專利名稱：一種廣播級數(shù)字視音頻采集與播出pci擴展卡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種廣播電視設(shè)備領(lǐng)域里的廣播級數(shù)字視音頻采集與播出PCI擴展卡。
背景技術(shù)：
在廣播電視領(lǐng)域，有大量的應(yīng)用需要對多媒體信息進行數(shù)字處 理，包括多媒體素材的存儲，播出，編輯，這些應(yīng)用涉及到對視音頻 信息的采集/播出，壓縮，縮放，混合，特技生成，音頻信息的采集/ 播出，壓縮，混合等處理。傳統(tǒng)的解決方案是采用專門設(shè)計的硬件電 路進行相關(guān)處理，往往成本高昂，靈活性差，安裝與維護成本高。隨 著計算機處理能力的提高，很多視音頻處理任務(wù)可以通過通用計算機 平臺用軟件來完成，隨著多媒體處理技術(shù)的發(fā)展，越來越多的計算機 視音頻處理系統(tǒng)采用了數(shù)字視音頻信號擴展卡接口以消除模/數(shù)與數(shù) /模轉(zhuǎn)換過程對信號質(zhì)量的影響和提高信號的傳輸與處理質(zhì)量，但是 目前市場上同類型的產(chǎn)品都存在著價格高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，升級與維護困 難等缺點。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明正是為了克服上述技術(shù)和產(chǎn)品存在的缺陷而提出了一種廣播級數(shù)字視音頻采集與播出PCI擴展卡。本發(fā)明由數(shù)字音頻發(fā)送與接收模塊、數(shù)字視頻輸入處理模塊、數(shù) 字視頻輸出處理模塊、同步與時鐘信號生成模塊、控制邏輯與數(shù)據(jù)通路模塊、視音頻緩沖存儲器模塊和PCI總線接口模塊組成，所述的數(shù) 字音頻發(fā)送與接收模塊、數(shù)字視頻輸入處理模塊、數(shù)字視頻輸出處理 模塊、同步與時鐘信號生成模塊、視音頻緩沖存儲器模塊和PCI總線 接口模塊分別與控制邏輯與數(shù)據(jù)通路模塊相連接，PCI總線接口模塊 與計算機PCI總線相連接。本發(fā)明對視音頻輸入信號接收和傳輸可靠，由于采用了以視頻場為周期的DMA傳輸方式，數(shù)據(jù)傳輸過程對計算機CPU的占用率很低，由 于本發(fā)明在采集與播出過程中不對信號采用碼率壓縮技術(shù)，因此是高 標準的完全無損失的數(shù)字視音頻計算機傳輸接口，綜上，本發(fā)明結(jié)構(gòu) 簡單，可靠性高，成本低，使用靈活，升級與維護容易?？梢詰?yīng)用在對成本和可靠性都有嚴格要求的環(huán)境中，具有較強的實用價值和廣闊的市場前景。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)方框圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細的說明。如圖1所示，本發(fā)明由以下模塊組成數(shù)字音頻發(fā)送與接收模塊1、數(shù)字視頻輸入處理模塊2、數(shù)字視頻輸出處理模塊3、同步與時鐘 信號生成模塊4、控制邏輯與數(shù)據(jù)通路模塊5、視音頻緩沖存儲器模 塊7和PCI總線接口模塊6。所述的數(shù)字音頻發(fā)送與接收模塊1、數(shù) 字視頻輸入處理模塊2、數(shù)字視頻輸出處理模塊3、同步與時鐘信號 生成模塊4、視音頻緩沖存儲器模塊7和PCI總線接口模塊6分別
控制邏輯與數(shù)據(jù)通路模塊5相連接，PCI總線接口模塊6與計算機PCI 總線相連接。本發(fā)明的數(shù)字音頻發(fā)送與接收模塊1和數(shù)字視頻輸入處理模塊2 和數(shù)字視頻輸出處理模塊3采用了數(shù)字格式的接口，可處理數(shù)字格式 的視音頻輸入輸出信號，并且不對視音頻數(shù)據(jù)采用碼率壓縮，從而保 證了數(shù)據(jù)在輸入輸出過程中完全無損失；控制邏輯與數(shù)據(jù)通路模塊5中采用了 DMA控制器，數(shù)據(jù)的傳輸采用了以視頻場為周期的DMA傳輸 方式，并實現(xiàn)了連續(xù)突發(fā)傳輸，CPU占用低，PCI總線利用率高。本發(fā)明的控制邏輯與數(shù)據(jù)通路模塊5和視音頻緩沖存儲器模塊7 中采用了能夠直接處理、傳輸未經(jīng)壓縮的視音頻數(shù)據(jù)的電路。視音頻 緩沖存儲器模塊7可緩沖存儲未經(jīng)壓縮的視音頻數(shù)據(jù)，控制邏輯與數(shù) 據(jù)通路模塊5在采集模式下能夠?qū)⒁曇纛l緩沖存儲器模塊7中未經(jīng)壓 縮的視音頻數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)接嬎銠C內(nèi)存中；在播放模式下能夠?qū)⒂嬎?機內(nèi)存中未經(jīng)壓縮的視音頻數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)揭曇纛l緩沖存儲器模塊7 中。本發(fā)明可以分時工作在采集和播出兩種模式下。 在采集模式下，輸入的數(shù)字視頻信號通過數(shù)字視頻輸入處理模塊 2處理后經(jīng)控制邏輯與數(shù)據(jù)通路模塊5緩存進入視音頻緩沖存儲器模 塊7,視音頻緩沖存儲器模塊7中的視頻數(shù)據(jù)緩沖區(qū)可以緩存完整的 1幀圖像，每幀圖像的奇數(shù)場數(shù)據(jù)與偶數(shù)場數(shù)據(jù)分別存儲在獨立的奇 數(shù)場存儲區(qū)與偶數(shù)場存儲區(qū)中；數(shù)字音頻信號經(jīng)數(shù)字音頻發(fā)送與接收 模塊1接收后，經(jīng)控制邏輯與數(shù)據(jù)通路模塊5緩存于視音頻緩沖存儲 器模塊7中，視音頻緩沖存儲器模塊7中的音頻數(shù)據(jù)緩沖區(qū)可以緩存 1幀圖像對應(yīng)時間內(nèi)的音頻數(shù)據(jù)，音頻數(shù)據(jù)存儲區(qū)與視頻數(shù)據(jù)存儲區(qū)相獨立?？刂七壿嬇c數(shù)據(jù)通路模塊5在每視頻場開始時通過PCI總線 接口模塊6向計算機申請中斷處理，計算機系統(tǒng)在響應(yīng)中斷后，啟動 控制邏輯與數(shù)據(jù)通路模塊5中的的DMA控制器，以DMA方式將視音頻 緩沖存儲器模塊7中當前輸入視頻場之前的一場己緩存的視頻數(shù)據(jù) 以及相應(yīng)時間的音頻數(shù)據(jù)經(jīng)PCI總線接口模塊6連續(xù)突發(fā)傳輸至計算 機內(nèi)存中。在傳輸結(jié)束后，計算機對內(nèi)存中的視音頻數(shù)據(jù)做相應(yīng)的處 理。在播出模式下，根據(jù)同步與時鐘信號生成模塊4提供的視頻行場 定時信號，控制邏輯與數(shù)據(jù)通路模塊5在每視頻場開始時通過PCI 總線接口模塊6向計算機申請中斷處理，計算機系統(tǒng)在響應(yīng)中斷后， 啟動控制邏輯與數(shù)據(jù)通路模塊5中的的DMA控制器，以固A方式將內(nèi) 存中的一場視頻數(shù)據(jù)及相應(yīng)時間的音頻數(shù)據(jù)經(jīng)PCI總線接口模塊6 連續(xù)突發(fā)傳輸至視音頻緩沖存儲器模塊7中的相應(yīng)緩沖區(qū)中。控制邏 輯與數(shù)據(jù)通路模塊5根據(jù)同步與時鐘信號生成模塊4提供的視頻行場 定時信號，將視音頻緩沖存儲器模塊7中的視音頻數(shù)據(jù)讀出并分別輸 出至數(shù)字視頻輸出處理模塊3和數(shù)字音頻發(fā)送與接收模塊1 ，數(shù)字視 頻輸出處理模塊3和數(shù)字音頻發(fā)送與接收模塊1對輸入的視音頻數(shù)據(jù) 做相應(yīng)處理后分別產(chǎn)生數(shù)字視頻輸出信號與數(shù)字音頻輸出信號。同步與時鐘信號生成模塊4為系統(tǒng)中的各模塊提供相應(yīng)的時鐘
本發(fā)明不限于上述實施例，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，對本發(fā)明 的上述實施例所做出的任何改進或變更都不會超出僅以舉例的方式 示出的本發(fā)明的實施例和所附權(quán)利要求的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種廣播級數(shù)字視音頻采集與播出PCI擴展卡，其特征在于包括數(shù)字音頻發(fā)送與接收模塊(1)、數(shù)字視頻輸入處理模塊(2)、數(shù)字視頻輸出處理模塊(3)、同步與時鐘信號生成模塊(4)、控制邏輯與數(shù)據(jù)通路模塊(5)、視音頻緩沖存儲器模塊(7)和PCI總線接口模塊(6)，所述的數(shù)字音頻發(fā)送與接收模塊(1)、數(shù)字視頻輸入處理模塊(2)、數(shù)字視頻輸出處理模塊(3)、同步與時鐘信號生成模塊(4)、視音頻緩沖存儲器模塊(7)和PCI總線接口模塊(6)分別與控制邏輯與數(shù)據(jù)通路模塊(5)相連接，PCI總線接口模塊(6)與計算機PCI總線相連接。
2. 如權(quán)利要求1所述的廣播級數(shù)字視音頻采集與播出PCI擴展卡， 其特征在于所述的控制邏輯與數(shù)據(jù)通路模塊(5)中采用了 DMA控制器。
3. 如權(quán)利要求1所述的廣播級數(shù)字視音頻采集與播出PCI擴展卡， 其特征在于所述的數(shù)字音頻發(fā)送與接收模塊(1)、數(shù)字視頻輸入處理 模塊(2)和數(shù)字視頻輸出處理模塊(3)采用數(shù)字格式的接口。
4.如權(quán)利要求1所述的廣播級數(shù)字視音頻采集與播出PC工擴展卡， 其特征在于所述的控制邏輯與數(shù)據(jù)通路模塊(5)和視音頻緩沖存儲器 模塊(7)設(shè)有直接處理、傳輸未經(jīng)壓縮的視音頻數(shù)據(jù)的電路。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種廣播電視設(shè)備領(lǐng)域里的廣播級數(shù)字視音頻采集與播出PCI擴展卡，其由以下模塊組成數(shù)字音頻發(fā)送與接收模塊、數(shù)字視頻輸入處理模塊、數(shù)字視頻輸出處理模塊、同步與時鐘信號生成模塊、控制邏輯與數(shù)據(jù)通路模塊、視音頻緩沖存儲器模塊和PCI總線接口模塊。本發(fā)明對視音頻輸入信號接收和傳輸可靠，數(shù)據(jù)傳輸過程對計算機CPU的占用率很低，由于本發(fā)明在采集與播出過程中不對信號采用碼率壓縮技術(shù)，因此是高標準的完全無損失的數(shù)字視音頻計算機傳輸接口，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高，成本低，使用靈活，升級與維護容易?？梢詰?yīng)用在對成本和可靠性都有嚴格要求的環(huán)境中，具有較強的實用價值和廣闊的市場前景。
文檔編號H04N5/44GK101150681SQ20071017732
公開日2008年3月26日 申請日期2007年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月14日
發(fā)明者斌 張, 李曉寧, 王海洋 申請人:北京同步科技有限公司