專利名稱：一種在局域網(wǎng)內(nèi)傳輸高清晰度視頻的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種以常用以太網(wǎng)為介質(zhì)來傳輸高清晰度視頻圖像的裝置，尤其適用 于小范圍內(nèi)高清晰度視頻圖像的高速高保真同步傳遞以顯示。
背景技術(shù)：
視頻圖像傳輸是現(xiàn)代社會(huì)每時(shí)每刻都在進(jìn)行的工作，已經(jīng)成為社會(huì)日常生活中不 可少的信息產(chǎn)品。從電視、電影、會(huì)議電視，到視頻監(jiān)控、可視電話等，無處不有它的影子。傳 統(tǒng)的視頻圖像信號(hào)，在圖像傳輸、存儲(chǔ)、處理、遠(yuǎn)距離傳輸?shù)确矫婢袔资甑陌l(fā)展，擁有 比較成熟的技術(shù)方案。但近年來提出的高清晰度視頻信號(hào)(常見格式=102^768/1280x102 4/720Ρ/1080 /1080Ρ)在拍攝、傳輸、存儲(chǔ)方面大部分依賴于專用視頻編輯設(shè)備和電腦。在 近幾年，引入安防監(jiān)控領(lǐng)域的高清視頻也越來越多，此時(shí)，如何在近/中距離(10-50米)進(jìn) 行安全可靠的高清視頻圖像傳輸就成為安防監(jiān)控領(lǐng)域的一個(gè)顯著問題。
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的完善普及，hternet和通訊網(wǎng)絡(luò)的普及，數(shù)字化視頻圖像可以 在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上遠(yuǎn)距離傳輸圖像數(shù)據(jù)，基本上不受限制，并且信號(hào)不易受干擾，圖像的分辨 率更高，可大幅度提高圖像的品質(zhì)和穩(wěn)定性。再加上多媒體技術(shù)、視頻壓縮編碼技術(shù)、網(wǎng)絡(luò) 通訊技術(shù)的發(fā)展，視頻圖像的網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)正在成為視頻圖像傳輸?shù)闹髁?，使視頻圖像傳 輸技術(shù)步入了一個(gè)更高的境界。如何充分利用網(wǎng)絡(luò)資源來實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、模塊化，高 可靠、低成本的遠(yuǎn)距離高清晰視頻圖像傳輸，已成為視頻圖像傳輸?shù)闹饕l(fā)展方向。
目前，在此技術(shù)領(lǐng)域，現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)視頻傳輸裝置僅能夠傳輸標(biāo)準(zhǔn)清晰度的視頻圖 像。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的旨在克服上述缺點(diǎn)，提供一種不依賴電腦，在局域網(wǎng)內(nèi)高速高保真 傳送各種接口的數(shù)字視頻信號(hào)的裝置。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下解決方案一種在局域網(wǎng)內(nèi)傳輸高清晰度視頻 的裝置，包括外殼，在外殼上設(shè)有視頻信號(hào)輸入連接器、電源接口、網(wǎng)絡(luò)接口和電路板，其特 征在于在電路板上焊接視頻信號(hào)采集芯片、視頻信號(hào)處理芯片和以太網(wǎng)接入控制芯片。
上述的在局域網(wǎng)內(nèi)傳輸高清晰度視頻的裝置，其特征在于所述的視頻信號(hào)處理 芯片中包括數(shù)字化視頻處理編碼電路，編碼器采用變換和預(yù)測(cè)混合編碼法。
上述的在局域網(wǎng)內(nèi)傳輸高清晰度視頻的裝置，其特征在于所述的混合編碼法采 用幀內(nèi)或幀間預(yù)測(cè)編碼方法，幀內(nèi)預(yù)測(cè)編碼法，其預(yù)測(cè)值是由當(dāng)前片中前面已編碼的參考 圖像經(jīng)幀內(nèi)預(yù)測(cè)后得出；幀間預(yù)測(cè)編碼法，其預(yù)測(cè)值是由參考幀中已編碼的參考圖像經(jīng)運(yùn) 動(dòng)補(bǔ)償后得出。
上述的在局域網(wǎng)內(nèi)傳輸高清晰度視頻的裝置，其特征在于所述的編碼電路中設(shè) 有環(huán)路濾波器。
上述的在局域網(wǎng)內(nèi)傳輸高清晰度視頻的裝置，其特征在于所述的視頻信號(hào)采集芯片采用AD9880或AD9883。
上述的在局域網(wǎng)內(nèi)傳輸高清晰度視頻的裝置，其特征在于所述的視頻信號(hào)處理 芯片采用 XC3S250、XC3S200、XC3S400、XC3S100E、XC3S200E 或 XC3S400E。
上述的在局域網(wǎng)內(nèi)傳輸高清晰度視頻的裝置，其特征在于所述的以太網(wǎng)接入控 制芯片采用 AX11015、DM9000 或 RTL8139AS。
本發(fā)明的工作原理是高清晰度視頻信號(hào)從視頻信號(hào)輸入連接器連接至視頻信號(hào) 采集芯片，由視頻信號(hào)采集芯片數(shù)字化之后送入視頻信號(hào)處理芯片。在視頻信號(hào)處理芯片 中設(shè)計(jì)了數(shù)字化視頻處理編碼電路，編碼器采用的是變換和預(yù)測(cè)的混合編碼法。首先，按幀 內(nèi)或幀間預(yù)測(cè)編碼的方法進(jìn)行處理，如果采用幀內(nèi)預(yù)測(cè)編碼，其預(yù)測(cè)值是由當(dāng)前片中前面 已編碼的參考圖像經(jīng)幀內(nèi)預(yù)測(cè)后得出；如果采用幀間預(yù)測(cè)編碼，其預(yù)測(cè)值是由參考幀中已 編碼的參考圖像經(jīng)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償后得出。為了提高預(yù)測(cè)精度從而提高壓縮比，實(shí)際的參考圖像 可在過去或未來(指顯示次序上)已編碼解碼重建和濾波的幀中進(jìn)行選擇。
預(yù)測(cè)值和當(dāng)前塊相減后，產(chǎn)生的殘差經(jīng)離散余弦變換、量化后產(chǎn)生一組變換系數(shù)， 再經(jīng)熵編碼與解碼所需的一些信息(如預(yù)測(cè)模式量化參數(shù)、運(yùn)動(dòng)矢量等)一起組成一個(gè)壓縮 后的碼流進(jìn)行傳輸。
為了提供進(jìn)一步預(yù)測(cè)用的參考幀圖像，編碼器必須有重建圖像的功能，因此量化 后的系數(shù)需經(jīng)反量化、反變換后得到的值與預(yù)測(cè)值相加得到未經(jīng)濾波的幀。為了去除編碼 解碼環(huán)路中產(chǎn)生的噪聲，提高參考幀的圖像質(zhì)量從而提高壓縮圖像性能，設(shè)置了一個(gè)環(huán)路 濾波器濾波后的輸出即為重建后用來傳輸?shù)膱D像信息數(shù)據(jù)。在對(duì)輸入進(jìn)來的數(shù)據(jù)進(jìn)行以 上數(shù)據(jù)格式變換、壓縮處理、輸出序列化、抗干擾處理后送入以太網(wǎng)接入控制芯片。以太網(wǎng) 接入控制芯片將數(shù)據(jù)打包成為符合網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)格式再經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)接口送出至網(wǎng)線上，完成傳 遞。以本方式傳輸高清晰視頻信號(hào)可以避免原始傳送電纜的缺色、拖尾、清晰度下降等信號(hào) 質(zhì)量問題。替代原有的多電纜傳輸方式，簡化安裝，充分利用原有網(wǎng)絡(luò)資源，提高可靠性。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)如下1、高清晰度傳輸特性，本發(fā)明能夠在普通網(wǎng)絡(luò)上實(shí)時(shí)傳送高清晰度視頻信號(hào)；2、實(shí)時(shí)性。通過本發(fā)明不需要任何存儲(chǔ)介質(zhì)，沒有時(shí)間延時(shí)，能夠?qū)崟r(shí)將圖像信號(hào)發(fā)送 至網(wǎng)絡(luò)接口。


圖1、本發(fā)明電路方框圖。
圖2、本發(fā)明電路原理圖。
圖中:U1是視頻信號(hào)采集芯片，U2是視頻信號(hào)處理芯片，U3是以太網(wǎng)接入控制芯 片，Jl是視頻信號(hào)輸入連接器，J2是電源接口，J3是網(wǎng)絡(luò)接口。
具體實(shí)施方式
如圖2所示，本發(fā)明的電路部分涉及到電子元器件11個(gè)電阻Rl-Rl 1，4個(gè)電容 C1-C4，1個(gè)電感Ll，3個(gè)連接器J1-J3，3個(gè)集成電路U1-U3，1個(gè)晶振Xl。電路組成為連接 器Jl的1管腳接電感Ll和電阻Rl，連接器Jl其余管腳接地，電感Ll和電阻Rl并聯(lián)后接 電阻R2和電容C2，電阻R2另一端接地，電容C2另一端接集成電路Ul的2管腳，集成電路Ul的3管腳接電容Cl，電容Cl與電阻R3串聯(lián)后接地，集成電路Ul的5管腳和6管腳間串 聯(lián)電C3，集成電路Ul的1管腳、4管腳、7管腳、8管腳、9管腳、12管腳、17管腳接地，集成電 路Ul的13管腳、16管腳接電源+3. 3V，集成電路Ul的15管腳接集成電路U3的32管腳， 集成電路Ul的10管腳、11管腳依次和集成電路U2的17管腳、16管腳連接。集成電路U2 的27管腳和觀管腳間串聯(lián)電容C4，集成電路U2的19管腳、20管腳、21管腳分別串聯(lián)電 阻R4、電阻R5、電阻R6接地，集成電路U2的2管腳、5管腳、32管腳、33管腳、34管腳分別 串聯(lián)電阻R7、電阻R9、電阻R11、電阻R10、電阻R8接電源+3. 3V，其中集成電路U2的32管 腳、33管腳依次和集成電路U3的50管腳、49管腳連接，集成電路U2的6管腳、9管腳、10 管腳、23管腳、M管腳、四管腳、497管腳接地，集成電路U2的7管腳、25管腳、35管腳接電 源+2. 5V，集成電路U2的1管腳、15管腳、16管腳、觀管腳、36管腳接電源+3. 3V，集成電路 U7的7管腳，集成電路U7的3管腳、5管腳分別串連電阻R14、電阻R15接電源+3. 3V，集成 電路U7的1管腳、2管腳、4管腳、8管腳依次和集成電路TO的46管腳、53管腳、27管腳、51 管腳連接。晶振X2的4管腳接電源+3. 3V，并串連電容C6接地，晶振X2的2管腳接地，晶 振X2的3管腳接集成電路U6的43管腳。集成電路TO的11管腳接電源+2. 5V，集成電路 U6的17管腳、38管腳、66管腳、81管腳接電源+1. 2V，集成電路U6的22管腳、26管腳、45 管腳、55管腳、67管腳、79管腳、92管腳、96管腳接電源+3. 3V，集成電路TO的8管腳、14管 腳、18管腳、23管腳、42管腳、47管腳、58管腳、63管腳、69管腳、74管腳、80管腳、87管腳、 91管腳、95管腳、99管腳接地。
集成電路視頻信號(hào)采集芯片Ul以及相連的附屬電路組成數(shù)字視頻輸入電路，高 清晰度視頻信號(hào)從視頻信號(hào)輸入連接器Jl輸入至視頻信號(hào)采集芯片Ui，將其數(shù)字化后的 高清晰度視頻信號(hào)經(jīng)由電路板上的導(dǎo)線送入視頻信號(hào)處理芯片U2。視頻信號(hào)處理芯片U2 將視頻信號(hào)采集芯片Ul傳送來的高清晰度視頻信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)格式變換、壓縮處理、輸出序 列化、抗干擾處理，然后通過電路板上面的電路連接線發(fā)送至以太網(wǎng)接入控制芯片U3進(jìn)行 網(wǎng)絡(luò)發(fā)送。以太網(wǎng)接入控制芯片U3接收到視頻信號(hào)處理芯片U2傳送來的視頻信號(hào)后可轉(zhuǎn) 換為網(wǎng)線信號(hào)，通過網(wǎng)絡(luò)接口 J3傳送至局域網(wǎng)絡(luò)上。
視頻信號(hào)處理芯片U2采用)(C3S250，以太網(wǎng)接入控制芯片U3用AX11015，視頻信 號(hào)采集芯片Ul選用AD9880，視頻信號(hào)輸入連接器Jl采用色差接口，網(wǎng)絡(luò)接口 J3采用RJ45 接口，接入局域網(wǎng)。
權(quán)利要求
1.一種在局域網(wǎng)內(nèi)傳輸高清晰度視頻的裝置，包括外殼，在外殼上設(shè)有視頻信號(hào)輸入 連接器、電源接口、網(wǎng)絡(luò)接口和電路板，其特征在于在電路板上焊接視頻信號(hào)采集芯片、視 頻信號(hào)處理芯片和以太網(wǎng)接入控制芯片。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在局域網(wǎng)內(nèi)傳輸高清晰度視頻的裝置，其特征在于所述的 視頻信號(hào)處理芯片中包括數(shù)字化視頻處理編碼電路，編碼器采用變換和預(yù)測(cè)混合編碼法。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的在局域網(wǎng)內(nèi)傳輸高清晰度視頻的裝置，其特征在于所述的 混合編碼法采用幀內(nèi)或幀間預(yù)測(cè)編碼方法，幀內(nèi)預(yù)測(cè)編碼法，其預(yù)測(cè)值是由當(dāng)前片中前面 已編碼的參考圖像經(jīng)幀內(nèi)預(yù)測(cè)后得出；幀間預(yù)測(cè)編碼法，其預(yù)測(cè)值是由參考幀中已編碼的 參考圖像經(jīng)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償后得出。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的在局域網(wǎng)內(nèi)傳輸高清晰度視頻的裝置，其特征在于所述的 編碼電路中設(shè)有環(huán)路濾波器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在局域網(wǎng)內(nèi)傳輸高清晰度視頻的裝置，其特征在于所述的 視頻信號(hào)采集芯片采用AD9880或AD9883。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在局域網(wǎng)內(nèi)傳輸高清晰度視頻的裝置，其特征在于所述的 視頻信號(hào)處理芯片采用 XC3S250、XC3S200、XC3S400、XC3S100E、XC3S200E 或 XC3S400E。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在局域網(wǎng)內(nèi)傳輸高清晰度視頻的裝置，其特征在于所述的 以太網(wǎng)接入控制芯片采用AX11015、DM9000或RTL8139AS。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種在局域網(wǎng)內(nèi)傳輸高清晰度視頻的裝置，包括外殼，在外殼上設(shè)有視頻信號(hào)輸入連接器、電源接口、網(wǎng)絡(luò)接口和電路板，其特征在于在電路板上焊接視頻信號(hào)采集芯片、視頻信號(hào)處理芯片和以太網(wǎng)接入控制芯片，視頻信號(hào)處理芯片中包括數(shù)字化視頻處理編碼電路，編碼器采用變換和預(yù)測(cè)混合編碼法，并且編碼電路中設(shè)有環(huán)路濾波器。本發(fā)明能將高清晰度視頻信號(hào)在視頻信號(hào)處理芯片中進(jìn)行數(shù)據(jù)格式變換、壓縮處理、輸出序列化、抗干擾處理后送入網(wǎng)絡(luò)傳送，不僅可以避免原始傳送電纜的缺色、拖尾、清晰度下降等信號(hào)質(zhì)量問題，而且不需要任何存儲(chǔ)介質(zhì)，沒有時(shí)間延時(shí)，能夠?qū)崟r(shí)將圖像信號(hào)發(fā)送至網(wǎng)絡(luò)接口。
文檔編號(hào)H04N7/50GK102036077SQ20101061881
公開日2011年4月27日 申請(qǐng)日期2010年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月31日
發(fā)明者何小剛, 倪嘉, 姜滔, 張起貴, 梁風(fēng)梅 申請(qǐng)人:太原理工大學(xué), 太原理工天成電子信息技術(shù)有限公司