一种视音频编解码方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种视音频编解码方法和装置，采用双DSP主从架构，主DSP 向从DSP发出编码指令，从DSP采集图像数据进行编码，生成视频码流后存储 在数据缓存区，并向主DSP发出数据接收指令；主DSP轮询从DSP的命令，根 据数据接收指令读取视频码流，打包后通过网口输出；主DSP采集声音数据进 行编码，生成音频码流，打包后通过网口输出；主DSP接收从网口输入的视频 码流和音频码流，解码后进行同步处理，输出图像和声音。采用了本发明专利技术的技 术方案，可以实现全双工实时视音频编解码，满足了视频监控中双向对讲、双 向可视需求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及多媒体
，尤其涉及一种视音频编解码方法和装置。
技术介绍
随着数字视频监控等业务的发展，对编码标准的要求也越来也载高。H. 264 视频编码压縮标准(以下简称H. 264)是目前国际上最为先前的压縮标准之一。 H. 264的优势在于比MPEG-2和H. 263节省50%左右的码率，网络亲和性好，有 利于对误码和丢包的处理，应用范围较宽，以满足不同速率、不同解析度及不 同传输(存储)场合的需求。使用数字信号处理器(Digital Signal Processor, DSP)进行视编码是 一种高性价比的系统实现方案。DSP处理能力强，尤其适用于数字视音频编码 等实时应用领域，在DSP上实现的编码较之芯片实现的编码方案具有可升级的 巨大优势，同一硬件平台既可以不断升级提高当前编码器的性能，也能在更新 软件后为成另一种编码器，系统的通用性强，能够提供持续的升级服务，根据 用户需求也可以方便的实现各种定制功能。但由于DSP处理能力的限制，单个DSP很难实现全双工的实时编解码，随 着数字视频监控中双向对讲，双向可视等新的需求不断涌现，普通的编解码设 备已不能满足数字监控系统的需要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种视音频编解码方法和装置，适于用H. 264、 AVS 领域，可以实现全双工实时视音频编解码，满足了视频监控中双向对讲、双向可视需求。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案 一种视音频编解码方法，包括以下步骤A、 主DSP向从DSP发出编码指令，所述从DSP采集图像数据进行编码，生成视频码流后存储在数据缓存区，并向所述主DSP发出数据接收指令；B、 所述主DSP轮询所述从DSP的命令，根据所述数据接收指令读取所述 视频码流，打包后通过网口输出；C、 所述主DSP采集声音数据进行编码，生成音频码流，打包后通过网口 输出；D、 所述主DSP接收从网口输入的视频码流和音频码流，解码后进行同步 处理，输出图像和声音。步骤A进一步包括以下步骤Al、所述从DSP轮询所述主DSP的命令，根据所述编码指令参数配置编码器；A2、所述从DSP采集图像数据，并生成码流单元；A3、查询有无空的数据缓存区，如果有，则依次先写入有效数据，再写入 数据信息，给所述写入的数据缓存区设置满的标记；A4、所述从DSP向所述主DSP发出所述数据接收指令，所述数据接收指令包括读取数据命令和数据缓存区索引。 步骤B进一步包括以下步骤 Bl、所述主DSP轮询所述从DSP的命令；B2、如果有新的数据，标记所有未读取的数据，读取所述未读取的数据， 并打包后存储在所述主DSP的本地缓存区；B3、所述主DSP给所述从DSP写入读取数据应答，给所述读取的数据的缓 存区设置空的标记。一种视音频编解码装置，包括主DSP、从DSP和FPGA芯片，所述主DSP 和所述从DSP连接，所述FPGA芯片分别与所述主DSP和所述从DSP连接，所 述主DSP用于视频解码、音频编解码、系统主控、用户界面接口应用层程序， 协议组装和解析以及网络发送和接收，所述FPGA芯片用于控制LCD显示、按 键译码、状态指示灯、产生同步时钟和扩展外部接口，所述从DSP用于采集图 像和视频编码并发送给所述主DSP。所述主DSP和所述从DSP之间通过32位HPI总线进行连接，所述FPGA 芯片分别与所述主DSP和所述从DSP通过8位数据总线进行连接。所述主DSP外接内存单元和闪存单元，用于数据处理和数据存储，所述从 DSP外接内存单元，用于数据处理。所述从DSP的高位2MB的内存为所述主DSP和所述从DSP的通讯共享内存 区，包括1MB的命令区和1MB的数据区，所述命令区分为主从命令、主从应答、 从主命令和从主应答四个区，每个区占用64KB，用于存放命令/应答字及相关 设置参数和运行状态数据，数据区分为8个128kB的缓存区，用于存储所述从 DSP的编码数据。所述FPGA芯片还包括一个计数器，用于提供所述主DSP和所述DSP的视 音频编码的时间戳。采用了本专利技术的技术方案，可以实现全双工的实时视频和音频编解码，满 足了监控中的双向对讲和双向可视等需要，硬件的通用性强，适于多种视频和 音频编码标准。附图说明图l是本专利技术具体实施方式中视音频编解码装置的结构示意图； 图2是本专利技术具体实施方式中视音频编解码的流程图。具体实施例方式下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本专利技术的技术方案。本专利技术技术方案的主要思想是采用双DSP架构设计，实现双DSP的协同工 作，同时实现视频和音频的编解码。图l是本专利技术具体实施方式中视音频编解码装置的结构示意图。如图l所 示，该视音频编解码装置包括主DSP101、从DSP102和FPGA芯片103。主DSP用于视频解码、音频编解码、系统主控、用户界面接口应用层程序，协议组装和解 析以及网络发送和接收，FPGA芯片用于控制LCD显示、按键译码、状态指示灯、 产生同步时钟和扩展外部接口 ，从DSP用于采集图像和视频编码并发送给主 DSP。主DSP和FPGA共同完成系统主控功能，包括用户交互界面(如web页面、指 示灯、按键和液晶面板等)、视频和音频采集/输出设备的控制、视频输出、音 频输入/输出、码流输入/输出、报警开关量输入/输出、从DSP的控制和系统供 电等功能，从DSP完成基本的图像采集和图像编码功能。主DSP和从DSP之间采用32位HPI总线进行连接，主DSP、从DSP和FPGA之间 采用8位数据总线连接，进行命令、数据的传送、外设的控制，由FPGA引出扩 展引脚以保证系统的可扩展性。主DSP可以作为一个相对独立的子系统，外接 内存单元(SDRAM) 104和闪存单元(FLASH) 105，用于存储数据，从DSP依赖 于主DSP，只外接内存单元(SDRAM) 106，用于存储数据，不能直接控制外设。主DSP和从DSP通讯的共享内存区占用从DSP的高位2MB内存，包括1MB的命 令区和1MB的数据区。命令区分为主从命令、主从应答、从主命令和从主应答 四个区，每个区占用64KB，可以存放命令/应答字及相关设置参数和运行状态 数据，数据区分为8个128kB的缓存区，只用来存储从DSP的编码数据。缓存区中前128B为当前缓存区中数据相关的信息区，有效数据偏置128B存放。主DSP对从DSP发出命令时，主DSP对从DSP的命令置于主从的命令区，包括 命令字和设置参数，命令为32bit数据，高16bit为命令的类型，低16bit为命 令的计数。从DSP轮询主对从命令区，命令类型不同或相同类型的命令计数不 同则判为有新的命令，根据命令配置编码器或读取编码器状态，并写入应答到 从主应答区。从DSP向主DSP发送数据时，从DSP编码生成码流单位，并依次写入到空缓 存区，先写入有效数据，再写入数据长度等信息，若无空缓存区则暂停编码等 待。写入完成后，向从主的命令区写入读取数据命令。主DSP轮询从主的命令 区，命令类型不同或相同类型的命令计数不同则判为有新的命令，由命令的低 位3bit索引数据区，根据前一次读完数据的索引标定所有未读数据，依次读取数据并发回应答到主从应答区。FPGA中设计了一个90kHz的计数器107，主DSP和从DSP音、视频编码的时间戳都由该本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种视音频编解码方法，其特征在于，包括以下步骤：Ａ、主ＤＳＰ向从ＤＳＰ发出编码指令，所述从ＤＳＰ采集图像数据进行编码，生成视频码流后存储在数据缓存区，并向所述主ＤＳＰ发出数据接收指令；Ｂ、所述主ＤＳＰ轮询所述从ＤＳＰ的命令，根据所述数据接收指令读取所述视频码流，打包后通过网口输出；Ｃ、所述主ＤＳＰ采集声音数据进行编码，生成音频码流，打包后通过网口输出；Ｄ、所述主ＤＳＰ接收从网口输入的视频码流和音频码流，解码后进行同步处理，输出图像和声音。

【技术特征摘要】
1. 一种视音频编解码方法，其特征在于，包括以下步骤A、主DSP向从DSP发出编码指令，所述从DSP采集图像数据进行编码，生成视频码流后存储在数据缓存区，并向所述主DSP发出数据接收指令；B、所述主DSP轮询所述从DSP的命令，根据所述数据接收指令读取所述视频码流，打包后通过网口输出；C、所述主DSP采集声音数据进行编码，生成音频码流，打包后通过网口输出；D、所述主DSP接收从网口输入的视频码流和音频码流，解码后进行同步处理，输出图像和声音。2、 根据权利要求1所述的一种视音频编解码方法，其特征在于，步骤A 进一步包括以下步骤 一Al、所述从DSP轮询所述主DSP的命令，根据所述编码指令参数配置编码器5A2、所述从DSP采集图像数据，并生成码流单元；A3、査询有无空的数据缓存区，如果有，则依次先写入有效数据，再写入 数据信息，给所述写入的数据缓存区设置满的标记；A4、所述从DSP向所述主DSP发出所述数据接收指令，所述数据接收指令包括读取数据命令和数据缓存区索引。3、 根据权利要求1所述的一种视音频编解码方法，其特征在于，步骤B 进一步包括以下步骤Bl、所述主DSP轮询所述从DSP的命令；B2、如果有新的数据，标记所有未读取的数据，读取所述未读取的数据， 并打包后存储在所述主DSP的本地缓存区；B3、所述主DSP给所述从DSP写入读取数据应答，给所述读取的数据的缓 存区设置空的标记。4、 一种视音频编解码装置，其特征在于，包括主DSP、从DSP...

【专利技术属性】
技术研发人员：余晓建，张刚，张迪，
申请(专利权)人：余晓建，张刚，张迪，
类型：发明
国别省市：11