[发明专利]一种音视频解码系统及解码方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种智能安防监控系统的实时音视频显示领域，特别是涉及一种分布式可配置可扩展的音视频解码系统的架构及设计方法。

背景技术

安防监控系统快速发展，监控摄像机的市场需求急剧增大，后台解码显示监控图像的清晰程度和实时性能要求越来越高。目前市场上大多数平台的音视频解码功能都是通过集中式架构的服务器和软件的方法实现，这样带来几个方面的问题：第一，软件方法实现音视频解码功能受限于集中式架构的服务器性能；第二，集中式架构的服务器的扩展性不强，如果前端设备规模扩大，则升级后台服务器的成本将大幅提高；第三，市场对监控图像的多屏显示的需求愈来愈烈，集中式架构的服务器显示接口的扩充，受到服务器载体空间的限制。基于此，一种分布式可配置可扩展的音视频解码系统的架构便应运而生，分布式架构的音视频解码系统是安防监控系统发展的必然趋势。

发明内容

为达上述目的本发明提供一种分布式音视频解码系统，包括：至少一通信模块，用于该音视频解码系统与前端设备进行数据交换；至少一解码模块，电性连接该通信模块，用于通过该通信模块从该前端设备获取需要的音视频数据，并对该音视频数据进行解码；至少一接口模块，电性连接该解码模块，用于提供多种音视频输出接口，将该解码模块解码后的音视频数据输出到显示设备；控制模块，电性连接该通信模块、该解码模块及该接口模块，用于根据该音视频解码系统中当前各模块已有的负载量和系统所能承载的负载量动态均衡控制各模块的负载；电源模块，用于给该音视频解码系统供电。

上述的分布式音视频解码系统，其中所述系统内各个类型的模块的功能独立，且各类型模块的数量可根据各模块的负载量和系统所能承载的负载量动态调整。

上述的分布式音视频解码系统，其中所述系统的解码模块、通信模块和控制模块具有通用性，根据功能需求定义部分为解码模块，部分为通信模块，部分为控制模块，各模块一旦被界定为某种类型的模块，定义后的模块功能不同且不重叠。

为达上述目的本发明还提供一种上述任一项所述的分布式音视频解码系统的控制方法，包括：步骤401，系统内通信模块和解码模块上报各自的负载量大小给控制模块；步骤402，控制模块查询系统内是否有新任务需要执行，如果没有则系统正常执行现有的任务，并继续监控各模块的负载量和新任务；如果有新任务则进入下一步骤；步骤403，控制模块比较计算各模块新任务的负载量大小；步骤404，控制模块根据系统内各模块现有的负载量做出均衡策略，并下发新任务。

上述的分布式音视频解码系统的控制方法，其中在步骤401之前，还包括：步骤501，控制模块解析用户的配置信息；步骤502，控制模块获取前端设备的编号。

上述的分布式音视频解码系统的控制方法，其中在步骤502中，控制模块获取前端设备的编号进一步包括：若前端设备不支持心跳协议，则控制模块定时的维护整个网络内的前端设备编号，并调度通信模块在整个网络内发送广播报文，网络内的前端设备收到控制模块发送的广播报文并回复自身的编号，控制模块统计收到的编号，并记录在自身的存储空间内；若前端设备支持心跳协议，则控制模块定时收到各个前端设备的心跳报文后，即认为该设备状态正常，统计该设备编号。

上述的分布式音视频解码系统的控制方法，其中于步骤404之后还包含一解码模块进行解码步骤包括：步骤601，获取解码方式；步骤602，上报已有的解码任务量给控制模块，待控制模块做最终的任务决策；步骤603，获取待解码的任务，如果解码模块本身的任务负载量相对较少，则会获取到新的解码任务，新获取的任务首先会暂存在内部存储队列内等待被解码；步骤604，按照用户配置的解码方式执行解码任务。

上述的分布式音视频解码系统的控制方法，其中系统内通信模块和解码模块上报各自的负载量大小给控制模块进一步包括：通信模块的负载量的衡量形式以现有的网络带宽、网络链路状态、模块堆栈内待传输和接收的数据包的大小作为参考指标，解码模块的负载量的衡量形式以模块内处理器的性能、内存的大小和模块内待解码的数据量大小作为参考指标。

上述的分布式音视频解码系统的控制方法，其中于步骤401之前，进一步包括一控制模块的选择方法，该控制模块的选择方法包括：步骤701，当系统开始工作时随机选择其中一个模块为控制模块，下一个模块被默认选择为备用控制模块；步骤702，系统工作后，将控制模块的所有数据实时更新到备用控制模块；步骤703，系统工作异常后，立即启用备用控制模块作为主控制模块，并自动选择其下一个模块为备用控制模块。