專利名稱：一種基于pc架構的實時高清視頻通信終端的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及高清視頻實時傳輸處理的系統(tǒng)集成技術，特別是一種基于PC架構的實時高清視頻通信終端，所述通信終端部署容易、靈活性高，能夠面向中小型企業(yè)、家庭和個人移動用戶。
背景技術：
當前，實時高清視頻系統(tǒng)的應用主要集中在安防監(jiān)控、會議等大型企業(yè)級應用中， 面向中小型企業(yè)、家庭和個人用戶的實時高清視頻通信終端還沒有有效地實現(xiàn)和廣泛地應用。除了價格因素外，主要的原因是現(xiàn)有的企業(yè)級實時高清視頻通信終端在技術性能上和使用功能上還不能夠充分滿足中小型企業(yè)，家庭和移動用戶的需求。

發(fā)明內容
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術存在的缺陷或不足，提供一種基于PC架構的實時高清視頻通信終端，所述通信終端能夠廣泛地適用于大型會議室、中小型企業(yè)、家庭和移動用戶，從而實現(xiàn)高清視頻通信的大眾普及應用。本發(fā)明技術方案如下一種基于PC架構的實時高清視頻通信終端，其特征在于，所述PC包括支持USB3.0 接口的PC主板，所述PC主板上設置有高清視頻圖像處理、碼流控制和通信調度單元，所述高清視頻圖像處理、碼流控制和通信調度單元通過USB3. 0接口連接基于USB3. 0接口的高清視頻攝像機，并通過USB3. 0接口或PCI-E接口連接支持USB3. 0接口或PCI-E接口的高清視頻編碼器；所述高清視頻圖像處理、碼流控制和通信調度單元通過USB3. 0接口采集來自所述高清視頻攝像機的實時原始高清視頻數(shù)據(jù)，并對所述實時原始高清視頻數(shù)據(jù)經(jīng)過預處理后或不經(jīng)過預處理都通過USB3. 0接口或PCI-E接口傳輸給所述高清視頻編碼器；所述高清視頻編碼器對所述實時原始高清視頻數(shù)據(jù)進行高清視頻編碼后，將高清視頻編碼數(shù)據(jù)通過USB3. 0接口或PCI-E接口傳輸給所述高清視頻圖像處理、碼流控制和通信調度單元；所述高清視頻圖像處理、碼流控制和通信調度單元對所述高清視頻編碼數(shù)據(jù)進行后續(xù)處理。所述后續(xù)處理包括通過網(wǎng)絡傳送所述高清視頻編碼數(shù)據(jù)、把所述高清視頻編碼數(shù)據(jù)保存為視頻文件、解碼所述高清視頻編碼數(shù)據(jù)和/或顯示高清視頻數(shù)據(jù)。所述PC是支持USB3. 0接口的便攜式PC。所述便攜式PC連接無線寬帶網(wǎng)絡。所述PC連接網(wǎng)絡，所述實時高清視頻通信終端為高清視頻監(jiān)控終端。所述PC連接互聯(lián)網(wǎng)，所述實時高清視頻通信終端為家庭高清視頻終端，是能夠適用IPTV、VOIP和互聯(lián)網(wǎng)的三網(wǎng)融合終端。所述高清視頻圖像處理、碼流控制和通信調度單元通過數(shù)字信號處理模塊動態(tài)補償環(huán)境照明的變化，從而降低環(huán)境照明變化對圖像質量的影響。本發(fā)明的技術效果如下
本發(fā)明是一種基于PC的、適用于家庭和個人移動用戶的實時高清視頻通信終端，本發(fā)明能夠基于USB3. 0高清視頻攝像機和USB3. 0高清視頻編碼器而實施，很好地解決了現(xiàn)有技術中硬件安裝和部署難度高、系統(tǒng)靈活性差、使用不便的問題。針對現(xiàn)有產品在性能上和功能上的不足，我們的方案是采用基于USB3. 0接口的高清視頻攝像機和基于 USB3.0(或PCI-E)接口的高清視頻編碼器，在支持USB3.0的PC主板上進行實時的高清視頻圖像處理，碼流控制和通信調度。我們專有的技術方案充分地滿足了大型會議室，中小型企業(yè)，家庭和移動用戶的技術性能和使用功能的要求，同時大大地降低了終端的成本，從而實現(xiàn)高清視頻通信的大眾普及應用。高清視頻攝像機通過USB3. 0接口接入PC主板，高清視頻編碼器通過另一個 USB3. 0 (或PCI-E)接口接入PC主板。USB接口在PC上已經(jīng)作為標準配置而存在，USB3. 0 接口的傳輸帶寬達到了 4. 8Gb/s,能夠勝任高清視頻通信，例如，傳輸1080p30，1080160， 1080p60和720p60高清視頻原始碼流。由于硬件采用了 USB接口，支持熱插拔，安裝、配置、部署都很方便；減少了不必要的視頻通信連線，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，特別是解決了在便攜式PC上的部署問題。由于高清視頻處理軟件可以直接通過USB3.0接口采集到高清視頻攝像機的原始高清視頻數(shù)據(jù)，在編碼前軟件就有機會對視頻數(shù)據(jù)做一些預處理，提高編碼質量；并且，如果需要顯示本地視頻數(shù)據(jù)，就可以減少一次解碼過程，直接顯示。


圖1是實施本發(fā)明的第1實施例結構示意圖。圖2是實施本發(fā)明的第2實施例結構示意圖。圖3是實施本發(fā)明的第3實施例結構示意圖。圖4是實施本發(fā)明的第4實施例結構示意圖。圖5是實施本發(fā)明的第5實施例結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖(圖1-圖5)對本發(fā)明進行說明。圖1是實施本發(fā)明的第1實施例結構示意圖。如圖1所示，一種基于PC架構的實時高清視頻通信終端，基于支持USB3. 0接口的PC主板的高清視頻通信終端方案如圖1， 高清視頻攝像機通過USB3. 0接口接入PC主板，高清視頻編碼器通過另一個USB3. 0 (或 PCI-E)接口接入PC主板。1.PC上運行的高清視頻圖像處理，碼流控制和通信調度單元， 通過USB3. 0接口采集高清視頻攝像機輸入的實時高清視頻數(shù)據(jù)，并根據(jù)需求對高清視頻數(shù)據(jù)做相應的碼流調度和圖像處理。2.高清視頻圖像處理，碼流控制和通信調度單元把采集并預處理后的高清視頻數(shù)據(jù)通過USB3. 0 (或PCI-E)接口實時地傳輸給高清視頻編碼器。3.高清視頻圖像處理，碼流控制和通信調度單元通過USB3.0(或PCI-幻接口從高清視頻編碼器實時地獲取編碼后的碼流數(shù)據(jù)。4.高清視頻圖像處理，碼流控制和通信調度單元實時地做其他后續(xù)處理(如通過網(wǎng)絡傳送高清視頻編碼數(shù)據(jù)、把高清視頻編碼數(shù)據(jù)保存為視頻文件、解碼高清視頻編碼數(shù)據(jù)、顯示高清視頻數(shù)據(jù)等)。本方案與傳統(tǒng)方案相比， 具有很大的優(yōu)點1.由于硬件采用了 USB接口，支持熱插拔，安裝、配置、部署都很方便；減少了不必要的視頻通信連線，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，特別是解決了在便攜式PC上的部署問題。2.由于高清視頻圖像處理，碼流控制和通信調度單元可以直接通過USB3.0接口采集到高清視頻攝像機的原始高清視頻數(shù)據(jù)，在編碼前高清視頻圖像處理，碼流控制和通信調度單元就有可以根據(jù)應用的需求對視頻數(shù)據(jù)做必要的處理，從而提高圖像質量，在技術性能上和應用功能上滿足需求。3.由于高清視頻圖像處理，碼流控制和通信調度單元可以直接通過USB3. 0接口采集到高清視頻攝像機的原始高清視頻數(shù)據(jù)，如果需要顯示本地視頻數(shù)據(jù)，可以直接顯示，不需要二次編解碼。4.高清視頻圖像處理，碼流控制和通信調度單元可以通過數(shù)字信號處理的方法動態(tài)補償環(huán)境照明的變化，從而降低了圖像質量對環(huán)境照明的要求。在會議室的應用環(huán)境中，本技術方案可以大大減小照明系統(tǒng)的設備投資和工程費用；在便攜應用環(huán)境中，本技術方案可以適應不同的照明環(huán)境，無論是低照度還是強照度的照明環(huán)境。因此，本技術方案在技術性能上滿足了實時高清視頻通信在便攜環(huán)境中的應用。 5.高清視頻圖像處理，碼流控制和通信調度單元實時性。圖2是實施本發(fā)明的第2實施例結構示意圖。針對移動用戶，我們采用便攜式PC、 USB3. 0高清視頻攝像機和USB3. 0高清視頻編碼器來實現(xiàn)，如圖2。這個方案可以靈活方便地應用在4G/LTE無線寬帶網(wǎng)絡上。這個方案能夠實現(xiàn)個人用戶遠程、移動、高清、可視通信。本發(fā)明是一種基于PC的、適用于家庭和個人移動用戶的實時高清視頻通信終端，本發(fā)明基于USB3. 0高清視頻攝像機和USB3. 0高清視頻編碼器而實施，很好地解決了現(xiàn)有技術中硬件安裝和部署難度高、系統(tǒng)靈活性差、使用不便的問題。圖3是實施本發(fā)明的第3實施例結構示意圖。圖4是實施本發(fā)明的第4實施例結構示意圖。針對家庭用戶，我們可以采用兩種模式。一種是支持USB3.0接口的PC、USB3.0 接口的高清視頻攝像機和USB3. 0接口的高清視頻編碼器的組合，如圖3。另一種是支持 USB3. 0接口的PC、USB3. 0接口的高清視頻攝像機和PCI-E接口的高清視頻編碼器的組合， 如圖4。家庭高清視頻終端可以同時實現(xiàn)IPTV，VOIP和互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)等功能，是三網(wǎng)融合的理想終端解決方案。這個方案可以在現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)上實現(xiàn)家庭或個人用戶的遠程、高清、可視
ififn。圖5是實施本發(fā)明的第5實施例結構示意圖。針對政府、企業(yè)和家庭等的安防需求，本方案所提出的實時高清視頻通信終端還可以作為一個高清視頻監(jiān)控終端。如圖5?！N基于PC架構的實時高清視頻通信終端，其特征在于，所述PC包括支持USB3.0 接口的PC主板，所述PC主板上設置有高清視頻圖像處理、碼流控制和通信調度單元，所述高清視頻圖像處理、碼流控制和通信調度單元通過USB3. 0接口連接基于USB3. 0接口的高清視頻攝像機，并通過USB3. 0接口或PCI-E接口連接支持USB3. 0接口或PCI-E接口的高清視頻編碼器；所述高清視頻圖像處理、碼流控制和通信調度單元通過USB3. 0接口采集來自所述高清視頻攝像機的實時原始高清視頻數(shù)據(jù)，并對所述實時原始高清視頻數(shù)據(jù)經(jīng)過預處理后或不經(jīng)過預處理都通過USB3. 0接口或PCI-E接口傳輸給所述高清視頻編碼器；所述高清視頻編碼器對所述實時原始高清視頻數(shù)據(jù)進行高清視頻編碼后，將高清視頻編碼數(shù)據(jù)通過USB3. 0接口或PCI-E接口傳輸給所述高清視頻圖像處理、碼流控制和通信調度單元；所述高清視頻圖像處理、碼流控制和通信調度單元對所述高清視頻編碼數(shù)據(jù)進行后續(xù)處理。 所述后續(xù)處理包括通過網(wǎng)絡傳送所述高清視頻編碼數(shù)據(jù)、把所述高清視頻編碼數(shù)據(jù)保存為視頻文件、解碼所述高清視頻編碼數(shù)據(jù)和/或顯示高清視頻數(shù)據(jù)。所述PC是支持USB3. 0
5接口的便攜式PC。所述便攜式PC連接無線寬帶網(wǎng)絡。所述PC連接網(wǎng)絡，所述實時高清視頻通信終端為高清視頻監(jiān)控終端。所述PC連接互聯(lián)網(wǎng)，所述實時高清視頻通信終端為家庭高清視頻終端，是能夠適用iptv、VOIP和互聯(lián)網(wǎng)的三網(wǎng)融合終端。所述高清視頻圖像處理、 碼流控制和通信調度單元通過數(shù)字信號處理模塊動態(tài)補償環(huán)境照明的變化，從而降低環(huán)境照明變化對圖像質量的影響。 在此指明，以上敘述有助于本領域技術人員理解本發(fā)明創(chuàng)造，但并非限制本發(fā)明創(chuàng)造的保護范圍。任何沒有脫離本發(fā)明創(chuàng)造實質內容的對以上敘述的等同替換、修飾改進和/或刪繁從簡而進行的實施，均落入本發(fā)明創(chuàng)造的保護范圍。
權利要求
1.一種基于PC架構的實時高清視頻通信終端，其特征在于，所述PC包括支持USB3. 0 接口的PC主板，所述PC主板上設置有高清視頻圖像處理、碼流控制和通信調度單元，所述高清視頻圖像處理、碼流控制和通信調度單元通過USB3. 0接口連接基于USB3. 0接口的高清視頻攝像機，并通過USB3. 0接口或PCI-E接口連接支持USB3. 0接口或PCI-E接口的高清視頻編碼器；所述高清視頻圖像處理、碼流控制和通信調度單元通過USB3. 0接口采集來自所述高清視頻攝像機的實時原始高清視頻數(shù)據(jù)，并對所述實時原始高清視頻數(shù)據(jù)經(jīng)過預處理后或不經(jīng)過預處理都通過USB3. 0接口或PCI-E接口傳輸給所述高清視頻編碼器；所述高清視頻編碼器對所述實時原始高清視頻數(shù)據(jù)進行高清視頻編碼后，將高清視頻編碼數(shù)據(jù)通過USB3. 0接口或PCI-E接口傳輸給所述高清視頻圖像處理、碼流控制和通信調度單元；所述高清視頻圖像處理、碼流控制和通信調度單元對所述高清視頻編碼數(shù)據(jù)進行后續(xù)處理。
2.根據(jù)權利要求1所述的基于PC架構的實時高清視頻通信終端，其特征在于，所述后續(xù)處理包括通過網(wǎng)絡傳送所述高清視頻編碼數(shù)據(jù)、把所述高清視頻編碼數(shù)據(jù)保存為視頻文件、解碼所述高清視頻編碼數(shù)據(jù)和/或顯示高清視頻數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權利要求1所述的基于PC架構的實時高清視頻通信終端，其特征在于，所述PC 是支持USB3. 0接口的便攜式PC。
4.根據(jù)權利要求3所述的基于PC架構的實時高清視頻通信終端，其特征在于，所述便攜式PC連接無線寬帶網(wǎng)絡。
5.根據(jù)權利要求1所述的基于PC架構的實時高清視頻通信終端，其特征在于，所述PC 連接網(wǎng)絡，所述實時高清視頻通信終端為高清視頻監(jiān)控終端。
6.根據(jù)權利要求1所述的基于PC架構的實時高清視頻通信終端，其特征在于，所述PC 連接互聯(lián)網(wǎng)，所述實時高清視頻通信終端為家庭高清視頻終端，是能夠適用IPTV、VOIP和互聯(lián)網(wǎng)的三網(wǎng)融合終端。
7.根據(jù)權利要求1所述的基于PC架構的實時高清視頻通信終端，其特征在于，所述高清視頻圖像處理、碼流控制和通信調度單元通過數(shù)字信號處理模塊動態(tài)補償環(huán)境照明的變化，從而降低環(huán)境照明變化對圖像質量的影響。
全文摘要
一種基于PC架構的實時高清視頻通信終端，所述通信終端部署容易、靈活性高，能夠面向中小型企業(yè)、家庭和個人移動用戶，其特征在于，所述PC包括支持USB3.0接口的PC主板，所述PC主板上設置有高清視頻圖像處理、碼流控制和通信調度單元，所述高清視頻圖像處理、碼流控制和通信調度單元通過USB3.0接口連接基于USB3.0接口的高清視頻攝像機，并通過USB3.0接口或PCI-E接口連接支持USB3.0接口或PCI-E接口的高清視頻編碼器。
文檔編號H04N7/18GK102387336SQ20111037270
公開日2012年3月21日 申請日期2011年11月22日 優(yōu)先權日2011年11月22日
發(fā)明者王生安, 鄧大鵬 申請人:北京華緯訊電信技術有限公司