流媒體轉(zhuǎn)發(fā)模塊以及單、多模塊轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備和云轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種流媒體轉(zhuǎn)發(fā)模塊以及單、多模塊轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備和云轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)，其中流媒體轉(zhuǎn)發(fā)模塊包括相互電連接的控制芯片、內(nèi)存、流媒體接收網(wǎng)口、流媒體轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)口、HDMI接口、電源模塊；所述流媒體接收網(wǎng)口與流媒體視頻源連接，所述流媒體轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)口與遠(yuǎn)程客戶端連接，所述控制芯片將流媒體接收網(wǎng)口接收到的視音頻流轉(zhuǎn)化為統(tǒng)一格式后進(jìn)行壓縮，并通過流媒體轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)口轉(zhuǎn)發(fā)出去；所述控制芯片的型號為海思Hi35系列芯片。單個流媒體轉(zhuǎn)發(fā)模塊構(gòu)架十分簡單，所采用的電子器件也十分便宜，大大降低了轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備的成本，并且單個模塊還可以組成設(shè)備，設(shè)備又可以組成云轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)，可以承擔(dān)大規(guī)模、超大規(guī)模視音頻流的轉(zhuǎn)發(fā)工作。
【專利說明】
流媒體轉(zhuǎn)發(fā)模塊以及單、多模塊轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備和云轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及流媒體轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備，該流媒體轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備主要應(yīng)用于安防監(jiān)控、視頻會議、對講、多媒體視頻點播等領(lǐng)域，在利用ARM芯片(基于海思系列芯片)形成的設(shè)備在安裝后嵌入式LINUX后對接收到的視音頻流進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，以達(dá)到多人同時使用一個或幾個視音頻流的目的。
【背景技術(shù)】
[0002]視音頻流是指連續(xù)不斷的視音頻信息。視音頻流不同于視音頻文件，視音頻文件是指已經(jīng)打包成文件的一定時長內(nèi)的視音頻信息，而視音頻流沒有形成文件，用戶在查看視音頻流時一般指連接打開實時的視音頻信息。
[0003]視音頻流的應(yīng)用十分廣泛，經(jīng)常被應(yīng)用于安防監(jiān)控、視頻會議、多媒體視音頻實時交互等，一般由攝像機(jī)、視音頻編碼設(shè)備等生成經(jīng)壓縮后的(比如按H.265標(biāo)準(zhǔn)壓縮的)視音頻流。按H.264標(biāo)準(zhǔn)、1080P標(biāo)準(zhǔn)的視音頻流一般碼率為4-8Mbps，在一般正常情況下，一個視音頻流由兩至三個用戶同時連接查看使用(又稱2至3并發(fā))，視音頻流可以基本正常，但如果三個以上等多個設(shè)備或用戶需要同時查看一個視頻流源，則會造成前端設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)擁塞或不能正常工作，造成視音頻流丟包、連接質(zhì)量變差甚至斷開連接等情況，這就需要一個能承受多個并發(fā)的設(shè)備來做視音頻流的轉(zhuǎn)發(fā)工作，即流媒體轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備，一方面接收源頭視音頻流，另一方面同時轉(zhuǎn)發(fā)多個用戶及設(shè)備同時使用。
[0004]現(xiàn)有的流媒體轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備(又稱流媒體轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器)一般由基于X86架構(gòu)的計算機(jī)組成，在基于X86架構(gòu)的計算機(jī)上安裝一個轉(zhuǎn)發(fā)軟件(或稱為平臺軟件，內(nèi)嵌流媒體轉(zhuǎn)發(fā)模塊，或只有流媒體轉(zhuǎn)發(fā)部分)，形成一臺流媒體轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器，通過網(wǎng)口接收源頭視音頻流，再轉(zhuǎn)發(fā)給多個用戶或設(shè)備同時使用。雖然解決了并發(fā)問題，但是X86構(gòu)架的計算機(jī)十分昂貴，并且多個用戶同時連接同一個視頻源時十分不穩(wěn)定。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型為了解決現(xiàn)有的問題，提供一種流媒體轉(zhuǎn)發(fā)模塊，包括相互電連接的控制芯片、內(nèi)存、流媒體接收網(wǎng)口、流媒體轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)口、HDMI接口、電源模塊;所述流媒體接收網(wǎng)口與流媒體視頻源連接，所述流媒體轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)口與遠(yuǎn)程客戶端連接，所述控制芯片將流媒體接收網(wǎng)口接收到的視音頻流轉(zhuǎn)化為統(tǒng)一格式后進(jìn)行壓縮，并通過流媒體轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)口轉(zhuǎn)發(fā)出去;所述控制芯片的型號為海思Hi35系列芯片。
[0006]本技術(shù)方案中，所述流媒體接收網(wǎng)口、流媒體轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)口的最大傳輸速度為1000Mbps。所述統(tǒng)一格式為RTSP流。所述HDMI接口還可以與DVI轉(zhuǎn)HDMI轉(zhuǎn)接頭或者VGA轉(zhuǎn)HDMI轉(zhuǎn)接頭連接。
[0007]基于上述流媒體轉(zhuǎn)發(fā)模塊的技術(shù)方案，本實用新型還提出了一種單模塊轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備，該設(shè)備包含一個上述流媒體轉(zhuǎn)發(fā)模塊。
[0008]基于上述流媒體轉(zhuǎn)發(fā)模塊的技術(shù)方案，本實用新型還提出了一種多模塊轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備，該設(shè)備包含多個上述流媒體轉(zhuǎn)發(fā)模塊。該設(shè)備的多個流媒體轉(zhuǎn)發(fā)模塊可以轉(zhuǎn)發(fā)同一個與流媒體視頻源的視音頻流，還可以轉(zhuǎn)發(fā)多個流媒體視頻源的視音頻流。
[0009]基于上述單模塊轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備和多模塊轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備的技術(shù)方案，本實用新型還提出了一種云轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)，包含多個上述單模塊轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備和/或多個上述多模塊轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備。
[0010]現(xiàn)有技術(shù)采用X86服務(wù)器作為轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備，該服務(wù)器的轉(zhuǎn)發(fā)能力有限，而且需要配置昂貴的高性能(PU來實現(xiàn)多線程并發(fā)，而本實用新型采用單個海思芯片構(gòu)成一個模塊，由多個模塊可以組成一個大型設(shè)備，由各種設(shè)備又可以組成云轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)，實現(xiàn)了以超低的成本的流媒體轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備，相比于現(xiàn)有的流媒體轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備，本設(shè)備成本不及X86架構(gòu)成本五分之一。并且，本實用新型的設(shè)備體積非常小，加上嵌入式系統(tǒng)與嵌入式LINUX操作系統(tǒng)，系統(tǒng)運行非常穩(wěn)定。
【附圖說明】
[0011 ]圖1是本實用新型流媒體轉(zhuǎn)發(fā)模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2是本實用新型單模塊轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備的原理圖；
[0013]圖3是本實用新型多模塊轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備的原理圖；
[0014]圖4是本實用新型云轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)的原理圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對本實用新型進(jìn)一步進(jìn)行說明。
[0016]如圖1所示，本實用新型提供的流媒體轉(zhuǎn)發(fā)模塊采用海思芯片作為其控制芯片，可選用的海思芯片的型號包括1113518、!113520、!113516、!1135164、!113531、!113535、!113536(簡稱HI35XX系列芯片)，海思芯片為基于ARM的芯片，支持2個10M/100M/1000M自適應(yīng)網(wǎng)口，支持嵌入式LINUX系統(tǒng)。
[0017]—個流媒體轉(zhuǎn)發(fā)模塊包括相互電連接的控制芯片、內(nèi)存、流媒體接收網(wǎng)口、流媒體轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)口、HDMI接口、電源模塊。控制芯片HI35XX芯片相當(dāng)于CPU，用來作綜合運算。流媒體接收網(wǎng)口與流媒體視頻源連接，如攝像機(jī)、視音頻編碼器等，流媒體轉(zhuǎn)發(fā)模塊支持標(biāo)準(zhǔn)ONVIF接入、支持各廠家SDK接入，支持標(biāo)準(zhǔn)RTSP等格式視音頻流接入。流媒體轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)口與遠(yuǎn)程客戶端連接，控制芯片將流媒體接收網(wǎng)口接收到的視音頻流轉(zhuǎn)化為統(tǒng)一格式后進(jìn)行壓縮，并通過流媒體轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)口轉(zhuǎn)發(fā)出去。HDMI接口可以接入普通的HDMI視音頻信號，HI35XX芯片可以將普通的HDMI信號編碼成視音頻流，然后再轉(zhuǎn)發(fā)出去。HDMI接口上還可以再連接DVI轉(zhuǎn)HDMI轉(zhuǎn)接頭，或者VGA轉(zhuǎn)HDMI轉(zhuǎn)接頭，將輸入的DV1、VGA等信號轉(zhuǎn)換成HDMI信號后，控制芯片將接入的HDMI芯片轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)RTSP流，轉(zhuǎn)發(fā)后就可以供多個用戶或終端進(jìn)行解碼查看HDMI原信號了。
[0018]對于支持SDK等接入的遠(yuǎn)程終端(用戶、播放終端或存儲設(shè)備)，流媒體轉(zhuǎn)發(fā)模塊不對接收到的視音頻流進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換。對于只支持標(biāo)準(zhǔn)格式播放、存儲等的設(shè)備，則流媒體轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備將SDK等非標(biāo)準(zhǔn)(國際、國家標(biāo)準(zhǔn))流媒體轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)視音頻流(如標(biāo)準(zhǔn)RTSP流，RealTime Streaming Protocol，符合實時流傳輸協(xié)議的流)。
[0019]如圖2所示，本發(fā)明提出的單模塊轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備，包含上述一個流媒體轉(zhuǎn)發(fā)模塊。該單模塊轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備具有單片海思HI35XX系列芯片，通過2個網(wǎng)口接入網(wǎng)絡(luò)，單網(wǎng)口支持100Mbps接入，即單模塊轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備支持2GMbps的帶寬接入，按70%的網(wǎng)絡(luò)有效使用率，可以達(dá)到1.2GMbps的轉(zhuǎn)發(fā)，按H.265標(biāo)準(zhǔn)視頻1080P格式為例(通常單視頻需要2Mbps)，單設(shè)備可以轉(zhuǎn)發(fā)600路視音頻流轉(zhuǎn)發(fā)(或者說支持600個視音頻流并發(fā)轉(zhuǎn)發(fā))，按720P高清(IMbps)視音頻流轉(zhuǎn)發(fā)，則可以實現(xiàn)1200個并發(fā)轉(zhuǎn)發(fā)。因為轉(zhuǎn)發(fā)不帶復(fù)雜運算，所需的CPU資源非常小，實際測試中，以HI3536為例，在600個轉(zhuǎn)發(fā)并發(fā)時，CPU資源占有率不到20%(實際測量所得到的實驗數(shù)據(jù))。
[0020]如圖3所示，而在需要更多用戶或終端使用單視音頻流、或者更多視音頻流需要同時轉(zhuǎn)發(fā)時，則采用多個流媒體轉(zhuǎn)發(fā)模塊組成的大型轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備，即多模塊轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備，例如采用10個流媒體轉(zhuǎn)發(fā)模塊，按720P的H.265標(biāo)準(zhǔn)視音頻流，多模塊轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備則可以達(dá)到12000個并發(fā)，若采用100個流媒體轉(zhuǎn)發(fā)模塊，則多模塊轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備可以支持12萬個并發(fā)，具體模塊數(shù)不受限制，只受限于物理機(jī)箱能承載的模塊數(shù)量。具體實施過程中，可以實現(xiàn)16U機(jī)箱承載51個模塊，支持6.12萬個720P并發(fā)。多個流媒體轉(zhuǎn)發(fā)模塊轉(zhuǎn)發(fā)同一個與流媒體視頻源的視音頻流，或者轉(zhuǎn)發(fā)多個流媒體視頻源的視音頻流。
[0021 ]多模塊轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備對各流媒體轉(zhuǎn)發(fā)模塊采用分布式管理模式，統(tǒng)一管理輸入視音頻流;統(tǒng)一管理遠(yuǎn)程終端與多模塊轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備的連接。當(dāng)接入的流媒體需要格式轉(zhuǎn)換的視音頻流非常多時，可以根據(jù)各流媒體轉(zhuǎn)發(fā)模塊的CHJ資源占有率的情況，均衡分配各需要轉(zhuǎn)換視音頻流數(shù)量。當(dāng)單流媒體并發(fā)數(shù)非常多時，可以協(xié)同多個流媒體轉(zhuǎn)發(fā)模塊共同來轉(zhuǎn)發(fā)一個視音頻流。當(dāng)某個流媒體轉(zhuǎn)發(fā)模塊的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)不理想或超負(fù)荷時，設(shè)備可以合理分配各流媒體轉(zhuǎn)發(fā)模塊及各網(wǎng)口接入、輸出的流媒體及數(shù)量。在連接的終端并發(fā)數(shù)過大時，還可以采取級聯(lián)轉(zhuǎn)發(fā)的方式，即某流媒體轉(zhuǎn)發(fā)模塊(或多模塊轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備)可以做為終端，以一個連接的方式接收其它某流媒體轉(zhuǎn)發(fā)模塊(或多模塊轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備)轉(zhuǎn)發(fā)過來的視音頻流，再多個并發(fā)轉(zhuǎn)發(fā)出去，這樣就可以實現(xiàn)超大并發(fā)轉(zhuǎn)發(fā)。
[0022]如圖4所示，而當(dāng)一臺多模塊轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備不能滿足轉(zhuǎn)發(fā)要求時，則可以用多臺多模塊轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備和/或多臺單模塊轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備共同組成云轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)，即轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備群。在云轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)中，可以有多臺單模塊轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備和/或多臺多模塊轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備。這些設(shè)備可以在同一局域網(wǎng)或有聯(lián)通的不同局域網(wǎng)，或在互聯(lián)網(wǎng)，只需要設(shè)備間可以相互通訊。各設(shè)備之間以分布式管理模式，所有流媒體視頻源接入統(tǒng)一管理、所有遠(yuǎn)程終端接入統(tǒng)一管理。云轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)根據(jù)要轉(zhuǎn)換的視音頻流、要并發(fā)的視頻流數(shù)量及事設(shè)備各端口的網(wǎng)絡(luò)連接狀態(tài)，調(diào)整各設(shè)備各模塊至各網(wǎng)絡(luò)端其運行參數(shù)，以達(dá)到整個轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)最佳工作狀態(tài)。
[0023]以上的具體實施例僅用以舉例說明本實用新型的構(gòu)思，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實用新型的構(gòu)思下可以做出多種變形和變化，這些變形和變化均包括在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種流媒體轉(zhuǎn)發(fā)模塊，其特征在于，包括相互電連接的控制芯片、內(nèi)存、流媒體接收網(wǎng)口、流媒體轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)口、HDMI接口、電源模塊； 所述流媒體接收網(wǎng)口與流媒體視頻源連接，所述流媒體轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)口與遠(yuǎn)程客戶端連接，所述控制芯片將流媒體接收網(wǎng)口接收到的視音頻流進(jìn)行壓縮，并通過流媒體轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)口轉(zhuǎn)發(fā)出去； 所述控制芯片的型號為海思Hi35系列芯片。2.如權(quán)利要求1所述的流媒體轉(zhuǎn)發(fā)模塊，其特征在于，所述流媒體接收網(wǎng)口、流媒體轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)口的最大傳輸速度為100Mbps。3.如權(quán)利要求1所述的流媒體轉(zhuǎn)發(fā)模塊，其特征在于，所述控制芯片將接收到的不同格式的視音頻統(tǒng)一轉(zhuǎn)化為RTSP流，再通過流媒體轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)口轉(zhuǎn)發(fā)。4.如權(quán)利要求1所述的流媒體轉(zhuǎn)發(fā)模塊，其特征在于，所述HDMI接口與DVI轉(zhuǎn)HDMI轉(zhuǎn)接頭或者VGA轉(zhuǎn)HDMI轉(zhuǎn)接頭連接。5.—種單模塊轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備，包含一個如權(quán)利要求1-4任意一項權(quán)利要求所述的流媒體轉(zhuǎn)發(fā)模塊。6.—種多模塊轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備，包含多個如權(quán)利要求1 - 4任意一項權(quán)利要求所述的流媒體轉(zhuǎn)發(fā)模塊。7.如權(quán)利要求6所述的多模塊轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備，其特征在于，多個流媒體轉(zhuǎn)發(fā)模塊轉(zhuǎn)發(fā)同一個與流媒體視頻源的視音頻流，或者轉(zhuǎn)發(fā)多個流媒體視頻源的視音頻流。8.—種云轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)，包含多個如權(quán)利要求5所述的單模塊轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備，和/或多個如權(quán)利要求6所述的多模塊轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備。
【文檔編號】H04N21/63GK205430520SQ201620168772
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年3月4日
【發(fā)明人】羅承志, 汪義臣, 羅志紅, 黃旭源, 杜剛
【申請人】深圳市靈科科技有限公司