一种基于全IP的多媒体融合处理系统设计

本文对多媒体指挥信息系统的需求进行了深入的分析，针对目前系统存在的接口能力固化，数字音频处理能力不足，系统模块化和可扩展功能欠缺的问题，提出了一种全IP化的多媒体融合处理系统的设计方案，分析了系统的架构和关键技术，以及系统的实现方式。

随着社会的发展，各地人防、公安等部门对多媒体指挥信息系统建设的需求不断增加。伴随着音视频处理技术的进步，音视频指挥信息系统也逐渐向数字化、高清化、网络化、一体化的方向发展。不同行业、不同用户对音视频指挥信息系统的接口、功能的需求各不相同，若针对不同需求分别定制，将会耗费巨大的人力和周期成本；其次目前的音视频指挥信息系统，音频、视频和集中控制功能是分开的， 设备控制需在不同的控制终端切换， 效率低下。

特别是随着目前音视频处理设备朝着IP 化的方向发展[1]， 如何发挥IP 化的优势，对音视频指挥信息系统进行统一的整合，对多媒体数据进行融合处理的相关设备还未见报道。

因此，针对上述问题，亟待一种可根据不同场合，快速进行不同功能模块组合的设备，并通过统一的软件进行多媒体调度。全IP 多媒体融合处理系统基于IP 网络交换的方式，实现多媒体信号内部处理和传输。

系统内部通过IP 方式将压缩后的视频、音频和控制信息[2]传输到相应的解码单元或进行远端传输，相对于模拟和数字多媒体处理系统具有更大的灵活性。

2. 全IP 多媒体融合处理系统设计方案 全IP 多媒体融合处理系统主要完成多种音视频信号接入与处理、视频会议、输出显示控制等功能。

通过不同的视频业务板完成数字、模拟及网络视频信息的采集、处理和输出，通过音频业务板完成音频信号的采集、处理和输出，通过存储业务板完成音视频复合存储，通过集中控制业务板完成受控设备的控制，通过总线背板完成个业务板间的数据交互，通过主控板完成各多媒体数据的调度处理。

本文设计的系统主要由可扩展式多媒体综合处理主机和多媒体信号综合处理软件平台组成。可扩展式多媒体综合处理主机主要由视频子系统、音频子系统、网络子系统、集中控制子系统、主控子系统和机箱供电、结构和散热子系统组成。其中视频子系统主要包括高清、标清编码业务板，存储及解码业务板组成，主要完成视频信号的编码压缩，网络传输和解码输出以及存储功能，音频子系统主要由音频业务板组成， 主要完成模拟音频信号的采集以及AD 采样和PCM 音频数据的DA 变换及输出[3]， 网络子系统包括POE 业务板和路由器业务板以及总线背板中的交换机部分组成， 主要完成外部网络数据的接入和交互以及本地网络数据的交换，集中控制子系统主要由集中控制业务板组成，主要实现对受控设备的控制，主控子系统主要有主控板组成，主要完成视频数据的调度，音频数据的混音，矩阵切换控制，设备控制，并通过对多媒体信号综合处理软件平台和对多媒体数据的二次应用开发完成人机交互；机箱供电、结构和散热子系统主要实现机箱内部供电及散热并为其他子系统提供结构支撑。

系统架构见图1 所示。

多媒体信号综合处理软件平台采用CS 架构，主要用来实现九大功能：视频矩阵，主要完成视频预览，输出控制，多画面分割和字符叠加；音频矩阵主要完成音频信号的混音，矩阵输出控制，音量大小