一, 系统概述

随着internet超高宽带技术的发展, 网络音视频信息越来越多元化, 更新越来越快, 用户已不再满足于传统滞后性多媒体服务和被动性多媒体服务, 实现网络条件下的音视频实时获取, 存储, 分配, 交互, 传输已成为音视频采集技术研究开发的重点. 音视频实时传输交互采集应用包含了视频会议系统, 远程教育系统, 环境监测, 远程医疗, 安防监控系统, 实时广播, 即时通讯等领域. 根据每种具体的应用要求, 其数据源的采集, 分发模式, 码率, 服务器荷载要求也互不相同. 虽然目前每种应用都有了较成熟的产品, 然而大部分成熟产品都是与具体应用要求或其自身服务紧密结合, 缺乏通用性, 连贯性和二次开发性.

开发一种基于ARM架构的音视频拼接服务器, 可以让使用人员在不必深入了解音视频技术细节的情况下, 将音视频交互采集功能很快的融入到现有应用系统中, 可以根据具体要求灵活设计运行模式, 自主控制过程, 成为市场迫切的需求.

富泰尔网络音视频 广播服务器 FT-YSPGB01A , 就是基于以上要求 而专门设计的一款具有独特实用功能的创新型产品, 为实际工作中网络音视频信息的交互采集处理提供了强大的信息化平台. 该服务器采用最前沿的ARM架构方式设计, 嵌入式LINUX操作系统. 主芯片采用业界顶级高速处理芯片, 具有超低功耗, 系统稳定, 不间断工作, 超高画质, 高保真, 多画面音视频采集, 高度集成, 多手段控制等特点. 系统集成10项技术发明专利, 5项软件著作专利, 11项实用新型技术专利.

该 服务器将网络多媒体应用, 信息交互采集, 高清存储, 视频 录播, 安防监控, 视频会议, 数字广播, 物联接入等诸多功能融为一体. 该服务器一体化设计, 功能强大, 安装简单, 方便易用, 低功耗, 性能极其稳定, 可扩展. 是目前音视频网络化采集解决方案中, 一款具有独特创新思维的智能化产品. 采集标准采用H.264MP视频压缩算法, 实现了高画质, 低码率的同步音视频监控; 采用TCP/IP等网络技术, 具有强大的网络数据传输能力和远程操控能力.

该服务器BS/CS架构特点,具有强大的组网功能,是不同地点,地域, 网络之间的音视频信息进行交互采集的强大工具.

富泰尔网络音视频 广播服务器, 将电脑信号, 网络摄像机信号切换到显示屏上显示. 可以在屏幕上显示的全屏组合同 一画面, 分割单屏同一画面, 多屏不同画面, 叠加 等各种显示组合.

富泰尔网络音视频广播服务器建设的总体目标是: 系统充分考虑到先进性, 稳定性, 实用性, 集成性, 可扩展性和经济性等原则, 建成一套 采用先进成熟的技术 , 遵循布局设计优良 , 设备应用合理 , 界面友好简便 , 功能有序实用 , 升级扩展性好 的系统, 以达到满足以达到满足 行业用户视频图像和数据广播显示的 需求.

二, 设计原则

以用户满意为最终目标, 富泰尔网络音视频广播 系统遵循如下设计原则:

• Ø 实用性: 系统能满足各种现实和潜在的需求, 且达到满意的效果.
• Ø 可靠性: 系统能提供长时间的连续运行, 且稳定可靠.
• Ø 先进性: 系统的广播功能和性能达到同档次系统的先进水平.
• Ø 持续性: 高质量显示和传输, 保证系统的稳定运行.
• Ø 经济性: 在满足需求的情况下, 使系统建设和使用投入的成本尽量小.
• Ø 方便性: 系统的调整, 使用简单易行, 用户操作界面友好, 操作过程简捷.

三, 功能综述

3.1系统拓扑图

3.2系统组成

富泰尔网络音视频广播 系统 以网络 数字音视频广播 服务器为核心, 组成完美的 数字音视频广播 系统. 利用系统强大的 广播 功能, 可组成一个强大而不失简约的 多行业 网络 数字音视频广播系统, 彻底摆脱集中召集大范围 广播和音视频播放 的模式.

1, 泰尔网络数字音视频广播 系统 支持 广播进程中的动态广播 , 通过网络可即时调用网域内某一节点的视频〔摄像头〕.

2, 通过网络即时调用某一节点的PC设备, 通过该PC设备, 既可传输设备展示的文档, PPT, 媒体文件, 亦支持PC设备为演讲终端的音视频信息〔PC设备支持图像和麦克风输入〕.

3, 系统支持把网域内的所有视频〔摄像头〕, PC设备纳入同一数字音视频广播系统下.

4, 系统支持把网域内PC设备设定为音视频采集终端, 需要参与数字音视频广播的非现场人员, 通过动态广播机制, 随时把自身所处环境的音视频信号, 传输到数字音视频广播服务器, 并能按需分发到各接收终端.

3.2.1 迅捷组网

富泰尔网络音视频广播 系统的强大生命力在于 : 对于己将计算机 网络 配置到 的现场 , 无须再进行设备安装工程, 仅需要把富泰尔网络音视频广播服务器接入需方的某一个网络接点, 无须再增添接收终端, 可 利用 相关行业 原有的计算机系统 , 通过网络迅速覆盖 行业内 的每一个角落.

3.2.2 移动组网

利用富泰尔网络音视频广播服务器简洁轻便的特征, 无需将主会场固定于某个特定的场所, 根据相 关行业的实际工作需 要, 可以把主广播室设在任何一个网络节点, 彻底改变音视频广播的传统模式.

3.2.3 多元应用

富泰尔网络音视频 广播系统 支 持多内容, 多场景同屏显示, 实时或回放传播. 举例而言, 校园音视频广播作为 校园教育, 教学强有力的辅助手段 ; 系统支持 会议广播, 教学 听力测试考试, 公开演讲, 经典教学广播, 宣传广播, 通知通告广播 等 . 可将 网络 数字音视频广播 服务器架设于专用演播室.

场景之一: 校园 会议 数字音视频 广播

校领导, 老师, 学生可以处于不同地点, 共同完成音视频广播会议.

场景之二: 听力测试, 考试

传统上学校要组织学生进行外语类听力测试, 考试时, 一般会按排老师去每一个班级读题, 讲解,

对于同年级班级较多的学校, 限于老师资源有限, 很难同时安排听力测试, 考试, 而安排不同师

资协助, 因人而异的发音节奏, 语音是否同样清晰, 又会影响到听力测试, 考试公平性. 而流行

播放录音的方法也因其灵活性差, 事前工作繁琐, 易差错, 学生也是只闻其声不见其人, 而承受

无形的压力, 因这种方式也饱受学校, 老师, 同学的诟病.

富泰尔网络音视频广播系统 利用强大的音视频处理能力, 借力于网络力量, 顺利地解决

了 学校, 老师, 同学的烦恼. 更能利用其所具备的, 多任务共架管理的优势, 在同一系统下,

使不同年级〔每个年级可能会有若干个班级〕, 同时进行听力测试, 考试, 主考老师不一定要亲

临考场, 只需在校园内的任意一网络节点〔如教研室, 会议室, 办公室等〕, 都可主持听力测试,

考试. 而同学在听题的同时也能够看到老师亲切的视频影像.

对于具备充分的网络上传带宽的校际之间, 也可以组织统一的听力测试, 考试.

场景之三: 教学公开课

一堂公开课, 用现代化的网络设备串联起来, 同年级的同学都可参与学习, 也无需在公开课堂兴师动众, 架设设备, 领导, 老师参与测评, 在远离课堂的会议室轻松进行, 极大地减少了对公开课堂讲课老的心理压力和听课学生的干扰.

场景之四: 公开实验课

把实验课放在不同的场所同时进行, 小实验在课堂, 学生身临其境. 大实验置于实验室, 保证学生安全.

3.2.3 多样化信息采集, 传播

基于网络化的 富泰尔网络音视频广播系统 , 不仅可以采集现场的音视频场景, PPT文档, 而且可以采集网域内任何一处的音视频场景, PPT文档.

3.2.4 宽泛输入

富泰尔网络音视频广播系统 采用全网络化的信号处理模式, 系统支持4路1920x1080p同屏显示, 支持叠加, 漫游. 网络服务器既可以输入HDNI/VGA信号, 还可以 可以直接处理符合规范的网络设备〔如网络摄像机, 网络摄像头, NVR设备等〕音视频信息. 系统内置的 Android系统, 不仅支持各类Android应用APP, 而且支持 Android 移动设备 , 苹果 移动设备 经网络〔有线或无线〕, 与服务器之间实现上传, 下载, 互动.

对于常见的PC信源〔HDMI, VGA等〕, 系统还提供了一种创造性的方法: 利用系统提供的《界面推送》客户端配合, 通过网络自动搜索拟定展示的PC设备, 并加以命名, 存储. 无需将设备带到现场, 更不需要重新连线或矩阵之类的辅助设备, 主场根据需要, 轻松点击, 则可随时调用一台或多台PC设备信息. 彻底解决传统音视频广播中杂乱无章的布线工作.

3.2.6 广域组网

对于不同相关行业 主管部门等 若均采用了 富泰尔网络音视频广播系统 , 系统支持不同 区域 之间, 部门 和主管部门等之间的广播内容的互联互通.

3.3系统核心设备

富泰尔网络音视频 广播 服务器, 是集众多专利技术为一身的一款嵌入式高科技产品.

3.3.1 ARM架构嵌入式服务器

富泰尔网络音视频 广播 服务器采用最前沿的ARM架构方式设计, 嵌入式LINUX操作系统.

解析

系统采用 ARM架构方式构 建 服务器 , 不仅 具有超低功耗 〔总计28W〕, 超 强的 系统稳定 性, 确保7X24不间断工作 . 内 嵌 多级专业级音视频编解码内核, 保证了 多画面音视频 实时 采集 , 由此达至高分辨率〔1080p〕, 超高画质, 高保真 音效.

系统彻底避免了传统服务器, 因操作过程中无序开关机而导致的系统崩溃现象.

系统架构具备最完美的防火墙功能, 从此杜绝病毒的侵扰.

3.3.2 多系统集成技术

富泰尔 数字音视频广播服务器 在中央控制器的有机协调控制下, 系统集成了TV系统, x86系统, Android系统, Linux系统, 多点触控系统等.

解析

业内广泛应用的几大操作平台: x86, Android, 及自主开发的Linux系统, 在中央控制器

的协调下, 被完美地组成了一个协调的整体.

3.3.3多系统无缝切换技术

多平台之间触摸, 键鼠的无缝切换, 实现所见即所得的触摸, 键鼠操作技术.

解析

因为是多系统的共架结构, 当某一系统为主操作区, 需要使用触摸或键鼠, 而当变为另一系

统时, 同样也会需要使用触摸或键鼠, 该技术很好地解决了不同平台之间触摸, 键鼠的自动

切换, 实现所见即所得的触摸, 键鼠操作.

3.3.4多画面共享技术

x86系统, Android系统 , 网络摄像机画面, 互联互动画面等多信号互动共享(设备自身及不

同设备之间)的技术.

解析

服务器之间, 可以共享各自所拥有的 部分或全部的音视频资源.

3.3.5灵动组网技术

设备内置服务器, 在多设备组成的网络环境下, 可因需求指定主服务器, 使组网实现灵活机动的技术.

解析

因为每一台设备都内置了服务器, 因此在多 组 设备组成的网络环境下, 可任意指定其中的一台或多台为主服务器, 其它设备作为终端 , 进行组网协同工作, 组成一个强大协调的音视频网络.

3.3.6多 音频播放技术

共屏显示模式下, 按需切换音频的技术 . 富泰尔网络音视频 广播 服务器 内嵌了灵活的音频合成模块.

解析

由于采用了多画面显示技术, 每一个窗口都可以具有独立音频信号, 用快捷工具栏可随意调用任一 窗口 , 多窗口, 全窗口 音频播放 , 灵活多样.

3.3.7音频绑定技术

现场音频信号 〔如麦克风, 拾音器, 音频输出设备〕可绑定于指定画面窗口.

解析

由于采用用了多画面显示技术, 对于外接输入的音频信号, 用快捷工具栏可随意调用任一 画面接入外接输入的音频信号, 该音频信源将 随指定画面 , 传输, 播放, 互联互通.

3.3.8双高清输出技术

支持HDMI, VGA双高清 〔1920x1080p 〕输出技术.

解析

系统提供了两路输出信号, 分别是HDMI和VGA, 根据需要可 以灵活选择 输出 至 不同 显示设备 , 以适用不同的应用场景和显示终端.

3.3.9自动设备加载技术

系统提供了一个搜索界面, 能够 自动搜索系统联接的外围设备(需支持ONVIF标准), 自动添加, 命名 的技术.

解析

对于支持 ONVIF标准协议的IPC〔数字摄像头〕或数字解码器, 亦或采用了 富泰尔网络 系统 《PC界面推送》客户端的PC设备, 系统 能自动搜索局域网范围内的设备, 并加以配置, 经过便捷的命名管理将这些设备加入系统设备库中, 供用户随时调用.

3.3.10多设备挂载 技术

系统可挂载超过1000个外围设备〔支持ONVIF标准的设备, 互联互动的富泰尔网络数字广播音视频服务器 〕, 并可 用快捷工具栏 随时 调用的技术.

解析

对于数量超过画面容量的信号源, 系统提供了多设备挂载手段, 用户可根据需要, 用快捷工具栏方便的调配不同的信号源, 灵活布局, 组 成需要的工作界面.

3.3.11多设备级联技术

富泰尔网络数字广播音视频服务器 之间适用级联方式组网, 可无限扩展组网规模的技术.

解析

为了组建更大范围的网络, 系统提供了层层级联的手段, 可以把下一级 的服务器指定为中转服务器, 起到上传下达功能, 使大系统可以无限扩张.