(jù)發(fā)送至多路編碼裝置；
步驟C、多路編碼裝置中的每一個編碼器接收一份所述原始音頻流和視頻流數(shù)據(jù)，每一個編碼器按照其預(yù)設(shè)編碼格式和編碼碼率進(jìn)行編碼，生成相應(yīng)的音視頻同步信息，并將編碼后的音頻流、視頻流和音視頻同步信息發(fā)送至多路編碼封裝裝置中的對應(yīng)編碼封裝器；步驟D、多路編碼封裝裝置中編碼封裝器根據(jù)所述音視頻同步信息把所述編碼后的音頻流和視頻流封裝成預(yù)設(shè)封裝格式的音視頻流，發(fā)送至視頻文件存儲裝置；
步驟E、視頻文件存儲裝置接收封裝后的音視頻流并保存為音視頻文件。進(jìn)一步地，步驟A中，所述音視頻信號源包括攝像機(jī)錄像、電視臺的SDI播出信息、有線電視信號和衛(wèi)星信號。本發(fā)明的技術(shù)效果在于
能夠?yàn)橐曨l編碼技術(shù)領(lǐng)域提供一種視頻編碼的系統(tǒng)和方法，可以對同一視頻源同時進(jìn)行多路視頻輸出格式的編碼，解決了用戶對編碼要求的時效性，降低了編碼設(shè)備的成本，實(shí)現(xiàn)平滑的互聯(lián)網(wǎng)直播的碼率切換。
本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實(shí)施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過在所寫的說明書、權(quán)利要求書、以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)和獲得。下面通過附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。


附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本發(fā)明的實(shí)施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中
圖I是本發(fā)明中視頻編碼系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明中視頻編碼方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。圖I是本發(fā)明具體實(shí)施方式
中視頻編碼系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖I所示，視頻編碼系統(tǒng)主要包括以下幾個裝置
音視頻采集裝置101、解碼器102、多路編碼裝置103、多路編碼封裝裝置104和視頻文件存儲裝置105。多路編碼裝置進(jìn)一步的包括預(yù)設(shè)數(shù)量的編碼格式和編碼碼率不同的編碼器。多路編碼封裝裝置進(jìn)一步包括與編碼器一一對應(yīng)的預(yù)設(shè)數(shù)量的編碼封裝器。所述音視頻采集裝置、解碼器、多路編碼裝置、多路編碼封裝裝置和視頻文件存儲裝置依次連接。其中
所述音視頻采集裝置用于采集音視頻信號源的音頻流和視頻流并發(fā)送至解碼器。所述解碼器用于將音視頻采集裝置發(fā)送至的音頻流和視頻流解碼，獲得原始音頻流和視頻流，然后把解碼后的原始音頻流和視頻流數(shù)據(jù)復(fù)制預(yù)設(shè)數(shù)量發(fā)送至多路編碼裝置進(jìn)行編碼。所述多路編碼裝置用于對收到的原始音頻流和視頻流分別進(jìn)行編碼，生成預(yù)設(shè)數(shù)量的格式和碼率不同音頻流和視頻流，并將編碼后的音頻流和視頻流發(fā)送至多路編碼封裝
>J-U ρ α裝直。所述多路編碼封裝裝置用于接收多路編碼裝置發(fā)來的所述編碼后的音頻流和視頻流，并封裝為不同格式的音視頻流。所述視頻文件存儲裝置用于接收封裝后的音視頻流，并保存為音視頻文件。圖2是本發(fā)明具體實(shí)施方式
中視頻編碼方法的流程圖。如圖I所示，視頻編碼方法的流程，具體包括以下步驟
步驟201、音視頻采集裝置接收到有線電視信號后，選擇有線電視信號接口，采集音頻流和視頻流，并發(fā)送至解碼器；
步驟202、解碼器接收音視頻采集裝置發(fā)來的所述音頻流和視頻流，根據(jù)所述音頻流和視頻流的格式，調(diào)用相應(yīng)的解碼模塊進(jìn)行解碼，對有損壞的音頻幀和視頻幀進(jìn)行丟棄或者補(bǔ)貞處理，并保證音頻幀和視頻幀的同步，獲得原始的RAW格式音頻流和視頻流數(shù)據(jù)，復(fù)制預(yù)設(shè)數(shù)量的所述RAW格式音頻流和視頻流數(shù)據(jù)發(fā)送至多路編碼裝置；步驟203、多路編碼裝置中的每一個編碼器接收一份所述RAW格式音頻流和視頻流數(shù)據(jù)，編碼器I預(yù)設(shè)視頻編碼格式為RV40，預(yù)設(shè)視頻編碼碼率為700kbps，預(yù)設(shè)音頻編碼格式為AAC，預(yù)設(shè)音頻編碼碼率為192kbps，編碼器2預(yù)設(shè)視頻編碼格式為XviD，預(yù)設(shè)視頻編碼碼率為1600kbps，預(yù)設(shè)音頻編碼格式為AAC，預(yù)設(shè)音頻編碼碼率為96kbps，編碼器3預(yù)設(shè)視頻編碼格式為H. 264，預(yù)設(shè)視頻編碼碼率為3500kbps，預(yù)設(shè)音頻編碼格式為AAC，預(yù)設(shè)音頻編碼碼率為192kbps，每一個編碼器按照其預(yù)設(shè)編碼格式和編碼碼率進(jìn)行編碼，生成相應(yīng)的音視頻同步信息，并將編碼后的音頻流、視頻流和音視頻同步信息發(fā)送至多路編碼封裝裝置中的對應(yīng)編碼封裝器；
步驟204、多路編碼封裝裝置中編碼封裝器I預(yù)設(shè)封裝格式為RMVB，編碼封裝器2預(yù)設(shè)封裝格式為AVI，編碼封裝器3預(yù)設(shè)封裝格式為MOV，根據(jù)所述音視頻同步信息把編碼后的音頻流和視頻流封裝為預(yù)設(shè)封裝格式的音視頻流，發(fā)送至視頻文件存儲裝置；
步驟205、視頻文件存儲裝置接收封裝后的音視頻流并保存為音視頻文件。
最后應(yīng)說明的是以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種視頻編碼系統(tǒng)，其特征在于，包括音視頻采集裝置、解碼器、多路編碼裝置、多路編碼封裝裝置和視頻文件存儲裝置，所述音視頻采集裝置、解碼器、多路編碼裝置、多路編碼封裝裝置和視頻文件存儲裝置依次連接；其中 所述音視頻采集裝置用于采集音視頻信號源的音頻流和視頻流并發(fā)送至解碼器； 所述解碼器用于將音視頻采集裝置發(fā)送至的音頻流和視頻流解碼，獲得原始音頻流和視頻流，然后把解碼后的原始音頻流和視頻流數(shù)據(jù)復(fù)制預(yù)設(shè)數(shù)量發(fā)送至多路編碼裝置進(jìn)行編碼； 所述多路編碼裝置用于對收到的原始音頻流和視頻流分別進(jìn)行編碼，生成預(yù)設(shè)數(shù)量的格式和碼率不同音頻流和視頻流，并將編碼后的音頻流和視頻流發(fā)送至多路編碼封裝裝置； 所述多路編碼封裝裝置用于接收多路編碼裝置發(fā)來的所述編碼后的音頻流和視頻流，并封裝為不同格式的音視頻流； 所述視頻文件存儲裝置用于接收封裝后的音視頻流，并保存為音視頻文件。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種視頻編碼裝置，其特征在于，所述多路編碼裝置進(jìn)一步的包括預(yù)設(shè)數(shù)量的編碼格式和編碼碼率不同的編碼器。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種視頻編碼裝置，其特征在于，所述多路編碼封裝裝置進(jìn)一步包括與編碼器一一對應(yīng)的預(yù)設(shè)數(shù)量的編碼封裝器。
4.一種視頻編碼方法，其特征在于，包括以下步驟 A、音視頻采集裝置根據(jù)不同的音視頻信號源，選擇不同的輸入接口，采集音頻流和視頻流，并發(fā)送至解碼器； B、解碼器接收音視頻采集裝置發(fā)來的所述音頻流和視頻流，根據(jù)所述音頻流和視頻流的格式，分別調(diào)用相應(yīng)的解碼模塊進(jìn)行解碼，對有損壞的音頻幀和視頻幀進(jìn)行丟棄或者補(bǔ)貞處理，并保證音頻幀和視頻幀的同步，獲得原始音頻流和視頻流數(shù)據(jù)，復(fù)制預(yù)設(shè)數(shù)量的所述原始音頻流和視頻流數(shù)據(jù)發(fā)送至多路編碼裝置； C、多路編碼裝置中的每一個編碼器接收一份所述原始音頻流和視頻流數(shù)據(jù)，每一個編碼器按照其預(yù)設(shè)編碼格式和編碼碼率進(jìn)行編碼，生成相應(yīng)的音視頻同步信息，并將編碼后的音頻流、視頻流和音視頻同步信息發(fā)送至多路編碼封裝裝置中的對應(yīng)編碼封裝器； D、多路編碼封裝裝置中編碼封裝器根據(jù)所述音視頻同步信息把所述編碼后的音頻流和視頻流封裝成預(yù)設(shè)封裝格式的音視頻流，發(fā)送至視頻文件存儲裝置； E、視頻文件存儲裝置接收封裝后的音視頻流并保存為音視頻文件。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種視頻編碼系統(tǒng)和方法，其特征在于，步驟A中，所述音視頻信號源包括攝像機(jī)錄像、電視臺的SDI播出信息、有線電視信號和衛(wèi)星信號。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種視頻編碼系統(tǒng)和方法，首先，音視頻采集裝置采集音視頻信號源的音頻流和視頻流發(fā)送至解碼器；解碼器根據(jù)音頻流和視頻流的格式調(diào)用相應(yīng)的解碼模塊進(jìn)行解碼并處理，獲得原始音頻流和視頻流數(shù)據(jù)，復(fù)制預(yù)設(shè)數(shù)量發(fā)送至多路編碼裝置；多路編碼裝置按其預(yù)設(shè)編碼格式和編碼碼率進(jìn)行編碼，生成相應(yīng)的音視頻同步信息，發(fā)送至多路編碼封裝裝置，多路編碼封裝裝置根據(jù)把編碼后的音頻流和視頻流封裝成預(yù)設(shè)封裝格式的音視頻流，發(fā)送至視頻文件存儲裝置存儲為音視頻文件。本發(fā)明能夠有效對同一視頻源同時進(jìn)行多路視頻輸出格式的編碼，滿足用戶對編碼的時效性的要求和編碼設(shè)備的成本的要求，還能實(shí)現(xiàn)平滑的互聯(lián)網(wǎng)直播的碼率切換。
文檔編號H04N21/234GK102724551SQ20121019409
公開日2012年10月10日 申請日期2012年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月13日
發(fā)明者于江 申請人:天脈聚源(北京)傳媒科技有限公司