專(zhuān)利名稱：一種無(wú)線音視頻采集系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及音視頻編解碼技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種無(wú)線音視頻采集系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著音視頻編解碼算法和無(wú)線通訊技術(shù)的發(fā)展，無(wú)線音視頻的傳輸技術(shù)也得到了巨大的進(jìn)度，無(wú)線音視頻的應(yīng)用領(lǐng)域也越來(lái)越廣，如安防領(lǐng)域、海洋巡航等等，市場(chǎng)對(duì)音視頻采集所需的帶寬和延遲的要求也越來(lái)越苛刻?，F(xiàn)有的解決方案多采用分離芯片集成的方案來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)線音視頻的采集，由于單獨(dú)芯片的性能限制以及板級(jí)連接所帶來(lái)的速度限制，大大降低了無(wú)線音視頻采集系統(tǒng)的性倉(cāng)泛。

實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)上述不足，本實(shí)用新型提供了一種無(wú)線音視頻采集系統(tǒng)，其不僅能夠提高系統(tǒng)的整體性能，而且能夠降低板級(jí)連接所帶來(lái)的速度限制。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題采取的技術(shù)方案是一種無(wú)線音視頻采集系統(tǒng)，其特征是，包括音頻采集設(shè)備、視頻采集設(shè)備、音頻A/D轉(zhuǎn)換模塊、視頻A/D轉(zhuǎn)換模塊、編碼處理器、數(shù)字上變頻器和射頻發(fā)射機(jī)，所述音頻A/D轉(zhuǎn)換模塊的輸入端與音頻采集設(shè)備連接，輸出端與編碼處理器的輸入端連接，所述視頻A/D轉(zhuǎn)換模塊的輸入端與視頻采集設(shè)備連接，輸出端與編碼處理器的輸入端連接，所述編碼處理器的輸出端與數(shù)字上變頻器的輸入端連接，所述數(shù)字上變頻器的輸出端與射頻發(fā)射機(jī)的輸入端連接；所述編碼處理器設(shè)置在FPGA芯片上。優(yōu)選地，所述編碼處 理器包括音頻編碼模塊、H. 264編碼器、TS流打包器和COFDM調(diào)制模塊，所述音頻編碼模塊的輸入端與音頻A/D轉(zhuǎn)換模塊的輸出端連接，輸出端與TS流打包器的輸入端連接，所述H. 264編碼器的輸入端與視頻A/D轉(zhuǎn)換模塊的輸出端連接，輸出端與TS流打包器的輸入端連接，所述TS流打包器的輸出端與COFDM調(diào)制模塊的輸入端連接，所述COFDM調(diào)制模塊的輸出端與數(shù)字上變頻器的輸入端連接。優(yōu)選地,所述音頻采集設(shè)備包括麥克風(fēng)。優(yōu)選地，所述視頻采集設(shè)備包括攝像頭。優(yōu)選地，所述音頻編碼模塊采用MP3音頻編碼算法。優(yōu)選地，所述數(shù)字上變頻器采用AD9857芯片。 優(yōu)選地，所述音頻A/D轉(zhuǎn)換模塊采用PCM1808芯片。優(yōu)選地，所述視頻A/D轉(zhuǎn)換模塊采用SAA7113芯片。本實(shí)用新型的積極效果是，本實(shí)用新型通過(guò)在FPGA芯片上集成了音視頻編碼算法和無(wú)線調(diào)制算法等這些關(guān)鍵的算法，大大的降低了系統(tǒng)的傳輸延遲；采用了先進(jìn)的視頻編碼壓縮算法(H. 264算法)，提高畫(huà)質(zhì)的同時(shí)增加了碼流的壓縮率，降低了無(wú)線傳輸速率的壓力；采用了優(yōu)秀的無(wú)線調(diào)制算法C0FDM，增加了系統(tǒng)在惡劣條件下的傳輸質(zhì)量和傳輸距離，具有畫(huà)面質(zhì)量好、傳輸距離遠(yuǎn)和系統(tǒng)延遲小等特點(diǎn)。

圖1是本實(shí)用新型的原理框圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本實(shí)用新型的一種無(wú)線音視頻采集系統(tǒng)，它包括音頻采集設(shè)備、視頻采集設(shè)備、音頻A/D轉(zhuǎn)換模塊、視頻A/D轉(zhuǎn)換模塊、編碼處理器、數(shù)字上變頻器和射頻發(fā)射機(jī)，所述音頻A/D轉(zhuǎn)換模塊的輸入端與音頻采集設(shè)備連接，輸出端與編碼處理器的輸入端連接，所述視頻A/D轉(zhuǎn)換模塊的輸入端與視頻采集設(shè)備連接，輸出端與編碼處理器的輸入端連接，所述編碼處理器的輸出端與數(shù)字上變頻器的輸入端連接，所述數(shù)字上變頻器的輸出端與射頻發(fā)射機(jī)的輸入端連接；所述編碼處理器設(shè)置在FPGA芯片上。其中，所述編碼處理器包括音頻編碼模塊、H. 264編碼器、TS流打包器和COFDM調(diào)制模塊，所述音頻編碼模塊的輸入端與音頻A/D轉(zhuǎn)換模塊的輸出端連接，輸出端與TS流打包器的輸入端連接，所述H. 264編碼器的輸入端與視頻A/D轉(zhuǎn)換模塊的輸出端連接，輸出端與TS流打包器的輸入端連接，所述TS流打包器的輸出端與COFDM調(diào)制模塊的輸入端連接，所述COFDM調(diào)制模塊的輸出端與數(shù)字上變頻器的輸入端連接。所述音頻采集設(shè)備采用麥克風(fēng)。[0018]所述視頻采集設(shè)備采用攝像頭。[0019]所述音頻編碼模塊采用MP3音頻編碼算法。[0020]所述數(shù)字上變頻器采用AD9857芯片。[0021]所述音頻A/D轉(zhuǎn)換模塊采用PCM1808芯片。[0022]所述視頻A/D轉(zhuǎn)換模塊采用SAA7113芯片。[0023]所述無(wú)線音視頻采集系統(tǒng)的工作過(guò)程如下麥克風(fēng)采集的原始模擬音頻信號(hào)經(jīng)過(guò)PCM1808芯片采集之后形成數(shù)字信號(hào)，音頻編碼模塊根據(jù)數(shù)字信號(hào)的特點(diǎn)將音頻數(shù)據(jù)提取
緩存并利用MP3音頻編碼壓縮算法對(duì)音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮編碼， 然后傳遞給TS流打包器；同時(shí)，攝像頭采集的信號(hào)轉(zhuǎn)變成復(fù)合視頻信號(hào)(CVBS)傳遞給編碼發(fā)射子系統(tǒng)的SAA7113芯片，SAA7113芯片將輸入的CVBS信號(hào)轉(zhuǎn)變成標(biāo)準(zhǔn)的BT656信號(hào)并傳遞給H. 264編碼器做進(jìn)一步處理。H. 264編碼器接收來(lái)自SAA7113的BT656數(shù)字視頻信號(hào)，并將該信號(hào)中的亮度和色度信號(hào)提取出來(lái)轉(zhuǎn)變成YUV420格式，并對(duì)YUV420格式的碼流進(jìn)一步壓縮形成H. 264碼流并傳遞給TS流打包模塊。經(jīng)過(guò)采集編碼的音頻碼流和編碼壓縮后的視頻碼流會(huì)進(jìn)一步被打包，形成一個(gè)個(gè)TS流數(shù)據(jù)包,每個(gè)數(shù)據(jù)包包括188個(gè)byte。每個(gè)數(shù)據(jù)包又分為包頭信息、輔助信息、視頻/音頻/數(shù)據(jù)碼流、填充數(shù)據(jù)。其中不同的碼流對(duì)應(yīng)不同的ID號(hào)，這些ID號(hào)放置在包頭信息中供接收端TS流解碼器識(shí)別使用。經(jīng)過(guò)打包之后的TS流數(shù)據(jù)包進(jìn)一步送到COFDM調(diào)制模塊進(jìn)行調(diào)制。COFDM調(diào)制模塊支持1. 25MHz、2MHz、4MHz以及8MHz的可變信道帶寬，實(shí)現(xiàn)信道帶寬的合理利用。COFDM調(diào)制模塊對(duì)輸入的TS流進(jìn)行調(diào)制形成符合DVBT標(biāo)準(zhǔn)的調(diào)制信號(hào)。調(diào)制后的信號(hào)經(jīng)過(guò)數(shù)字上變頻器轉(zhuǎn)換成射頻信號(hào)，再經(jīng)過(guò)射頻發(fā)射機(jī)發(fā)射出去。數(shù)字上變頻器采用穩(wěn)定的AD9857芯片，輸出信號(hào)的中心頻率是36. 166MHz，信號(hào)的帶寬由COFDM調(diào)制模塊決定，有1. 25MHz、2MHz、4MHz以及8MHz這四種信道帶寬。[0024] 本實(shí)用新型主要解決了現(xiàn)有的無(wú)線音視頻采集系統(tǒng)的延遲大、畫(huà)面質(zhì)量不好等問(wèn)題；提供了一種將音視頻編碼壓縮算法和無(wú)線調(diào)制算法集成在FPGA芯片上的系統(tǒng)解決方案，避免了采用獨(dú)立芯片集成方案時(shí)所引入的延遲；另外，使用先進(jìn)的視頻編碼算法H. 264以及優(yōu)秀的無(wú)線調(diào)制算法C0FDM，該方案具有畫(huà)面質(zhì)量好、傳輸距離遠(yuǎn)、系統(tǒng)延遲小等特點(diǎn)。本實(shí)用新型采用了 H. 264編碼壓縮算法，H. 264編碼壓縮算法的優(yōu)秀特性可以在同種畫(huà)質(zhì)下?lián)碛懈叩膲嚎s率，從而降低系統(tǒng)的帶寬壓力；采用了 COFDM無(wú)線調(diào)制解調(diào)算法，COFDM無(wú)線調(diào)制解調(diào)算法具有極強(qiáng)的抗干擾能力、頻譜利用率高等特點(diǎn)，有助于提高系統(tǒng)的傳輸距離，利用FPGA芯片將音視頻編碼壓縮算法和COFDM無(wú)線調(diào)制算法集成在同一塊芯片上，在提高系統(tǒng)整體性能的同時(shí)，降低了板級(jí)連接所帶來(lái)的速度限制。
權(quán)利要求1.一種無(wú)線音視頻采集系統(tǒng)，其特征是，包括音頻采集設(shè)備、視頻采集設(shè)備、音頻A/D 轉(zhuǎn)換模塊、視頻A/D轉(zhuǎn)換模塊、編碼處理器、數(shù)字上變頻器和射頻發(fā)射機(jī)，所述音頻A/D轉(zhuǎn)換模塊的輸入端與音頻采集設(shè)備連接，輸出端與編碼處理器的輸入端連接，所述視頻A/D轉(zhuǎn)換模塊的輸入端與視頻采集設(shè)備連接，輸出端與編碼處理器的輸入端連接，所述編碼處理器的輸出端與數(shù)字上變頻器的輸入端連接，所述數(shù)字上變頻器的輸出端與射頻發(fā)射機(jī)的輸入端連接；所述編碼處理器設(shè)置在FPGA芯片上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無(wú)線音視頻采集系統(tǒng)，其特征是，所述編碼處理器包括音頻編碼模塊、H. 264編碼器、TS流打包器和COFDM調(diào)制模塊，所述音頻編碼模塊的輸入端與音頻A/D轉(zhuǎn)換模塊的輸出端連接，輸出端與TS流打包器的輸入端連接，所述H. 264編碼器的輸入端與視頻A/D轉(zhuǎn)換模塊的輸出端連接，輸出端與TS流打包器的輸入端連接，所述 TS流打包器的輸出端與COFDM調(diào)制模塊的輸入端連接，所述COFDM調(diào)制模塊的輸出端與數(shù)字上變頻器的輸入端連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無(wú)線音視頻采集系統(tǒng)，其特征是，所述音頻采集設(shè)備包括麥克風(fēng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無(wú)線音視頻采集系統(tǒng)，其特征是，所述視頻采集設(shè)備包括攝像頭。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無(wú)線音視頻采集系統(tǒng)，其特征是，音頻編碼模塊采用MP3首頻編碼算法。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無(wú)線音視頻采集系統(tǒng)，其特征是，所述數(shù)字上變頻器采用AD9857芯片。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無(wú)線音視頻采集系統(tǒng)，其特征是，所述音頻A/D轉(zhuǎn)換模塊采用PCM1808芯片。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無(wú)線音視頻采集系統(tǒng)，其特征是，所述視頻A/D轉(zhuǎn)換模塊采用SAA7113芯片。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種無(wú)線音視頻采集系統(tǒng)，主要解決現(xiàn)有的無(wú)線音視頻采集系統(tǒng)的延遲大、畫(huà)面質(zhì)量不好等問(wèn)題。它包括音頻采集設(shè)備、視頻采集設(shè)備、音頻A/D轉(zhuǎn)換模塊、視頻A/D轉(zhuǎn)換模塊、編碼處理器、數(shù)字上變頻器和射頻發(fā)射機(jī)。本實(shí)用新型通過(guò)在一塊FPGA芯片上集成了音視頻編碼壓縮算法和無(wú)線調(diào)制算法等這些關(guān)鍵的算法，大大的降低了系統(tǒng)的傳輸延遲；采用了先進(jìn)的H.264視頻編碼壓縮算法，提高畫(huà)質(zhì)的同時(shí)增加了碼流的壓縮率，降低了無(wú)線傳輸速率的壓力；采用了優(yōu)秀的無(wú)線調(diào)制算法COFDM，增加了系統(tǒng)在惡劣條件下的傳輸質(zhì)量和傳輸距離，具有畫(huà)面質(zhì)量好、傳輸距離遠(yuǎn)和系統(tǒng)延遲小等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)H04N7/26GK202889531SQ20122056399
公開(kāi)日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2012年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月30日
發(fā)明者陳迎春, 耿羅鋒, 劉永宏 申請(qǐng)人:濟(jì)南知芯集成電路技術(shù)有限公司