本實(shí)用新型實(shí)施例涉及在線直播技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種視頻壓縮裝置以及在線視頻播放系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在線視頻播放技術(shù)中，通過攝像機(jī)實(shí)時進(jìn)行畫面拍攝，再功過網(wǎng)絡(luò)服務(wù)將拍攝的畫面內(nèi)容分發(fā)的各個播放節(jié)點(diǎn)。下述將具體以在線視頻教學(xué)為例，對現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行說明。

視頻采集使用專業(yè)的攝像機(jī)，同時在一臺PC上配置有第三方制作的采集卡，PC上安裝有配合該第三方開發(fā)的采集卡授權(quán)軟件，用于對視頻進(jìn)行第一壓縮，以可以考慮到帶寬限制的條件下，有效傳輸給服務(wù)器，為此，現(xiàn)有技術(shù)中在服務(wù)器端要進(jìn)行二次壓縮，以適用于一種碼率壓縮，再通過CDN節(jié)點(diǎn)分發(fā)出去。

在實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型過程中，實(shí)用新型人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在如下問題：

(1)使用攝像機(jī)來采集視頻信息，由于攝像機(jī)過于專業(yè)，調(diào)節(jié)參數(shù)過多，在教學(xué)的視頻直播時，攝像機(jī)大量的參數(shù)顯得多余，參數(shù)調(diào)節(jié)起來過于復(fù)雜。

(2)服務(wù)器端既只按照一種碼率進(jìn)行壓縮，無法為了適應(yīng)不同播放場景或者終端進(jìn)行不同碼率的壓縮，比如大屏電視、平板電腦、APP。

(3)由于使用第三方開發(fā)的采集卡，為了適用于多種領(lǐng)域，集成了大量的功能，而對于教學(xué)視頻直播來說，只是使用其中一個功能，其他功能來說，棄而不用，造成浪費(fèi)，另外，還必須購買匹配的軟件授權(quán)，再加上一個售價大概四五萬元的采集卡，導(dǎo)致系統(tǒng)的成本較高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實(shí)用新型實(shí)施例所解決的技術(shù)問題之一在于提供一種視頻壓縮裝置以及在線視頻播放系統(tǒng)，用以克服現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷。

本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種視頻壓縮裝置，其包括：第一主板，所述第一主板包括一處理器，所述處理器包括變字長硬件編碼器，所述變字長硬件編碼器用于對有效的實(shí)時圖像按照不同播放請求方的播放碼率分別進(jìn)行切分以生成對應(yīng)播放碼率的壓縮圖像。

可選地，本實(shí)用新型任一實(shí)施例中，所述處理器還包括：混合電路，所述混合電路用于對采集的實(shí)時圖像進(jìn)行圖像幀的冗余處理，并在冗余處理后的圖像幀上重新加上時間戳后再重排獲得有效的實(shí)時圖像。

可選地，本實(shí)用新型任一實(shí)施例中，所述處理器還包括緩沖器，所述緩沖器用于對攝像頭采集的實(shí)時圖像進(jìn)行緩存，以進(jìn)行實(shí)時圖像的滯后統(tǒng)計進(jìn)而避免播放所述壓縮圖像的卡頓。

可選地，本實(shí)用新型任一實(shí)施例中，所述處理器還包括量化器，用于對切分處理后的實(shí)時圖像離散化處理，得到實(shí)時圖像的視頻組。

可選地，本實(shí)用新型任一實(shí)施例中，所述處理器還包括離散余弦變換器，用于對所述實(shí)時圖像的視頻組進(jìn)行二維波轉(zhuǎn)換，以通過二維波疊加的方式對切分后的實(shí)時圖像進(jìn)行壓縮處理。

可選地，本實(shí)用新型任一實(shí)施例中，所述處理器還包括加法器，所述加法器用于對二維波轉(zhuǎn)換后的所述實(shí)時圖像的視頻組與采集的所述實(shí)時圖像進(jìn)行比對獲得加減圖像幀，以生成對應(yīng)播放碼率的壓縮圖像。

可選地，本實(shí)用新型任一實(shí)施例中，所述變字長硬件編碼器用于對有效的實(shí)時圖像按照不同播放請求方的第一播放碼率、第二播放碼率、第三播放碼率分別進(jìn)行切分以生成對應(yīng)播放碼率的壓縮圖像，所述第一播放碼率適用于大屏電視，所述第二播放碼率適用于PC，所述第三播放碼率適用于第三方應(yīng)用程序。

本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種視頻壓縮裝置，其包括：第一主板，所述第一主板包括至少第一處理器、第二處理器、第三處理器，第一處理器包括第一變字長硬件編碼器，用于對有效的實(shí)時圖像按照播放請求方的第一播放碼率進(jìn)行切分以生成對應(yīng)所述第一播放碼率的壓縮圖像；第二處理器包括第二變字長硬件編碼器，用于對有效的實(shí)時圖像按照播放請求方的第二播放碼率進(jìn)行切分以生成對應(yīng)所述第二播放碼率的壓縮圖像；第三處理器均包括第三變字長硬件編碼器，用于對有效的實(shí)時圖像按照播放請求方的第三播放碼率進(jìn)行切分以生成對應(yīng)所述第三播放碼率的壓縮圖像。

可選地，本實(shí)用新型任一實(shí)施例中，所述第一處理器、第二處理器、第三處理器均包括一緩沖器，用于對攝像頭采集的實(shí)時圖像進(jìn)行緩存，以進(jìn)行實(shí)時圖像的滯后統(tǒng)計進(jìn)而避免播放所述壓縮圖像的卡頓。

可選地，本實(shí)用新型任一實(shí)施例中，所述第一處理器、第二處理器、第三處理器均包括一量化器，用于對切分處理后的實(shí)時圖像離散化處理，得到實(shí)時圖像的視頻組。

可選地，本實(shí)用新型任一實(shí)施例中，所述第一處理器、第二處理器、第三處理器均包括一離散余弦變換器，用于對所述實(shí)時圖像的視頻組進(jìn)行二維波轉(zhuǎn)換，以通過二維波疊加的方式對切分后的實(shí)時圖像進(jìn)行壓縮處理。

可選地，本實(shí)用新型任一實(shí)施例中，所述第一處理器、第二處理器、第三處理器均包括一加法器，用于對二維波轉(zhuǎn)換后的所述實(shí)時圖像的視頻組與采集的所述實(shí)時圖像進(jìn)行比對獲得加減圖像幀，以分別成第一播放碼率、第二播放碼率、第三播放碼率的壓縮圖像。

本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種在線視頻播放系統(tǒng)，其包括：攝像頭、上述任一項(xiàng)實(shí)施例所述的視頻壓縮裝置、第二主板，攝像頭用于對直播的內(nèi)容進(jìn)行實(shí)時圖像采集，并將采集的實(shí)時圖像發(fā)送給項(xiàng)實(shí)施例所述的視頻壓縮裝置；

第二主板用于根據(jù)各播放請求方在接入請求，將各播放碼率的壓縮圖像進(jìn)行路由到對應(yīng)的播放請求方。

由以上技術(shù)方案可見，本實(shí)用新型實(shí)施例中，通過第一主板上的處理器包括的變字長硬件編碼器對有效的實(shí)時圖像按照不同播放請求方的播放碼率分別進(jìn)行切分以生成對應(yīng)播放碼率的壓縮圖像，從而避免了過于專業(yè)的攝像機(jī)的額使用，以及由單獨(dú)的一塊主板即可對圖像進(jìn)行不同碼率的壓縮，無需使用集成了大量冗余功能的采集卡，從而提供了一種低成本的在線直播技術(shù)方案。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型實(shí)施例中記載的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例一視頻壓縮裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例二視頻壓縮裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例三在線視頻播放系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本領(lǐng)域的人員更好地理解本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅是本實(shí)用新型實(shí)施例一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型實(shí)施例中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本實(shí)用新型實(shí)施例保護(hù)的范圍。

下面結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例附圖進(jìn)一步說明本實(shí)用新型實(shí)施例具體實(shí)現(xiàn)。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例一視頻壓縮裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；如圖1所示，其包括：第一主板101，所述第一主板101包括一處理器111，所述處理器111包括變字長硬件編碼器1111，所述變字長硬件編碼器1111用于對有效的實(shí)時圖像按照不同播放請求方的播放碼率分別進(jìn)行切分以生成對應(yīng)播放碼率的壓縮圖像。

具體地，本實(shí)施例中，所述變字長硬件編碼器1111用于對有效的實(shí)時圖像按照不同播放請求方的第一播放碼率、第二播放碼率、第三播放碼率分別進(jìn)行切分以生成對應(yīng)播放碼率的壓縮圖像，所述第一播放碼率適用于大屏電視(比如60寸-100寸)，所述第二播放碼率適用于PC，所述第三播放碼率適用于第三方應(yīng)用程序。比如第一播放碼率可以為8k，第二播放碼率可以為4k，第三播放碼率為2k。

需要說明的是，不同播放請求方對應(yīng)的第一播放碼率、第二播放碼率和第三播放碼率也可以相同，具體參照播放請求放的播放需求而定，詳細(xì)不再贅述。

上述變字長硬件編碼器的結(jié)構(gòu)具體可以包括若干個半導(dǎo)體器件如三極管，若干個三極管形成移位器，從而對有效的實(shí)時圖像按照不同播放請求方的播放碼率分別進(jìn)行切分以生成對應(yīng)播放碼率的壓縮圖像。

進(jìn)一步地，本實(shí)施例中，所述處理器111還包括：混合電路1112，所述混合電路用于對采集的實(shí)時圖像進(jìn)行圖像幀的冗余處理，并在冗余處理后的圖像幀上重新加上時間戳后再重排獲得有效的實(shí)時圖像。

具體地，混合電路1112可以通過CMOS場效應(yīng)管來搭建，詳細(xì)不再贅述。

進(jìn)一步地，本實(shí)施例中，所述處理器111還包括緩沖器1113，所述緩沖器用于對攝像頭采集的實(shí)時圖像進(jìn)行緩存，以進(jìn)行實(shí)時圖像的滯后統(tǒng)計進(jìn)而避免播放所述壓縮圖像的卡頓。

本實(shí)施例中，緩沖器1113可以包括多個二極管、三極管，以及電源構(gòu)成，詳細(xì)不再贅述。

可選地，本實(shí)用新型任一實(shí)施例中，所述處理器還包括量化器1114，用于對切分處理后的實(shí)時圖像離散化處理，得到實(shí)時圖像的視頻組。

本實(shí)施例中，量化器是一種基于多值邏輯(MVL)的電路，以四值數(shù)值量化器為例,電路由六個RTD與一個HEMT構(gòu)成,六個RTD(RTD1～RTD6)相互串聯(lián),HEMT的源漏極與其中三個(RTD1,RTD2,RTD3)相并聯(lián).加在HEMT柵上的電壓VIN可以調(diào)節(jié)HEMT的源漏電流,也就可以調(diào)節(jié)HEMT與RTD并聯(lián)的總電流,即RTD1,RTD2,RTD3的有效峰值電流受加在HEMT柵上的電壓VIN所調(diào)制.RTD4,RTD5與RTD6的峰值電流不受VIN的影響.整個電路由振蕩時鐘信號VCLOCK驅(qū)動.隨著VCLOCK的增加,RTD依次完成由低阻導(dǎo)通態(tài)到高阻關(guān)斷態(tài)的轉(zhuǎn)變.轉(zhuǎn)換次序是按照峰值電流越小的RTD,越先實(shí)現(xiàn)狀態(tài)的轉(zhuǎn)換完成的.在實(shí)際電路應(yīng)用中,VCLOCK高電平的選擇要求是使六個RTD中的三個完成從低阻態(tài)到高阻態(tài)的轉(zhuǎn)變。

可選地，本實(shí)用新型任一實(shí)施例中，所述處理器還包括離散余弦變換器1115，用于對所述實(shí)時圖像的視頻組進(jìn)行二維波轉(zhuǎn)換，以通過二維波疊加的方式對切分后的實(shí)時圖像進(jìn)行壓縮處理。

具體地，離散余弦變換器在結(jié)構(gòu)上可以包括輸入存儲器和輸出存儲器，用于緩沖需要處理的實(shí)時圖像的寄存器表，用于實(shí)時圖像轉(zhuǎn)置處理的解復(fù)用器、第一復(fù)用器、第二復(fù)用器，用于控制實(shí)時圖像處理流程的控制單元，用于產(chǎn)生時鐘信號的時鐘模塊，以及離散余弦變換/逆離散余弦變換單元，輸入存儲器、第一復(fù)用器、寄存器表、解復(fù)用器、離散余弦變換/逆離散余弦變換單元、第二復(fù)用器、輸出存儲器依次連接；所述離散余弦變換/逆離散余弦變換單元包括寄存器、對寄存器的實(shí)時圖像進(jìn)行一次和或差運(yùn)算的第一和差運(yùn)算單元、對寄存器的實(shí)時圖像進(jìn)行移位后依次進(jìn)行兩次和或差運(yùn)算的第二和差運(yùn)算單元，第一和差運(yùn)算單元、第二和差運(yùn)算單元的輸入端、輸出端均與寄存器相連接，寄存器還分別與解復(fù)用器、第二復(fù)用器相連接。

可選地，本實(shí)用新型任一實(shí)施例中，所述處理器還包括加法器1116，所述加法器用于對二維波轉(zhuǎn)換后的所述實(shí)時圖像的視頻組與采集的所述實(shí)時圖像進(jìn)行比對獲得加減圖像幀，以生成對應(yīng)播放碼率的壓縮圖像。

本實(shí)施例中，加法器可以是串行進(jìn)位加法器(Carry Ripple Adder，CRA)、進(jìn)位跳躍加法器(cany skip Adder，CKA)，以及較高速度的進(jìn)位選擇加法器(carry select Adder，CSA)、超前進(jìn)位加法器(CLA)和并行前綴加法器(Parallel Prcfix Adder)中的任意一種。上述加法器的實(shí)現(xiàn)可以通過多路復(fù)用器以及相關(guān)的開關(guān)器件組成，詳細(xì)不再贅述。

與現(xiàn)有技術(shù)的在線教學(xué)直播相比，本實(shí)施例中，在第一主板側(cè)將采集的實(shí)時圖像一次性壓縮成可直接在不同播放請求放上播放的視頻，而非現(xiàn)有技術(shù)中由服務(wù)器進(jìn)行壓縮，從而減小播放時的延遲。據(jù)統(tǒng)計，現(xiàn)有技術(shù)中從直播點(diǎn)到學(xué)生端大致有7秒的延遲，而本專利大致有3秒左右延遲，延遲時間大大降低。

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例二視頻壓縮裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；如圖2所示，其包括：第一主板101，所述第一主板101包括至少第一處理器1117、第二處理器1118、第三處理器1119，第一處理器1117包括第一變字長硬件編碼器，用于對有效的實(shí)時圖像按照播放請求方的第一播放碼率進(jìn)行切分以生成對應(yīng)所述第一播放碼率的壓縮圖像；第二處理器1118包括第二變字長硬件編碼器，用于對有效的實(shí)時圖像按照播放請求方的第二播放碼率進(jìn)行切分以生成對應(yīng)所述第二播放碼率的壓縮圖像；第三處理器1119包括第三變字長硬件編碼器，用于對有效的實(shí)時圖像按照播放請求方的第三播放碼率進(jìn)行切分以生成對應(yīng)所述第三播放碼率的壓縮圖像。

可選地，本實(shí)用新型任一實(shí)施例中，所述第一處理器1117、第二處理器1118、第三處理器1119均包括一緩沖器，用于對攝像頭采集的實(shí)時圖像進(jìn)行緩存，以進(jìn)行實(shí)時圖像的滯后統(tǒng)計進(jìn)而避免播放所述壓縮圖像的卡頓。

可選地，本實(shí)用新型任一實(shí)施例中，所述第一處理器1117、第二處理器1118、第三處理器1119均包括一量化器，用于對切分處理后的實(shí)時圖像離散化處理，得到實(shí)時圖像的視頻組。

可選地，本實(shí)用新型任一實(shí)施例中，所述第一處理器1117、第二處理器1118、第三處理器1119均包括一離散余弦變換器，用于對所述實(shí)時圖像的視頻組進(jìn)行二維波轉(zhuǎn)換，以通過二維波疊加的方式對切分后的實(shí)時圖像進(jìn)行壓縮處理。

可選地，本實(shí)用新型任一實(shí)施例中，所述第一處理器1117、第二處理器1118、第三處理器1119均包括一加法器，用于對二維波轉(zhuǎn)換后的所述實(shí)時圖像的視頻組與采集的所述實(shí)時圖像進(jìn)行比對獲得加減圖像幀，以分別成第一播放碼率、第二播放碼率、第三播放碼率的壓縮圖像。

本實(shí)施例中，有關(guān)變字長硬件編碼器、緩沖器、量化器、離散余弦變換器、加法器的詳細(xì)介紹可參見上述圖1的記載，詳細(xì)不再贅述。

圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例三在線視頻播放系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；如圖3所示，其包括：攝像頭301、上述任一項(xiàng)實(shí)施例所述的視頻壓縮裝置100、第二主板302，攝像頭用于對直播的內(nèi)容進(jìn)行實(shí)時圖像采集，并將采集的實(shí)時圖像發(fā)送給項(xiàng)實(shí)施例所述的視頻壓縮裝置；第二主板302用于根據(jù)各播放請求方在接入請求，將各播放碼率的壓縮圖像進(jìn)行路由到對應(yīng)的播放請求方。

本實(shí)施例中，由于時采用攝像頭，而非功能復(fù)雜但并不適用于教學(xué)資源錄制的攝像機(jī)，參數(shù)調(diào)制較為簡單，成本較低。攝像頭可以是數(shù)字?jǐn)z像頭或者模擬攝像頭，如果是數(shù)字?jǐn)z像頭，則將模擬視頻信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，進(jìn)發(fā)送給第一主板。

本實(shí)施例中，播放請求方可以為大屏電視、PC、第三方應(yīng)用程序APP。第二主板在接收到播放請求方的請求時，對其進(jìn)行解析，從中獲得在線直播教學(xué)資源的地址，即源地址，以及目的地址，從而從具有播放資源的直播點(diǎn)中去獲取對應(yīng)的在線直播教學(xué)資源，并將在線直播教學(xué)資源對應(yīng)的壓縮視頻經(jīng)過解壓處理后路由到對應(yīng)目的地址指向的播放請求方。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)明白，本實(shí)用新型實(shí)施例的實(shí)施例可提供為方法、裝置(設(shè)備)、或計算機(jī)程序產(chǎn)品。因此，本實(shí)用新型實(shí)施例可采用完全硬件實(shí)施例、完全軟件實(shí)施例、或結(jié)合軟件和硬件方面的實(shí)施例的形式。而且，本實(shí)用新型實(shí)施例可采用在一個或多個其中包含有計算機(jī)可用程序代碼的計算機(jī)可用存儲介質(zhì)(包括但不限于磁盤存儲器、CD-ROM、光學(xué)存儲器等)上實(shí)施的計算機(jī)程序產(chǎn)品的形式。

本實(shí)用新型實(shí)施例是參照根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的方法、裝置(設(shè)備)和計算機(jī)程序產(chǎn)品的流程圖和/或方框圖來描述的。應(yīng)理解可由計算機(jī)程序指令實(shí)現(xiàn)流程圖和/或方框圖中的每一流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結(jié)合?？商峁┻@些計算機(jī)程序指令到通用計算機(jī)、專用計算機(jī)、嵌入式處理機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器以產(chǎn)生一個機(jī)器，使得通過計算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器執(zhí)行的指令產(chǎn)生用于實(shí)現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的裝置。

這些計算機(jī)程序指令也可存儲在能引導(dǎo)計算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備以特定方式工作的計算機(jī)可讀存儲器中，使得存儲在該計算機(jī)可讀存儲器中的指令產(chǎn)生包括指令裝置的制造品，該指令裝置實(shí)現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能。

這些計算機(jī)程序指令也可裝載到計算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備上，使得在計算機(jī)或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行一系列操作步驟以產(chǎn)生計算機(jī)實(shí)現(xiàn)的處理，從而在計算機(jī)或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行的指令提供用于實(shí)現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的步驟。

盡管已描述了本實(shí)用新型實(shí)施例的優(yōu)選實(shí)施例，但本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員一旦得知了基本創(chuàng)造性概念，則可對這些實(shí)施例作出另外的變更和修改。所以，所附權(quán)利要求意欲解釋為包括優(yōu)選實(shí)施例以及落入本實(shí)用新型實(shí)施例范圍的所有變更和修改。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本實(shí)用新型實(shí)施例進(jìn)行各種改動和變型而不脫離本實(shí)用新型實(shí)施例的精神和范圍。這樣，倘若本實(shí)用新型實(shí)施例的這些修改和變型屬于本實(shí)用新型實(shí)施例權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本實(shí)用新型實(shí)施例也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。