一種音視頻解碼系統(tǒng)及解碼方法
【專利摘要】一種音視頻解碼系統(tǒng)及解碼方法,包括：至少一通信模塊，用于該音視頻解碼系統(tǒng)與前端設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換；至少一解碼模塊，電性連接該通信模塊，用于通過該通信模塊從該前端設(shè)備獲取需要的音視頻數(shù)據(jù)，并對該音視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼；至少一接口模塊，電性連接該解碼模塊，用于提供多種音視頻輸出接口，將該解碼模塊解碼后的音視頻數(shù)據(jù)輸出到顯示設(shè)備；控制模塊，電性連接該通信模塊、該解碼模塊及該接口模塊，用于根據(jù)該音視頻解碼系統(tǒng)中當(dāng)前各模塊已有的負(fù)載量和系統(tǒng)所能承載的負(fù)載量動(dòng)態(tài)均衡控制各模塊的負(fù)載；電源模塊，用于給該音視頻解碼系統(tǒng)供電。
【專利說明】一種音視頻解碼系統(tǒng)及解碼方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種智能安防監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)時(shí)音視頻顯示領(lǐng)域，特別是涉及一種分布式可配置可擴(kuò)展的音視頻解碼系統(tǒng)的架構(gòu)及設(shè)計(jì)方法。

【背景技術(shù)】
[0002]安防監(jiān)控系統(tǒng)快速發(fā)展，監(jiān)控?cái)z像機(jī)的市場需求急劇增大，后臺(tái)解碼顯示監(jiān)控圖像的清晰程度和實(shí)時(shí)性能要求越來越高。目前市場上大多數(shù)平臺(tái)的音視頻解碼功能都是通過集中式架構(gòu)的服務(wù)器和軟件的方法實(shí)現(xiàn)，這樣帶來幾個(gè)方面的問題:第一，軟件方法實(shí)現(xiàn)音視頻解碼功能受限于集中式架構(gòu)的服務(wù)器性能；第二，集中式架構(gòu)的服務(wù)器的擴(kuò)展性不強(qiáng)，如果前端設(shè)備規(guī)模擴(kuò)大，則升級后臺(tái)服務(wù)器的成本將大幅提高；第三，市場對監(jiān)控圖像的多屏顯示的需求愈來愈烈，集中式架構(gòu)的服務(wù)器顯示接口的擴(kuò)充，受到服務(wù)器載體空間的限制。基于此，一種分布式可配置可擴(kuò)展的音視頻解碼系統(tǒng)的架構(gòu)便應(yīng)運(yùn)而生，分布式架構(gòu)的音視頻解碼系統(tǒng)是安防監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為達(dá)上述目的本發(fā)明提供一種分布式音視頻解碼系統(tǒng)，包括:至少一通信模塊，用于該音視頻解碼系統(tǒng)與前端設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換；至少一解碼模塊，電性連接該通信模塊，用于通過該通信模塊從該前端設(shè)備獲取需要的音視頻數(shù)據(jù)，并對該音視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼；至少一接口模塊，電性連接該解碼模塊，用于提供多種音視頻輸出接口，將該解碼模塊解碼后的音視頻數(shù)據(jù)輸出到顯示設(shè)備；控制模塊，電性連接該通信模塊、該解碼模塊及該接口模塊，用于根據(jù)該音視頻解碼系統(tǒng)中當(dāng)前各模塊已有的負(fù)載量和系統(tǒng)所能承載的負(fù)載量動(dòng)態(tài)均衡控制各模塊的負(fù)載；電源模塊，用于給該音視頻解碼系統(tǒng)供電。
[0004]上述的分布式音視頻解碼系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)類型的模塊的功能獨(dú)立，且各類型模塊的數(shù)量可根據(jù)各模塊的負(fù)載量和系統(tǒng)所能承載的負(fù)載量動(dòng)態(tài)調(diào)整。
[0005]上述的分布式音視頻解碼系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)的解碼模塊、通信模塊和控制模塊具有通用性，根據(jù)功能需求定義部分為解碼模塊，部分為通信模塊，部分為控制模塊，各模塊一旦被界定為某種類型的模塊，定義后的模塊功能不同且不重疊。
[0006]為達(dá)上述目的本發(fā)明還提供一種上述任一項(xiàng)所述的分布式音視頻解碼系統(tǒng)的控制方法，包括:步驟401，系統(tǒng)內(nèi)通信模塊和解碼模塊上報(bào)各自的負(fù)載量大小給控制模塊；步驟402，控制模塊查詢系統(tǒng)內(nèi)是否有新任務(wù)需要執(zhí)行，如果沒有則系統(tǒng)正常執(zhí)行現(xiàn)有的任務(wù)，并繼續(xù)監(jiān)控各模塊的負(fù)載量和新任務(wù)；如果有新任務(wù)則進(jìn)入下一步驟；步驟403，控制模塊比較計(jì)算各模塊新任務(wù)的負(fù)載量大??；步驟404，控制模塊根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)各模塊現(xiàn)有的負(fù)載量做出均衡策略，并下發(fā)新任務(wù)。
[0007]上述的分布式音視頻解碼系統(tǒng)的控制方法，其中在步驟401之前，還包括:步驟501，控制模塊解析用戶的配置信息；步驟502，控制模塊獲取前端設(shè)備的編號。
[0008]上述的分布式音視頻解碼系統(tǒng)的控制方法，其中在步驟502中，控制模塊獲取前端設(shè)備的編號進(jìn)一步包括:若前端設(shè)備不支持心跳協(xié)議，則控制模塊定時(shí)的維護(hù)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的前端設(shè)備編號，并調(diào)度通信模塊在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)發(fā)送廣播報(bào)文，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的前端設(shè)備收到控制模塊發(fā)送的廣播報(bào)文并回復(fù)自身的編號，控制模塊統(tǒng)計(jì)收到的編號，并記錄在自身的存儲(chǔ)空間內(nèi)；若前端設(shè)備支持心跳協(xié)議，則控制模塊定時(shí)收到各個(gè)前端設(shè)備的心跳報(bào)文后，即認(rèn)為該設(shè)備狀態(tài)正常，統(tǒng)計(jì)該設(shè)備編號。
[0009]上述的分布式音視頻解碼系統(tǒng)的控制方法，其中于步驟404之后還包含一解碼模塊進(jìn)行解碼步驟包括:步驟601，獲取解碼方式；步驟602，上報(bào)已有的解碼任務(wù)量給控制模塊，待控制模塊做最終的任務(wù)決策；步驟603，獲取待解碼的任務(wù)，如果解碼模塊本身的任務(wù)負(fù)載量相對較少，則會(huì)獲取到新的解碼任務(wù)，新獲取的任務(wù)首先會(huì)暫存在內(nèi)部存儲(chǔ)隊(duì)列內(nèi)等待被解碼；步驟604，按照用戶配置的解碼方式執(zhí)行解碼任務(wù)。
[0010]上述的分布式音視頻解碼系統(tǒng)的控制方法，其中系統(tǒng)內(nèi)通信模塊和解碼模塊上報(bào)各自的負(fù)載量大小給控制模塊進(jìn)一步包括:通信模塊的負(fù)載量的衡量形式以現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)帶寬、網(wǎng)絡(luò)鏈路狀態(tài)、模塊堆棧內(nèi)待傳輸和接收的數(shù)據(jù)包的大小作為參考指標(biāo)，解碼模塊的負(fù)載量的衡量形式以模塊內(nèi)處理器的性能、內(nèi)存的大小和模塊內(nèi)待解碼的數(shù)據(jù)量大小作為參考指標(biāo)。
[0011]上述的分布式音視頻解碼系統(tǒng)的控制方法，其中于步驟401之前，進(jìn)一步包括一控制模塊的選擇方法，該控制模塊的選擇方法包括:步驟701，當(dāng)系統(tǒng)開始工作時(shí)隨機(jī)選擇其中一個(gè)模塊為控制模塊，下一個(gè)模塊被默認(rèn)選擇為備用控制模塊；步驟702，系統(tǒng)工作后，將控制模塊的所有數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)更新到備用控制模塊；步驟703，系統(tǒng)工作異常后，立即啟用備用控制模塊作為主控制模塊，并自動(dòng)選擇其下一個(gè)模塊為備用控制模塊。
[0012]上述的分布式音視頻解碼系統(tǒng)的控制方法，其中所述的步驟703中，包括:當(dāng)主控制模塊出現(xiàn)異常后，自發(fā)啟動(dòng)備用控制模塊。
[0013]與現(xiàn)有的音視頻解碼系統(tǒng)的架構(gòu)相比，本發(fā)明的有益技術(shù)效果在于:
[0014]第一，本發(fā)明中所有的模塊均為系統(tǒng)中獨(dú)立的部分，各模塊的數(shù)量都等于一時(shí)組成最小系統(tǒng)。在保證最小系統(tǒng)的前提下，增加或減少各模塊的數(shù)量不影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行；
[0015]第二，本發(fā)明中系統(tǒng)內(nèi)各功能按照模塊化設(shè)計(jì)，使得系統(tǒng)內(nèi)各功能獨(dú)立且具有通用性；
[0016]第三，本發(fā)明中系統(tǒng)內(nèi)各功能由于模塊化設(shè)計(jì)的低耦合性，可使系統(tǒng)根據(jù)實(shí)際負(fù)載靈活的擴(kuò)展各功能模塊；
[0017]第四，本發(fā)明采用分布式的架構(gòu)，能有效的緩解集中式架構(gòu)的各種問題。
[0018]第五，本發(fā)明中系統(tǒng)內(nèi)用戶可配置系統(tǒng)的解碼方式和接口的顯示方式，使得系統(tǒng)可滿足多種需求，具有接入方便，易維護(hù)，適用性強(qiáng)的特點(diǎn)。
[0019]分布式架構(gòu)的音視頻解碼系統(tǒng)中各個(gè)功能模塊相互獨(dú)立，電源模塊、通信模塊、控制模塊、解碼模塊、接口模塊的數(shù)量可以根據(jù)系統(tǒng)的負(fù)載量動(dòng)態(tài)擴(kuò)展而不影響整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。分布式架構(gòu)的音視頻解碼系統(tǒng)是一個(gè)多輸入、多輸出系統(tǒng)，系統(tǒng)可以同時(shí)接入多路前端設(shè)備，并同時(shí)對其進(jìn)行解碼，最后通過多接口通道輸出顯示。系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)模塊的負(fù)載量由控制模塊實(shí)現(xiàn)均衡，即控制模塊即為整個(gè)系統(tǒng)的核心大腦，其他模塊均由控制模塊指揮工作。
[0020]分布式架構(gòu)的音視頻解碼系統(tǒng)相對于集中式的系統(tǒng)相比，有以下幾個(gè)方面的優(yōu)占-
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[0021](I)分布式架構(gòu)的音視頻解碼系統(tǒng)是一個(gè)多輸入多輸出系統(tǒng)，緩解了集中式系統(tǒng)帶來的接口模塊和通信模塊的瓶頸。
[0022](2)分布式架構(gòu)的音視頻解碼系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)模塊相互獨(dú)立，使得系統(tǒng)的擴(kuò)展和維護(hù)特別方便。
[0023](3)分布式架構(gòu)的音視頻解碼系統(tǒng)由控制模塊實(shí)現(xiàn)內(nèi)部其他模塊的負(fù)載均衡，為整個(gè)系統(tǒng)的高效工作提供保障。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1是安防監(jiān)控系統(tǒng)的架構(gòu)圖；
[0025]圖2是本發(fā)明的分布式可配置可擴(kuò)展的音視頻解碼系統(tǒng)等效圖；
[0026]圖3是本發(fā)明的分布式可配置可擴(kuò)展的音視頻解碼系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；
[0027]圖4是本發(fā)明的分布式可配置可擴(kuò)展的音視頻解碼系統(tǒng)的任務(wù)處理流程圖；
[0028]圖5控制模塊的執(zhí)行流程；
[0029]圖6解碼模塊的執(zhí)行流程。
[0030]其中，附圖標(biāo)記:
[0031]S401-S405 步驟 S501-S505 步驟
[0032]S601-S604 步驟

【具體實(shí)施方式】
[0033]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，但不作為對本發(fā)明的限定。
[0034]如圖1所示，是數(shù)據(jù)從前端設(shè)備到解碼系統(tǒng)，最后到顯示設(shè)備的流程。本發(fā)明中只涉及到解碼系統(tǒng)，但是在介紹中會(huì)提到前端設(shè)備和顯示設(shè)備，以此說明。
[0035]如圖2所示，圖2是本發(fā)明分布式可配置可擴(kuò)展音視頻解碼系統(tǒng)的等效圖。
[0036]在一實(shí)施例中，分布式可配置可擴(kuò)展的音視頻解碼系統(tǒng)，包括:至少一通信模塊、至少一解碼模塊、至少一接口模塊、控制模塊和電源模塊。其中通信模塊，用于該音視頻解碼系統(tǒng)與前端設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，系統(tǒng)內(nèi)所有的音視頻數(shù)據(jù)信號和控制信號由通信模塊傳送；解碼模塊，包括音頻解碼和視頻解碼，電性連接該通信模塊，根據(jù)控制模塊提供的信息，主動(dòng)查詢對應(yīng)的前端設(shè)備，通過該通信模塊從該前端設(shè)備獲取需要的音視頻數(shù)據(jù)，并對該音視頻數(shù)據(jù)按照配置的解碼方式進(jìn)行解碼；接口模塊，電性連接該解碼模塊，用于提供多種音視頻輸出接口，將該解碼模塊解碼后的音視頻數(shù)據(jù)輸出到顯示設(shè)備；控制模塊，電性連接該通信模塊、該解碼模塊及該接口模塊，用于根據(jù)該音視頻解碼系統(tǒng)中當(dāng)前各模塊已有的負(fù)載量和系統(tǒng)所能承載的負(fù)載量動(dòng)態(tài)均衡控制各模塊的負(fù)載，控制系統(tǒng)的工作狀態(tài)、系統(tǒng)的解碼方式、接口的顯示方式，為用戶提供可配置的接口 ；電源模塊，用于給該音視頻解碼系統(tǒng)供電。
[0037]其中所述系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)類型的模塊的功能獨(dú)立，且各類型模塊的數(shù)量可根據(jù)各模塊的負(fù)載量和系統(tǒng)所能承載的負(fù)載量動(dòng)態(tài)調(diào)整。并且所述系統(tǒng)的解碼模塊、通信模塊和控制模塊具有通用性，根據(jù)功能需求定義部分為解碼模塊，部分為通信模塊，部分為控制模塊，各模塊一旦被界定為某種類型的模塊，定義后的模塊功能不同且不重疊。
[0038]圖3是本發(fā)明的分布式可配置可擴(kuò)展的音視頻解碼系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
[0039]系統(tǒng)中每個(gè)模塊都是一個(gè)獨(dú)立的板卡。分布式可配置可擴(kuò)展的音視頻解碼系統(tǒng)通過至少一個(gè)通信模塊與前端設(shè)備連接，通過至少一個(gè)接口模塊與顯示設(shè)備連接。前端設(shè)備提供壓縮編碼后的音視頻數(shù)據(jù)流，解碼系統(tǒng)獲得網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有前端設(shè)備編號，主動(dòng)控制獲取前端設(shè)備的數(shù)據(jù)流，并對其進(jìn)行解碼和輸出。顯示設(shè)備得到解碼系統(tǒng)的輸出數(shù)據(jù)，按格式顯
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[0040]分布式可配置可擴(kuò)展的音視頻解碼系統(tǒng)中，通信模塊可通過多種方式實(shí)現(xiàn):1M/1OOM/1000M以太網(wǎng)通信是最常用且最容易實(shí)現(xiàn)的一種，通過對應(yīng)的PHY芯片和RJ45接口就能組成一路以太網(wǎng)通信；光網(wǎng)絡(luò)通信近幾年也趨于成熟，則光電轉(zhuǎn)換設(shè)備的數(shù)據(jù)通信也是最佳的選擇之一，常見的光通信形式有0WLINK、EP0N和SFP三種；隨著4G時(shí)代的到來，LTE通信技術(shù)也是一種實(shí)現(xiàn)方式，對應(yīng)的前端設(shè)備也必須是無線通信的形式。
[0041]分布式可配置可擴(kuò)展的音視頻解碼系統(tǒng)中，解碼模塊的主處理芯片可采用海思的專用音視頻處理芯片Hi3520和Hi3531，或者TI公司的DSP芯片。解碼模塊的性能直接決定整個(gè)解碼系統(tǒng)的處理能力。以海思芯片為例，Η?3520芯片的最高工作頻率可達(dá)600MHz，支持H.264、JPEG解碼方式，同時(shí)支持8路Dl格式的視頻解碼或者I路1080P全高清+1路Dl的數(shù)據(jù)解碼。Hi3531芯片則功能更加強(qiáng)大，最高工作頻率達(dá)930MHz，支持H.264、MPEG4、JPEG等解碼處理方式，解碼能力達(dá)1080Ρ@60幀，同時(shí)支持4路1080Ρ全高清數(shù)據(jù)解碼。
[0042]分布式可配置可擴(kuò)展的音視頻解碼系統(tǒng)中，控制模塊的主處理芯片性能要求不高，主要完成各模塊列表維護(hù)，任務(wù)負(fù)載量統(tǒng)計(jì)，實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡的決策，調(diào)度整個(gè)系統(tǒng)的合理高效工作。一般普通的ARM或DSP處理器都可實(shí)現(xiàn)。
[0043]分布式可配置可擴(kuò)展的音視頻解碼系統(tǒng)中，接口模塊提供系統(tǒng)與顯示設(shè)備的通道，包括HDMI 1.4接口、DP接口、VGA接口、HD-SDI接口、DVI接口、BNC接口等?？蓪?shí)現(xiàn)八百萬視頻圖像像素的輸出顯示，也可實(shí)現(xiàn)多屏和分屏顯示。
[0044]分布式可配置可擴(kuò)展的音視頻解碼系統(tǒng)中，系統(tǒng)上電后，電源模塊將交流輸入電壓轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)所需的各種電源信號，供系統(tǒng)內(nèi)的其他所有模塊使用。另外不同電平信號的上電順序也是通過電源模塊實(shí)現(xiàn)的，比如上電順序是電平由高到低，掉電順序是電平由低到高。電源轉(zhuǎn)換芯片包含線性電源和開關(guān)電源等。
[0045]如圖4所示是本發(fā)明系統(tǒng)的任務(wù)處理流程圖，首先在步驟S401及402中，系統(tǒng)內(nèi)通信模塊和解碼模塊定時(shí)上報(bào)各自的負(fù)載量大小給控制模塊，然后在S403中，控制模塊查詢系統(tǒng)內(nèi)是否有新任務(wù)需要執(zhí)行，如果沒有則系統(tǒng)正常執(zhí)行現(xiàn)有的任務(wù)，并繼續(xù)監(jiān)控各模塊的負(fù)載量和新任務(wù)；如果有新任務(wù)則進(jìn)入S404，按照任務(wù)類型比較計(jì)算各模塊新任務(wù)的負(fù)載量大小，最后在步驟S405中，控制模塊權(quán)衡系統(tǒng)內(nèi)各模塊現(xiàn)有的負(fù)載量做出均衡策略，并下發(fā)新任務(wù)。
[0046]其中在該控制方法中，還包括在步驟401之前進(jìn)行控制模塊解析用戶的配置信息的步驟和控制模塊獲取前端設(shè)備的編號的步驟。
[0047]其中通信模塊的負(fù)載量的衡量形式以現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)帶寬、網(wǎng)絡(luò)鏈路狀態(tài)、模塊堆棧內(nèi)待傳輸和接收的數(shù)據(jù)包的大小作為參考指標(biāo)。解碼模塊的負(fù)載量的衡量形式以模塊內(nèi)處理器的性能、內(nèi)存的大小和模塊內(nèi)待解碼的數(shù)據(jù)量大小作為參考指標(biāo)。
[0048]系統(tǒng)工作時(shí)，按照默認(rèn)規(guī)則界定系統(tǒng)中的控制模塊、備用控制模塊、通信模塊和解碼模塊。則控制模塊的工作流程如圖5所示，以下控制模塊的所有步驟都要同步到備用控制模塊，當(dāng)主控制模塊發(fā)生意外時(shí)，系統(tǒng)立即啟動(dòng)備用控制模塊作為主控制模塊，并再選定一個(gè)備用控制模塊，將所有數(shù)據(jù)備份。第一步S501，控制模塊解析用戶的配置信息，包括解析用戶配置的解碼方式，解碼方式包括解碼的音視頻質(zhì)量，解碼的通道數(shù)量，每個(gè)通道解碼的數(shù)量，即控制模塊讀取用戶配置的解碼方式和接口顯示方式，解碼方式如H.264解碼、MPEG4解碼、JPEG解碼等，解碼的圖像質(zhì)量如130萬像素、200萬像素、300萬像素、500萬像素、800萬像素的視頻圖像，接口的顯示方式如HDMI接口、DP接口、DVI接口等，還有多屏顯示和分屏顯示等方式；第二步S502，控制模塊定時(shí)獲取前端設(shè)備的編號，a)若前端設(shè)備不支持心跳協(xié)議，則在整個(gè)環(huán)境中前端設(shè)備由于各方面原因(比如停電，維修等)可能會(huì)退出整個(gè)網(wǎng)絡(luò)，則控制模塊需要定時(shí)的維護(hù)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的前端設(shè)備編號，控制模塊調(diào)度通信模塊在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)發(fā)送廣播報(bào)文，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的前端設(shè)備收到控制模塊發(fā)送的廣播報(bào)文并回復(fù)自身的編號，編號可以是IP地址，或者獨(dú)一無二的其他編號，控制模塊統(tǒng)計(jì)收到的編號，并記錄在自身的存儲(chǔ)空間內(nèi)。b)若前端設(shè)備支持心跳協(xié)議，則控制模塊定時(shí)收到各個(gè)前端設(shè)備的心跳報(bào)文后，即認(rèn)為該設(shè)備狀態(tài)正常，統(tǒng)計(jì)該設(shè)備編號；第三步S503，控制模塊統(tǒng)計(jì)解碼任務(wù)的負(fù)載量大小，控制模塊調(diào)度通信模塊主動(dòng)連接網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的前端設(shè)備，主動(dòng)請求獲取前端設(shè)備的音視頻數(shù)據(jù)信號，并獲取其音視頻數(shù)據(jù)計(jì)算解碼負(fù)載量的大??；第四步S504，控制模塊計(jì)算各解碼模塊現(xiàn)有的負(fù)載量大小，系統(tǒng)運(yùn)行過程中，各解碼模塊的負(fù)載量大小不一，主要表現(xiàn)在解碼模塊的處理器性能不同、內(nèi)存大小不同、解碼的視頻圖像質(zhì)量不同、現(xiàn)有的解碼任務(wù)數(shù)量不同等方面；第五步S505，控制模塊根據(jù)負(fù)載量大小控制系統(tǒng)的運(yùn)行，即控制模塊根據(jù)解碼任務(wù)的負(fù)載量和各解碼模塊現(xiàn)有的負(fù)載量大小，實(shí)施負(fù)載均衡策略，避免出現(xiàn)解碼效率不高的現(xiàn)象。
[0049]解碼模塊的工作流程如圖6所示，第一步S601，獲取解碼方式，即從控制模塊獲取解析后的解碼方式，配置自己的工作環(huán)境；第二步S602，上報(bào)已有的解碼任務(wù)量給控制模塊，待控制模塊做最終的任務(wù)決策；第三步S603，獲取待解碼的任務(wù)，如果解碼模塊本身的任務(wù)負(fù)載量相對較少，則會(huì)獲取到新的解碼任務(wù)，新獲取的任務(wù)首先會(huì)暫存在內(nèi)部存儲(chǔ)隊(duì)列內(nèi)等待被解碼；第四步S604，按照用戶配置的解碼方式執(zhí)行解碼任務(wù)。
[0050]所述系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)類型的模塊的功能相互獨(dú)立，其數(shù)量可動(dòng)態(tài)擴(kuò)展，當(dāng)所有模塊的數(shù)量各為一時(shí)組成最小系統(tǒng)。
[0051]本發(fā)明還提供了一種系統(tǒng)內(nèi)控制模塊的選擇方法，步驟一:系統(tǒng)內(nèi)通信模塊，控制模塊，解碼模塊的硬件之間相互通用，一旦被界定為一種模塊，則功能就不同且功能不重疊，所有模塊按照編號形成一個(gè)環(huán)形鏈表。步驟二，系統(tǒng)開始工作時(shí)隨即選擇其中一個(gè)位置的模塊并界定為控制模塊，而其下一個(gè)模塊即被默認(rèn)選擇為備用控制模塊。步驟三，系統(tǒng)工作后，控制模塊的所有數(shù)據(jù)都要實(shí)時(shí)更新到備用控制模塊，且主控制模塊與備用控制模塊間的數(shù)據(jù)通過通信模塊傳輸。步驟四，系統(tǒng)工作異常后立即啟用備用控制模塊作為主控制模塊，并自動(dòng)選擇其下一個(gè)模塊為備用控制模塊。
[0052]本發(fā)明的一種分布式可配置可擴(kuò)展的音視頻解碼系統(tǒng)的架構(gòu)及其控制方法，用于實(shí)現(xiàn)整個(gè)安防大系統(tǒng)中音視頻解碼系統(tǒng)的實(shí)時(shí)高效工作。首先，系統(tǒng)采用負(fù)載均衡的思想，系統(tǒng)可根據(jù)當(dāng)前各模塊已有的負(fù)載量和系統(tǒng)所需的負(fù)載量的大小動(dòng)態(tài)均衡各模塊的負(fù)載，使得系統(tǒng)內(nèi)各模塊發(fā)揮最大的性能；其次，模塊通用化的設(shè)計(jì)思想，用戶根據(jù)實(shí)際需要?jiǎng)討B(tài)擴(kuò)展各模塊的數(shù)量，而不是從新設(shè)計(jì)解決方案；最后，用戶可配置系統(tǒng)的音視頻數(shù)據(jù)解碼方式和接口的顯示方式，從產(chǎn)品的開發(fā)周期和成本上都能更好的發(fā)揮作用。
[0053]本發(fā)明提出了一種分布式可配置可擴(kuò)展的音視頻解碼，可對任何待解碼的音視頻數(shù)據(jù)按照用戶配置的解碼方式進(jìn)行實(shí)時(shí)解碼，并根據(jù)用戶配置的接口顯示方式輸出數(shù)據(jù)到顯示設(shè)備。當(dāng)然，本發(fā)明還可有其它多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明做出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種分布式音視頻解碼系統(tǒng)，其特征在于，包括: 至少一通信模塊，用于該音視頻解碼系統(tǒng)與前端設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換； 至少一解碼模塊，電性連接該通信模塊，用于通過該通信模塊從該前端設(shè)備獲取需要的音視頻數(shù)據(jù)，并對該音視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼； 至少一接口模塊，電性連接該解碼模塊，用于提供多種音視頻輸出接口，將該解碼模塊解碼后的音視頻數(shù)據(jù)輸出到顯示設(shè)備； 控制模塊，電性連接該通信模塊、該解碼模塊及該接口模塊，用于根據(jù)該音視頻解碼系統(tǒng)中當(dāng)前各模塊已有的負(fù)載量和系統(tǒng)所能承載的負(fù)載量動(dòng)態(tài)均衡控制各模塊的負(fù)載； 電源模塊，用于給該音視頻解碼系統(tǒng)供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式音視頻解碼系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)類型的模塊的功能獨(dú)立，且各類型模塊的數(shù)量可根據(jù)各模塊的負(fù)載量和系統(tǒng)所能承載的負(fù)載量動(dòng)態(tài)調(diào)整。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式音視頻解碼系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)的解碼模塊、通信模塊和控制模塊具有通用性，根據(jù)功能需求定義部分為解碼模塊，部分為通信模塊，部分為控制模塊，各模塊一旦被界定為某種類型的模塊，定義后的模塊功能不同且不重疊。
4.一種權(quán)利要求1-3之任一項(xiàng)所述的分布式音視頻解碼系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，包括: 步驟401，系統(tǒng)內(nèi)通信模塊和解碼模塊上報(bào)各自的負(fù)載量大小給控制模塊； 步驟402，控制模塊查詢系統(tǒng)內(nèi)是否有新任務(wù)需要執(zhí)行，如果沒有則系統(tǒng)正常執(zhí)行現(xiàn)有的任務(wù)，并繼續(xù)監(jiān)控各模塊的負(fù)載量和新任務(wù)；如果有新任務(wù)則進(jìn)入下一步驟； 步驟403，控制模塊比較計(jì)算各模塊新任務(wù)的負(fù)載量大??； 步驟404，控制模塊根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)各模塊現(xiàn)有的負(fù)載量做出均衡策略，并下發(fā)新任務(wù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的分布式音視頻解碼系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，在步驟401之前，還包括: 步驟501，控制模塊解析用戶的配置信息； 步驟502，控制模塊獲取前端設(shè)備的編號。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的分布式音視頻解碼系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，在步驟502中，控制模塊獲取前端設(shè)備的編號進(jìn)一步包括:若前端設(shè)備不支持心跳協(xié)議，則控制模塊定時(shí)的維護(hù)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的前端設(shè)備編號，并調(diào)度通信模塊在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)發(fā)送廣播報(bào)文，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的前端設(shè)備收到控制模塊發(fā)送的廣播報(bào)文并回復(fù)自身的編號，控制模塊統(tǒng)計(jì)收到的編號，并記錄在自身的存儲(chǔ)空間內(nèi)；若前端設(shè)備支持心跳協(xié)議，則控制模塊定時(shí)收到各個(gè)前端設(shè)備的心跳報(bào)文后，即認(rèn)為該設(shè)備狀態(tài)正常，統(tǒng)計(jì)該設(shè)備編號。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的分布式音視頻解碼系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，于步驟404之后還包含一解碼模塊進(jìn)行解碼步驟包括: 步驟601，獲取解碼方式； 步驟602，上報(bào)已有的解碼任務(wù)量給控制模塊，待控制模塊做最終的任務(wù)決策； 步驟603，獲取待解碼的任務(wù)，如果解碼模塊本身的任務(wù)負(fù)載量相對較少，則會(huì)獲取到新的解碼任務(wù)，新獲取的任務(wù)首先會(huì)暫存在內(nèi)部存儲(chǔ)隊(duì)列內(nèi)等待被解碼； 步驟604，按照用戶配置的解碼方式執(zhí)行解碼任務(wù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的分布式音視頻解碼系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，系統(tǒng)內(nèi)通信模塊和解碼模塊上報(bào)各自的負(fù)載量大小給控制模塊進(jìn)一步包括: 通信模塊的負(fù)載量的衡量形式以現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)帶寬、網(wǎng)絡(luò)鏈路狀態(tài)、模塊堆棧內(nèi)待傳輸和接收的數(shù)據(jù)包的大小作為參考指標(biāo)，解碼模塊的負(fù)載量的衡量形式以模塊內(nèi)處理器的性能、內(nèi)存的大小和模塊內(nèi)待解碼的數(shù)據(jù)量大小作為參考指標(biāo)。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的分布式音視頻解碼系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，于步驟401之前，進(jìn)一步包括一控制模塊的選擇方法，該控制模塊的選擇方法包括: 步驟701，當(dāng)系統(tǒng)開始工作時(shí)隨機(jī)選擇其中一個(gè)模塊為控制模塊，下一個(gè)模塊被默認(rèn)選擇為備用控制模塊； 步驟702，系統(tǒng)工作后，將控制模塊的所有數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)更新到備用控制模塊； 步驟703，系統(tǒng)工作異常后，立即啟用備用控制模塊作為主控制模塊，并自動(dòng)選擇其下一個(gè)模塊為備用控制模塊。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的分布式音視頻解碼系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，所述的步驟703中，包括: 當(dāng)主控制模塊出現(xiàn)異常后，自發(fā)啟動(dòng)備用控制模塊。
【文檔編號】H04N19/44GK104349120SQ201310320177
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2013年7月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月26日
【發(fā)明者】張力, 蘇威積, 裴彥杰, 林秀春, 肖鵬, 鐘松延, 黃敏君, 董一伯, 杜麗, 鄧超, 劉攀, 孟飛, 董博, 趙薇, 牛坤, 張健, 劉雨睿, 王東東, 張春杰, 黃傳鶴 申請人:北京計(jì)算機(jī)技術(shù)及應(yīng)用研究所, 北京航天愛威電子技術(shù)有限公司