專利名稱：一種實(shí)現(xiàn)多路嵌入式音頻在kvm-over-ip中實(shí)時(shí)數(shù)字化傳輸?shù)姆椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種實(shí)現(xiàn)多路嵌入式音頻在KVM-OVER-ΙΡ中實(shí)時(shí)數(shù)字化傳輸?shù)姆椒ǎ?適用于需要多IP通道KVM-OVER-IP需要整合音頻信號(hào)進(jìn)行遠(yuǎn)程傳輸?shù)念I(lǐng)域。
背景技術(shù)：
所謂KVM，就是鍵盤(Keyboard)、顯示器(Video)、滑鼠(Mouse)三個(gè)英文字首的縮寫。目前KVM的種類相當(dāng)多，若以網(wǎng)路環(huán)境來分，則劃分成基于IP(遠(yuǎn)端控制)和非IP( — 般應(yīng)用)兩大類。網(wǎng)絡(luò)時(shí)代，數(shù)據(jù)中心運(yùn)營管理不斷面臨新的挑戰(zhàn)機(jī)房服務(wù)器密度加大，管理復(fù)雜，運(yùn)營成本增加和安全管理需求。IP式KVM為IT管理人員提供訪問和控制多臺(tái)服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)中心設(shè)備的能力。隨著IP KVM應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)展，對(duì)于服務(wù)器另外一個(gè)音頻信號(hào)的遠(yuǎn)程傳輸也有了進(jìn)一步的要求，譬如對(duì)服務(wù)器上監(jiān)控軟件告警音傳送。目前市場(chǎng)上帶音頻傳輸功能的KVM產(chǎn)品絕大部分都是模擬的，不能通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訪問，限制了它的應(yīng)用范圍。而數(shù)字式的KVM產(chǎn)品中帶音頻傳輸功能，也只是局限在點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的延長應(yīng)用上，即該數(shù)字式KVM只能連接一臺(tái)服務(wù)器。如果需要對(duì)多臺(tái)服務(wù)器的音頻進(jìn)行遠(yuǎn)程音頻傳輸，則需要配置多臺(tái)該數(shù)字式KVM，使得成本大大增加，同時(shí)使用管理都非常麻煩。可以說市場(chǎng)上在多IP并發(fā)訪問通道多端口 KVM-OVER-ΙΡ產(chǎn)品中，帶嵌入式音頻傳輸功能的KVM是一片空白。中國專利號(hào)200910188003. 1，公開了一種基于KVM的計(jì)算機(jī)雙向模擬音頻傳輸方法，其中音頻信號(hào)采集是采用RS485的協(xié)議，但它是模擬信號(hào)，沒有轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述不足，而提供一種實(shí)現(xiàn)多路嵌入式音頻在KVM-OVER-IP中實(shí)時(shí)數(shù)字化傳輸?shù)姆椒?，?shí)現(xiàn)多路并發(fā)IP通道訪問多端口的KVM-OVER-ΙΡ，通過一臺(tái)KVM-OVER-IP裝置就實(shí)現(xiàn)多人對(duì)遠(yuǎn)程多臺(tái)服務(wù)器做音頻信號(hào)傳輸?shù)墓δ堋１景l(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種實(shí)現(xiàn)多路嵌入式音頻在 KVM-OVER-IP中實(shí)時(shí)數(shù)字化傳輸?shù)姆椒?，包括視頻信號(hào)、鍵盤鼠標(biāo)信號(hào)，其特征在于它還包括音頻信號(hào)、音視頻選路器、主處理器和音視頻切換矩陣，具體方法為
1)受控設(shè)備音頻和視頻分別進(jìn)入音視頻選路器；
2)所有受控設(shè)備音視頻信號(hào)在音視頻切換矩陣作用下經(jīng)過音視頻選路器；
3)進(jìn)行音頻PCM以及視頻A/D轉(zhuǎn)換；
4)經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)通過FPGA實(shí)現(xiàn)無損壓縮編碼；5)通過無損壓縮編碼后的傳輸流經(jīng)FPGA封裝成IP包后傳輸；
6)在音視頻切換矩陣控制下，主處理器進(jìn)行解碼、分離、同步等處理，最后選擇所需設(shè)備音視頻信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)輸出。本發(fā)明所述的受控設(shè)備音頻通過RS485接口模塊，傳送至音頻選路器。本發(fā)明所述的音視頻在主處理上實(shí)現(xiàn)同步傳輸。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下明顯效果通過音頻信號(hào)整合KVM-0VER-IP產(chǎn)品，在K (鍵盤)、V、(視頻)、M (鼠標(biāo))的基礎(chǔ)上，增加A (音頻)的信號(hào)傳輸，滿足一些特定用戶的需求；同時(shí)實(shí)現(xiàn)多路并發(fā)IP通道訪問多端口的KVM-0VER-IP，通過一臺(tái)KVM-0VER-IP 裝置就實(shí)現(xiàn)多人對(duì)遠(yuǎn)程多臺(tái)服務(wù)器做音頻信號(hào)傳輸?shù)墓δ堋?br>

圖1為本發(fā)明音頻信號(hào)在KVM中傳輸?shù)氖疽鈭D。圖2為本發(fā)明中音視頻信號(hào)傳輸?shù)氖疽鈭D。圖3為本發(fā)明中專用轉(zhuǎn)換模塊(CIM)內(nèi)部示意圖。圖4為本發(fā)明的數(shù)據(jù)接收、發(fā)送的示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖并通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。實(shí)施例
參見圖1 圖2，本實(shí)施例包括視頻信號(hào)1、鍵盤鼠標(biāo)信號(hào)2、音頻信號(hào)3、音視頻選路器 4、主處理器5和音視頻切換矩陣6，具體方法為
1)受控設(shè)備音頻和視頻分別進(jìn)入音視頻選路器4；
2)所有受控設(shè)備音視頻信號(hào)在音視頻切換矩陣6作用下經(jīng)過音視頻選路器4；
3)進(jìn)行音頻PCM7以及視頻A/D轉(zhuǎn)換8 ；
4)經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換8后的數(shù)字信號(hào)通過FPGA實(shí)現(xiàn)無損壓縮編碼9；
5)通過無損壓縮編碼9后的傳輸流經(jīng)FPGA封裝成IP包后傳輸；
6)在音視頻切換矩陣6控制下，主處理器5進(jìn)行解碼、分離、同步等處理，最后選擇所需設(shè)備音視頻信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)輸出。本實(shí)施例中，受控設(shè)備音頻10通過RS485接口模塊11，傳送至音頻選路器12， 再送往主處理器5進(jìn)行處理，最后通過網(wǎng)口 13向遠(yuǎn)程服務(wù)器訪問。通過音頻信號(hào)整合 KVM-0VER-IP產(chǎn)品，在K (鍵盤)、V、(視頻)、M (鼠標(biāo))的基礎(chǔ)上，增加A (音頻)的信號(hào)傳輸， 滿足一些特定用戶的需求。本實(shí)施例中，音視頻在主處理器5上實(shí)現(xiàn)同步傳輸，監(jiān)管人員可以根據(jù)聲音告警信息與視頻畫面比對(duì)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)非法用戶操作詳細(xì)過程以及非法侵入點(diǎn)，另外通過訪問目標(biāo)設(shè)備多媒體文件，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)傳輸，以達(dá)到資源共享的目的。參見圖3，本實(shí)施例中，在服務(wù)器與KVM的連接采用CAT5網(wǎng)線進(jìn)行傳輸，因此在服務(wù)器端必須把VGA接口 31、USB接口 32、音頻輸入接口 33這些通過專用轉(zhuǎn)換模塊(CIM)轉(zhuǎn)換成RJ45接口 ；34。VGA接口 31通過RGB視頻驅(qū)動(dòng)器；35轉(zhuǎn)換后將R、G、B、H、V信號(hào)編碼成 3對(duì)模擬視頻查分信號(hào)進(jìn)行傳輸，占用CAT5網(wǎng)線的3對(duì)線纜；而USB接口 32和音頻輸入接口 33分別通過微控制器36和Audio ADC芯片37通過FPGA編碼38后，變成RS485標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，再通過RS485收發(fā)器39進(jìn)行傳輸，占用CAT5網(wǎng)線的1對(duì)線纜。參見圖4，為本實(shí)施例數(shù)據(jù)接收、發(fā)送的示意圖。其中PCI BARl 41為CIM FPGA 42 寄存器；PCI BAR2 43為KVM FPGA 44輸出接口，音頻數(shù)據(jù)，虛擬媒體數(shù)據(jù)的輸出都使用該 BAR ；CIM FPGA 42中Control reg 45用于是否開啟音頻。操作流程如下
數(shù)據(jù)接收流程KVM FPGA 44收到CIM FPGA 52發(fā)送的一幀數(shù)據(jù)(該幀的通道為n)，放入PCI BAR2 43的SPACEn 46中，把PCI BARl 41輸出狀態(tài)報(bào)告位段m的第一字節(jié)置0x01， 第二字節(jié)置n，并在輸出位段位置η中填入后續(xù)寫入的位置值(比如第一幀646字節(jié)，寫入 647值)，然后KVM FPGA 44觸發(fā)PCI中斷。PPC讀取PCI BARl 41中的狀態(tài)報(bào)告字段和位置字段，讀取相應(yīng)CIM FPGA 42中的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)讀取完成后，清除PCI BARl 41中的狀態(tài)報(bào)告字段，PPC需要維護(hù)CIM FPGA 42中每個(gè)SPCAE 46的下一個(gè)讀取位置。數(shù)據(jù)發(fā)送流程PPC把通道η數(shù)據(jù)寫入PCI BAR3 47的SPACEn 48中，并在PCI BARl 41相應(yīng)的輸入狀態(tài)字段和位置字段中填入值，填入原則同數(shù)據(jù)接收流程所述，CIM FPGA 42讀取數(shù)據(jù)后，清除輸入狀態(tài)字段。停止音頻采集PPC在PCI BARl 41音頻控制字段中填0停止音頻采集，填1開始音頻采集。當(dāng)PPC寫入此空間時(shí)，KVM FPGA 44需要通過485接口控制CIM FPGA 42的行為。雖然本發(fā)明已以實(shí)施例公開如上，但其并非用以限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，任何熟悉該項(xiàng)技術(shù)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的構(gòu)思和范圍內(nèi)所作的更動(dòng)與潤飾，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種實(shí)現(xiàn)多路嵌入式音頻在KVM-0VER-IP中實(shí)時(shí)數(shù)字化傳輸?shù)姆椒?，包括視頻信號(hào)、鍵盤鼠標(biāo)信號(hào)，其特征在于它還包括音頻信號(hào)、音視頻選路器、主處理器和音視頻切換矩陣，具體方法為受控設(shè)備音頻和視頻分別進(jìn)入音視頻選路器；所有受控設(shè)備音視頻信號(hào)在音視頻切換矩陣作用下經(jīng)過音視頻選路器； 進(jìn)行音頻PCM以及視頻A/D轉(zhuǎn)換； 經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)通過FPGA實(shí)現(xiàn)無損壓縮編碼； 通過無損壓縮編碼后的傳輸流經(jīng)FPGA封裝成IP包后傳輸；在音視頻切換矩陣控制下，主處理器進(jìn)行解碼、分離、同步等處理，最后選擇所需設(shè)備音視頻信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)多路嵌入式音頻在KVM-0VER-IP中實(shí)時(shí)數(shù)字化傳輸?shù)姆椒?，其特征在于所述的受控設(shè)備音頻通過RS485接口模塊，傳送至音頻選路器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的實(shí)現(xiàn)多路嵌入式音頻在KVM-0VER-IP中實(shí)時(shí)數(shù)字化傳輸?shù)姆椒?，其特征在于所述的音視頻在主處理上實(shí)現(xiàn)同步傳輸。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種實(shí)現(xiàn)多路嵌入式音頻在KVM-OVER-IP中實(shí)時(shí)數(shù)字化傳輸?shù)姆椒ǎm用于需要多IP通道KVM-OVER-IP需要整合音頻信號(hào)進(jìn)行遠(yuǎn)程傳輸?shù)念I(lǐng)域。包括視頻信號(hào)、鍵盤鼠標(biāo)信號(hào)、音頻信號(hào)、音視頻選路器、主處理器和音視頻切換矩陣，實(shí)現(xiàn)音視頻信號(hào)的同步實(shí)時(shí)輸出。本發(fā)明通過音頻信號(hào)整合KVM-OVER-IP產(chǎn)品，在KVM的基礎(chǔ)上，增加音頻的信號(hào)傳輸，滿足一些特定用戶的需求；同時(shí)實(shí)現(xiàn)多路并發(fā)IP通道訪問多端口的KVM-OVER-IP，通過一臺(tái)KVM-OVER-IP裝置就實(shí)現(xiàn)多人對(duì)遠(yuǎn)程多臺(tái)服務(wù)器做音頻信號(hào)傳輸?shù)墓δ堋?br> 文檔編號(hào)G06F3/14GK102170441SQ201110102290
公開日2011年8月31日 申請(qǐng)日期2011年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月22日
發(fā)明者吳斌 申請(qǐng)人:杭州比特瑞旺電腦有限公司