專利名稱：一種基于td-scdma網(wǎng)絡(luò)的視頻監(jiān)控傳輸裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于視頻電信息傳輸設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種移動(dòng)通信領(lǐng)域的數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)，特別是一種基于TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)的視頻監(jiān)控傳輸裝置。
背景技術(shù)：
視頻監(jiān)控與傳輸系統(tǒng)的發(fā)展可分為三個(gè)階段，在九十年代初以前，主要是以模擬設(shè)備為主的閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)，稱為第一代模擬監(jiān)控系統(tǒng)；九十年代中期，隨著計(jì)算機(jī)處理能力的提高和視頻技術(shù)的發(fā)展，利用計(jì)算機(jī)的高速數(shù)據(jù)處理能力進(jìn)行視頻的采集和處理， 利用顯示器的高分辨率實(shí)現(xiàn)圖像的多畫(huà)面顯示，提高了圖像質(zhì)量，這種基于PC機(jī)的多媒體主控臺(tái)系統(tǒng)稱為第二代數(shù)字化本地視頻監(jiān)控系統(tǒng)；九十年代末，隨著網(wǎng)絡(luò)帶寬、計(jì)算機(jī)處理能力和存儲(chǔ)容量的快速提高及實(shí)用視頻處理技術(shù)的出現(xiàn)，視頻監(jiān)控步入了全數(shù)字化的網(wǎng)絡(luò)時(shí)代，稱為第三代遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)。第三代視頻監(jiān)控系統(tǒng)以網(wǎng)絡(luò)為依托，以數(shù)字視頻的壓縮、傳輸、存儲(chǔ)和播放為核心，以智能實(shí)用的圖像分析為特色，引發(fā)了視頻監(jiān)控行業(yè)的技術(shù)革命，受到學(xué)術(shù)界、產(chǎn)業(yè)界和使用者的高度重視?，F(xiàn)有的視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要包括視頻數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、云臺(tái)鏡頭控制系統(tǒng)、信號(hào)傳輸系統(tǒng)和視頻處理系統(tǒng)，系統(tǒng)集中了多媒體技術(shù)、數(shù)字圖像處理、網(wǎng)絡(luò)傳輸、嵌入式等最新技術(shù)，不僅可解決圖像傳輸、遠(yuǎn)程控制、現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)采集等監(jiān)控功能，還可提供高質(zhì)量的監(jiān)控圖像和便捷的監(jiān)控方式，其原理是視頻數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采用微處理器和嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將采集的視頻圖像數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)壓縮處理傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控；嵌入式視頻數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)以其小巧、靈活、低成本、性能穩(wěn)定、高性能的特點(diǎn)而獨(dú)具優(yōu)勢(shì)，結(jié)合TCP/IP技術(shù)，通過(guò)建立C/S或者B/S工作模型來(lái)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控；這類系統(tǒng)可以直接連入以太網(wǎng)，具有靈活方便、即插即看等特點(diǎn)。3G網(wǎng)絡(luò)的曰益發(fā)展，使得無(wú)線傳輸技術(shù)應(yīng)用越來(lái)越被各行各業(yè)所接受，無(wú)線監(jiān)控作為一個(gè)特殊使用方式也逐漸被廣大用戶看好，為了實(shí)現(xiàn)視頻信號(hào)在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的傳輸，一般采用某種嵌入式處理器實(shí)現(xiàn)視頻數(shù)據(jù)的采集和壓縮，并將壓縮的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行PPP打包和TCP/IP打包后，通過(guò)與處理器通信接口相連的3G無(wú)線模塊將數(shù)據(jù)發(fā)送到3G中，再通過(guò)服務(wù)器中轉(zhuǎn)， 將視頻數(shù)據(jù)傳到用戶手持設(shè)備(手機(jī)或PC機(jī))上，可隨時(shí)隨地的對(duì)關(guān)心的住所(如家庭住所、實(shí)驗(yàn)室、工廠環(huán)境、辦公環(huán)境等)進(jìn)行監(jiān)控。無(wú)線監(jiān)控作為一個(gè)特殊使用方式會(huì)越來(lái)越被看好，其安裝方便、靈活性強(qiáng)、性價(jià)比高等特性會(huì)使得更多行業(yè)的監(jiān)控系統(tǒng)采用無(wú)線監(jiān)控方式，無(wú)線視頻監(jiān)控可廣泛應(yīng)用于安全監(jiān)控、交通監(jiān)控、工業(yè)監(jiān)控、家庭監(jiān)控等眾多領(lǐng)域，將新的無(wú)線監(jiān)控點(diǎn)加入到現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)中，不需要為新建傳輸鋪設(shè)網(wǎng)絡(luò)、增加設(shè)備，輕而易舉地實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程無(wú)線監(jiān)控。目前無(wú)線網(wǎng)絡(luò)支持的室外環(huán)境的數(shù)據(jù)傳輸速度為3841ApS，而一般的視頻數(shù)據(jù)較大，必須對(duì)獲得的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮后才有可能在3G網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行傳輸，目前對(duì)于視頻傳輸仍是一個(gè)極具挑戰(zhàn)的難題，特別是在滿足高清、流暢、信息量大的視頻傳輸情況下， 對(duì)視頻壓縮處理的技術(shù)有很高的要求。目前，嵌入式技術(shù)已成為通信和消費(fèi)類產(chǎn)品的共同發(fā)展方向，在通信領(lǐng)域，數(shù)字技術(shù)正在全面取代模擬技術(shù)，隨著因特網(wǎng)技術(shù)的成熟、寬帶的日益提高，使得設(shè)備由單一功能化向多功能化轉(zhuǎn)變。視頻技術(shù)的應(yīng)用范圍很廣，如網(wǎng)上可視會(huì)議、網(wǎng)上可視電子商務(wù)、網(wǎng)上政務(wù)、網(wǎng)上購(gòu)物、網(wǎng)上學(xué)校、遠(yuǎn)程醫(yī)療、網(wǎng)上研討會(huì)、網(wǎng)上展示廳、個(gè)人網(wǎng)上聊天、可視咨詢等，但這些應(yīng)用都要壓縮，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量大，單純用擴(kuò)大存儲(chǔ)器容量、增加通信干線的傳輸速率的辦法是不現(xiàn)實(shí)的，數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)是個(gè)行之有效的解決辦法，通過(guò)數(shù)據(jù)壓縮把信息數(shù)據(jù)量壓下來(lái)，以壓縮形式存儲(chǔ)、傳輸，既節(jié)約存儲(chǔ)空間，又提高通信干線的傳輸效率，使計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)處理音頻、視頻信息，保證播放出高質(zhì)量的視頻、音頻節(jié)目。由于多媒體聲音、數(shù)據(jù)、 視像等信源數(shù)據(jù)有極強(qiáng)的相關(guān)性，有大量的冗余信息和數(shù)據(jù)壓縮可以將龐大數(shù)據(jù)中的冗余信息去掉(去除數(shù)據(jù)之間的相關(guān)性)，保留相互獨(dú)立的信息分量。歸結(jié)起來(lái)，現(xiàn)有視頻監(jiān)控和傳輸技術(shù)普遍存在著設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，使用安全性可靠性不穩(wěn)，信息傳輸量難以滿足要求， 壓縮技術(shù)不易實(shí)現(xiàn)等缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，尋求設(shè)計(jì)一種應(yīng)用于視頻技術(shù)領(lǐng)域的基于TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)的視頻監(jiān)控傳輸裝置，采用嵌入式處理器和Android操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)圖像的采集和壓縮，并將壓縮的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行PPP打包和TCP/IP打包后，通過(guò)與處理器通信接口相連的TD HSUPA無(wú)線模塊將數(shù)據(jù)發(fā)送到TD網(wǎng)中，通過(guò)服務(wù)器中轉(zhuǎn)將視頻數(shù)據(jù)傳到用戶手持設(shè)備上或PC機(jī)上，隨時(shí)隨地的對(duì)關(guān)心的場(chǎng)所進(jìn)行監(jiān)控。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明裝置的主體結(jié)構(gòu)包括攝像頭、云臺(tái)解碼器、核心板電路、TD HSUPA模塊、用戶手持設(shè)備、TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)、視頻監(jiān)控中心、基帶電路、射頻電路、視頻數(shù)據(jù)采集單元、USB限流型開(kāi)關(guān)、USB收發(fā)器、USIM或全球用戶識(shí)別卡、非易失存儲(chǔ)器(NAND FLASH)、隨機(jī)存儲(chǔ)器(DDR SDRAM)、電源管理芯片(PMIC)、晶振、IXD液晶顯示器、JTAG接口、 UARTl接口和中央處理器，各元件按照電學(xué)通信原理連接構(gòu)成一體式裝置系統(tǒng)，分為視頻數(shù)據(jù)采集單元、視頻監(jiān)控中心和用戶手持設(shè)備三個(gè)功能部分；視頻數(shù)據(jù)采集單元由核心板電路和TD HSUPA模塊兩部分組成，核心板電路包括NAND FLASH,DDR SDRAM、晶振、電源管理芯片(PMIC)、IXD液晶顯示器、JTAG接口、UARTl接口和中央處理器；核心板電路連接著攝像頭、云臺(tái)解碼器和TD HSUPA模塊，核心板電路實(shí)現(xiàn)視頻信號(hào)的采集、壓縮和流媒體數(shù)據(jù)打包功能；TD HSUPA模塊由USB收發(fā)器芯片TUSB1105、USB限流型開(kāi)關(guān)芯片MAX1693、用于用戶與用戶手持設(shè)備端建立視頻通信連接的USIM、TM1902的基帶模塊和頻帶模塊電連通組成， 實(shí)現(xiàn)基帶視頻信號(hào)和控制信號(hào)的調(diào)制解調(diào)；核心板電路上的中央處理器作為核心的信號(hào)處理和控制器件，通過(guò)硬件接口對(duì)核心板電路上的其他部分進(jìn)行控制；視頻監(jiān)控中心包括認(rèn)證管理單元、視頻管理單元和通信管理單元，為視頻數(shù)據(jù)在TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)中的傳輸、存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)發(fā)提供服務(wù)，視頻監(jiān)控中心將視頻數(shù)據(jù)發(fā)送到用戶手持設(shè)備，實(shí)現(xiàn)用戶手持設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控；用戶手持設(shè)備通過(guò)安裝在用戶手持設(shè)備上的Android系統(tǒng)的播放軟件實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控和遠(yuǎn)程云臺(tái)控制；在核心板電路上的Android操作系統(tǒng)(板載操作系統(tǒng)和用戶手持設(shè)備上的系統(tǒng)均為Android系統(tǒng))中，通過(guò)JNI調(diào)用H. 263編碼庫(kù)實(shí)現(xiàn)視頻信號(hào)的H. 263 編碼壓縮，滿足用戶對(duì)視頻監(jiān)控高信息量的要求，壓縮后的視頻數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)PPP打包和TCP/ IP打包，并經(jīng)過(guò)TD HSUPA模塊調(diào)制后發(fā)送到TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)中；用戶手持設(shè)備通過(guò)手機(jī)終端實(shí)現(xiàn)對(duì)云臺(tái)的控制，滿足多方位監(jiān)控要求；中央處理器采用88AP310，核心板電路包括中央處理器、內(nèi)存和flash，核心板電路壓縮的數(shù)字視頻信號(hào)輸出端經(jīng)中央處理器的硬件接口CN 102263935 A
說(shuō)明書(shū)
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與TD HSUPA無(wú)線模塊發(fā)送到TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)中。本發(fā)明涉及的核心板電路上的中央處理器即88AP310芯片帶有視頻硬件加速功能且主頻為624MHz，支持30fps的VGA視頻數(shù)據(jù)；在Android操作系統(tǒng)上，視頻數(shù)據(jù)采集壓縮的應(yīng)用程序通過(guò)JNI調(diào)用HAL中的動(dòng)態(tài)庫(kù)函數(shù)控制攝像頭驅(qū)動(dòng)，操作攝像頭設(shè)備文件讀取視頻數(shù)據(jù)，由JNI調(diào)用H. 263編碼庫(kù)函數(shù)對(duì)視頻數(shù)據(jù)編碼壓縮；核心板電路與TD HSUPA 模塊通過(guò)USB和UART接口相連，在Android操作系統(tǒng)中，通過(guò)MUX多路復(fù)用協(xié)議在UART接口上建立兩個(gè)虛擬通道負(fù)責(zé)發(fā)送PPP撥號(hào)上網(wǎng)指令和AT指令信號(hào)，視頻數(shù)據(jù)通過(guò)USB接口發(fā)送至TD HSUPA模塊；通過(guò)用戶手持設(shè)備對(duì)云臺(tái)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制時(shí)用戶手持設(shè)備通過(guò)短信方式將云臺(tái)控制指令發(fā)送到視頻采集端，核心板電路獲取指令對(duì)云臺(tái)進(jìn)行操作，或通過(guò)用戶手持設(shè)備上的應(yīng)用程序發(fā)送控制云臺(tái)的實(shí)時(shí)信號(hào)，發(fā)送到用戶手持設(shè)備的視頻采集端的視頻信號(hào)與云臺(tái)控制系統(tǒng)接收到的用戶手持設(shè)備發(fā)送的控制信號(hào)通過(guò)TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)傳輸；云臺(tái)與視頻采集端通過(guò)串口轉(zhuǎn)換相連，視頻采集端根據(jù)接收到的云臺(tái)控制指令，向云臺(tái)串口發(fā)送指令控制云臺(tái)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)用戶手持設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控的同時(shí)滿足用戶對(duì)視頻采集端云臺(tái)的實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程控制。本發(fā)明涉及的核心信號(hào)經(jīng)過(guò)TD HSUPA模塊發(fā)送到TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)中，核心板電路的硬件接口與TD HSUPA模塊的數(shù)字基帶電路通過(guò)串口相連，針對(duì)發(fā)送到TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)中去的用戶手持設(shè)備對(duì)云臺(tái)方位調(diào)節(jié)和鏡頭基本功能操作控制信號(hào)，視頻數(shù)據(jù)采集單元的TD HSUPA模塊接收到網(wǎng)絡(luò)中的控制信號(hào)后，經(jīng)解調(diào)送到核心板電路進(jìn)行相關(guān)解碼，并經(jīng)過(guò)串口將控制命令發(fā)送到云臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)云臺(tái)以及攝像頭的控制。本發(fā)明以完整的視頻網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架，實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)控的實(shí)時(shí)性、高速性、高信息量、可控多方位監(jiān)控性的視頻監(jiān)控傳輸，其成本低，應(yīng)用前景好，環(huán)境友好。


圖1是本發(fā)明的整機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)原理示意框圖
圖2是本發(fā)明視頻數(shù)據(jù)采集單元結(jié)構(gòu)原理示意圖。圖3是本發(fā)明中的TD HSUPA模塊連接結(jié)構(gòu)原理示意圖。圖4是本發(fā)明視頻數(shù)據(jù)采集單元的核心板電路結(jié)構(gòu)原理示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖并通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。本實(shí)施例的主體結(jié)構(gòu)包括攝像頭1、云臺(tái)解碼器2、核心板電路3、TD HSUPA模塊4、 用戶手持設(shè)備5、TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)6、視頻監(jiān)控中心7、基帶電路8、射頻電路9、視頻數(shù)據(jù)采集單元 10、USB 限流型開(kāi)關(guān) 11、USB 收發(fā)器 12、USIM (Universal Subscriber Identity Module 全球用戶識(shí)別卡)13、NAND FLASH 14、DDR SDRAM15、電源管理芯片(PMIC) 17、晶振16、LCD 液晶顯示器18、JTAG接口 19、UART1接口 20和中央處理器21，各元件按照電學(xué)通信原理連接構(gòu)成一體式裝置系統(tǒng)，包括視頻采集單元10、用戶手持設(shè)備5和視頻監(jiān)控中心7三個(gè)功能單元，其中視頻數(shù)據(jù)采集單元10是整個(gè)系統(tǒng)的核心模塊，實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的核心的視頻信號(hào)處理和控制信號(hào)的處理，由核心板電路3和TD HSUPA模塊4組成；視頻監(jiān)控中心7由認(rèn)證管理、視頻管理和通信管理組成，認(rèn)證管理實(shí)現(xiàn)TD HSUPA模塊4的USIM卡和用戶手持
6設(shè)備5的USIM卡的認(rèn)證管理、信息管理和用戶狀態(tài)管理；視頻管理是視頻監(jiān)控中心的核心部分，對(duì)視頻流是否流暢起到關(guān)鍵作用，視頻管理包括圖像接收、圖像發(fā)送、圖像信息管理、 云臺(tái)的控制命令傳輸、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)和數(shù)據(jù)備份管理；通信管理進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)安全管理和通信控制，用戶手持設(shè)備5通過(guò)監(jiān)控終端軟件進(jìn)行實(shí)時(shí)的視頻監(jiān)控，并根據(jù)需求對(duì)攝像頭進(jìn)行實(shí)時(shí)的控制，包括云臺(tái)方位的轉(zhuǎn)換和圖像畫(huà)面的控制。本實(shí)施例的視頻數(shù)據(jù)采集單元10的核心板電路包括NAND FLASH14、DDR SDRAM15、 晶振16、電源管理芯片PMIC17、LCD液晶顯示器18、JTAG接口 19、UARTl接口 20和中央處理器21 ；核心板電路3連接著攝像頭1、云臺(tái)解碼器2和TD HSUPA模塊4，核心板電路3完成對(duì)視頻信號(hào)的采集、壓縮和封裝，封裝好的數(shù)據(jù)傳輸?shù)絋D HSUPA模塊4的基帶電路8并進(jìn)行相關(guān)處理，最后進(jìn)入到TD HSUPA模塊4的射頻電路9并發(fā)送到TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)6中；中央處理器21接收到的控制信號(hào)傳輸?shù)皆婆_(tái)解碼器2中，進(jìn)行相關(guān)解碼后實(shí)現(xiàn)云臺(tái)的控制， 另一部分控制信號(hào)借助云臺(tái)實(shí)現(xiàn)對(duì)攝像頭1的控制，整個(gè)視頻傳輸系統(tǒng)由視頻信號(hào)流和云臺(tái)控制信號(hào)流兩部分組成，其中，視頻信號(hào)流CCD傳感器一H263圖像壓縮編碼一封裝流媒體數(shù)據(jù)包一TD通信模塊一TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)一視頻管理一TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)一用戶手持設(shè)備一視頻監(jiān)控軟件播放器；控制信號(hào)流視頻監(jiān)控軟件云臺(tái)控制按鈕一用戶手持設(shè)備射頻模塊 —TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)一監(jiān)控管理中云臺(tái)控制命令的傳輸一TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)一TD通信模塊的射頻部分一TD通信模塊的基帶部分一流媒體控制信號(hào)數(shù)據(jù)包解包一云臺(tái)一云臺(tái)解碼器進(jìn)行解碼一實(shí)現(xiàn)對(duì)云臺(tái)的控制以及攝像頭的控制。本實(shí)施例的視頻數(shù)據(jù)采集單元10包括含88AP310芯片的核心板電路3以及由攝像頭1、云臺(tái)解碼器2和TD HSUPA模塊4組成的視頻處理電路，其中攝像頭1采用0V7670 CAMERACHIPTM圖像傳感器，能夠輸出整幀、子采樣和取窗口方式的各種分辨率八位影像數(shù)據(jù)，所有圖像處理功能過(guò)程包括伽瑪曲線、白平衡、飽和度和色度都通過(guò)SCCB接口(兼容 I2C總線接口)，VGA圖像最高達(dá)到30幀/秒；云臺(tái)解碼器2采用支持多個(gè)角度旋轉(zhuǎn)的數(shù)字云臺(tái)；TD HSUPA模塊4采用支持雙模TD-SCDMA HSUPA/EDGE的TM1902模塊；中央處理器21 采用新型的ARMlO嵌入式88AP310處理器，提供基于Xscale處理器的片上系統(tǒng)設(shè)計(jì)，滿足許多為用戶手持設(shè)備5和蜂窩手機(jī)市場(chǎng)等不同的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，提供高性能、低功耗、多媒體功能，強(qiáng)大的處理能力和穩(wěn)定性能，為視頻數(shù)據(jù)的采集和壓縮提供基本保障并將優(yōu)勢(shì)擴(kuò)張到數(shù)字媒體以及遠(yuǎn)程通信等領(lǐng)域；視頻數(shù)據(jù)采集單元10基于88AP310芯片實(shí)現(xiàn)，中央處理器經(jīng)數(shù)據(jù)、地址總線以及片選總線IG的DDR_SDRAM和2G的NAND FLASH組成的寄存器相連， 其中FLASH中存儲(chǔ)系統(tǒng)運(yùn)行所需要的軟件數(shù)據(jù)和系統(tǒng)的配置信息；DDR-SDRAM中存儲(chǔ)臨時(shí)數(shù)據(jù)(采集到的原始的視頻信號(hào)、H263編碼后壓縮數(shù)據(jù)、用戶終端對(duì)云臺(tái)的控制信號(hào)等)， H263編碼對(duì)信號(hào)的高速壓縮、DDR-SDRAM處理信號(hào)的高速性以及TD-SCDMA的高速性，對(duì)實(shí)現(xiàn)大容量的視頻數(shù)據(jù)的傳輸起到重要作用；中央處理器21經(jīng)數(shù)據(jù)總線與攝像頭1連接， 通過(guò)SCCB接口編程實(shí)現(xiàn)包括伽瑪曲線、白平衡、飽和度和色度所有圖像處理功能；云臺(tái)解碼器2通過(guò)MAX485與88AP310的串口相連，將中央處理器21的控制信號(hào)轉(zhuǎn)化成RS485信號(hào)；LP3972芯片是多功能、可編程的電源管理芯片17，通過(guò)將外部12V電壓進(jìn)行編程最后實(shí)現(xiàn)給中央處理器21提供各種穩(wěn)定的電源；中央處理器21通過(guò)串口總線以及控制總線與 TM1902模塊相連，壓縮的視頻數(shù)據(jù)在此模塊中進(jìn)行處理，最終經(jīng)過(guò)天線發(fā)送出去。本實(shí)施例視頻數(shù)據(jù)采集單元10的TD HSUPA模塊4由USB收發(fā)器12的芯片TUSB1105.USB限流型開(kāi)關(guān)11的芯片MAX1693、用于用戶與用戶手持設(shè)備端建立視頻通信連接的USIM、TM1902的基帶模塊和頻帶模塊電連通組成，滿足智能終端低功耗指標(biāo)的要求， TM1902產(chǎn)品在使用UART3作為通信口的方式下，提供兩種模塊與中央處理器21之間睡眠喚醒方式，一種是通過(guò)硬件流控信號(hào)的方式，UART是五線硬件流控制全雙工串口，通過(guò)硬件流控管腳實(shí)現(xiàn)睡眠喚醒的功能；另一種是通過(guò)四線制輔助GPIO來(lái)實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用處理器之間的睡眠喚醒，中央處理器21的六線的USB 1. lport3端口與TM1902的四線的通信口 USB 1. 1進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)視頻信號(hào)和控制信號(hào)的傳輸；TD HSUPA/EDGE雙模模塊TM1902的數(shù)字基帶和頻帶部分功能主要是完成經(jīng)過(guò)H263壓縮編碼后的視頻數(shù)據(jù)基帶到頻帶的轉(zhuǎn)化，視頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成適合在TD-SCDMA HSUPA頻段2010_2025MHz傳輸?shù)母哳l信號(hào)，以上行最大無(wú)線傳輸速率384Kbps上傳到TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)中去。
權(quán)利要求
1.一種基于TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)的視頻監(jiān)控傳輸裝置，主體結(jié)構(gòu)包括攝像頭、云臺(tái)解碼器、 核心板電路、TD HSUPA模塊、用戶手持設(shè)備、TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)、視頻監(jiān)控中心、基帶電路、射頻電路、視頻數(shù)據(jù)采集單元、USB限流型開(kāi)關(guān)、USB收發(fā)器、USIM或全球用戶識(shí)別卡、非易失存儲(chǔ)器、隨機(jī)存儲(chǔ)器、電源管理芯片、晶振、IXD液晶顯示器、JTAG接口、UARTl接口和中央處理器，其特征在于各元件按照電學(xué)通信原理連接構(gòu)成一體式裝置系統(tǒng)，分為視頻數(shù)據(jù)采集單元、視頻監(jiān)控中心和用戶手持設(shè)備三個(gè)功能部分；視頻數(shù)據(jù)采集單元由核心板電路和 TD HSUPA模塊兩部分組成，核心板電路包括NAND FLASH、DDR SDRAM、晶振、電源管理芯片 (PMIC)、IXD液晶顯示器、JTAG接口、UARTl接口和中央處理器；核心板電路連接著攝像頭、 云臺(tái)解碼器和TD HSUPA模塊，核心板電路實(shí)現(xiàn)視頻信號(hào)的采集、壓縮和流媒體數(shù)據(jù)打包功能；TD HSUPA模塊由USB收發(fā)器芯片、USB限流型開(kāi)關(guān)芯片、用于用戶與用戶手持設(shè)備端建立視頻通信連接的USIM、TM1902的基帶模塊和頻帶模塊電連通組成，實(shí)現(xiàn)基帶視頻信號(hào)和控制信號(hào)的調(diào)制解調(diào)；核心板電路上的中央處理器作為核心的信號(hào)處理和控制器件，通過(guò)硬件接口對(duì)核心板電路上的其他部分進(jìn)行控制；視頻監(jiān)控中心包括認(rèn)證管理單元、視頻管理單元和通信管理單元，為視頻數(shù)據(jù)在TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)中的傳輸、存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)發(fā)提供服務(wù)，視頻監(jiān)控中心將視頻數(shù)據(jù)發(fā)送到用戶手持設(shè)備，實(shí)現(xiàn)用戶手持設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控；用戶手持設(shè)備通過(guò)安裝在用戶手持設(shè)備上的Android系統(tǒng)的播放軟件實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控和遠(yuǎn)程云臺(tái)控制；在核心板電路上的Android操作系統(tǒng)中，通過(guò)JNI調(diào)用H. 263編碼庫(kù)實(shí)現(xiàn)視頻信號(hào)的 H. 263編碼壓縮，滿足用戶對(duì)視頻監(jiān)控高信息量的要求，壓縮后的視頻數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)PPP打包和 TCP/IP打包，并經(jīng)過(guò)TD HSUPA模塊調(diào)制后發(fā)送到TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)中；用戶手持設(shè)備通過(guò)手機(jī)終端實(shí)現(xiàn)對(duì)云臺(tái)的控制，滿足多方位監(jiān)控要求；中央處理器采用88AP310，核心板電路包括中央處理器、內(nèi)存和flash，核心板電路壓縮的數(shù)字視頻信號(hào)輸出端經(jīng)中央處理器的硬件接口與TD HSUPA無(wú)線模塊發(fā)送到TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)的視頻監(jiān)控傳輸裝置，其特征在于涉及的核心板電路上的中央處理器即88AP310芯片帶有視頻硬件加速功能且主頻為624MHz，支持30fps的VGA視頻數(shù)據(jù)；在Android操作系統(tǒng)上，視頻數(shù)據(jù)采集壓縮的應(yīng)用程序通過(guò)JNI 調(diào)用HAL中的動(dòng)態(tài)庫(kù)函數(shù)控制攝像頭驅(qū)動(dòng)，操作攝像頭設(shè)備文件讀取視頻數(shù)據(jù)，由JNI調(diào)用H. 263編碼庫(kù)函數(shù)對(duì)視頻數(shù)據(jù)編碼壓縮；核心板電路與TD HSUPA模塊通過(guò)USB和UART 接口相連，在Android操作系統(tǒng)中，通過(guò)MUX多路復(fù)用協(xié)議在UART接口上建立兩個(gè)虛擬通道負(fù)責(zé)發(fā)送PPP撥號(hào)上網(wǎng)指令和AT指令信號(hào)，視頻數(shù)據(jù)通過(guò)USB接口發(fā)送至TD HSUPA模塊；通過(guò)用戶手持設(shè)備對(duì)云臺(tái)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制時(shí)用戶手持設(shè)備通過(guò)短信方式將云臺(tái)控制指令發(fā)送到視頻采集端，核心板電路獲取指令對(duì)云臺(tái)進(jìn)行操作，或通過(guò)用戶手持設(shè)備上的應(yīng)用程序發(fā)送控制云臺(tái)的實(shí)時(shí)信號(hào)，發(fā)送到用戶手持設(shè)備的視頻采集端的視頻信號(hào)與云臺(tái)控制系統(tǒng)接收到的用戶手持設(shè)備發(fā)送的控制信號(hào)通過(guò)TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)傳輸；云臺(tái)與視頻采集端通過(guò)串口轉(zhuǎn)換相連，視頻采集端根據(jù)接收到的云臺(tái)控制指令，向云臺(tái)串口發(fā)送指令控制云臺(tái)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)用戶手持設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控的同時(shí)滿足用戶對(duì)視頻采集端云臺(tái)的實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)的視頻監(jiān)控傳輸裝置，其特征在于涉及的核心信號(hào)經(jīng)過(guò)TD HSUPA模塊發(fā)送到TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)中，核心板電路的硬件接口與TD HSUPA 模塊的數(shù)字基帶電路通過(guò)串口相連，針對(duì)發(fā)送到TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)中去的用戶手持設(shè)備對(duì)云臺(tái)方位調(diào)節(jié)和鏡頭基本功能操作控制信號(hào)，視頻數(shù)據(jù)采集單元的TD HSUPA模塊接收到網(wǎng)絡(luò)中的控制信號(hào)后，經(jīng)解調(diào)送到核心板電路進(jìn)行相關(guān)解碼，并經(jīng)過(guò)串口將控制命令發(fā)送到云臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)云臺(tái)以及攝像頭的控制。
全文摘要
本發(fā)明屬于視頻電信息傳輸設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種基于TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)的視頻監(jiān)控傳輸裝置，分為視頻數(shù)據(jù)采集單元、視頻監(jiān)控中心和用戶手持設(shè)備三個(gè)功能部分；視頻數(shù)據(jù)采集單元由核心板電路和TD HSUPA模塊兩部分組成，核心板電路連接著攝像頭、云臺(tái)解碼器和TD HSUPA模塊，實(shí)現(xiàn)視頻信號(hào)的采集、壓縮和流媒體數(shù)據(jù)打包；視頻監(jiān)控中心為視頻數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中的傳輸、存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)發(fā)提供服務(wù)，將視頻數(shù)據(jù)發(fā)送到用戶手持設(shè)備并實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控；用戶手持設(shè)備通過(guò)安裝在用戶手持設(shè)備上的系統(tǒng)播放軟件實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控和遠(yuǎn)程云臺(tái)控制；其視頻信息傳輸快，質(zhì)量好成本低，應(yīng)用前景好，環(huán)境友好。
文檔編號(hào)H04L29/06GK102263935SQ201110191760
公開(kāi)日2011年11月30日 申請(qǐng)日期2011年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月11日
發(fā)明者孫海英, 谷祖平, 趙路偉, 邵敏, 陳琦, 魏崇毓 申請(qǐng)人:青島科技大學(xué)