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：
本實用新型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)代社會每時每刻都在進行的工作，已經(jīng)成為社會日常生活中不可少的信息產(chǎn)品。從電視、電影、會議電視，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，在圖像傳輸、存儲、處理、遠距離傳輸?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(常見格式=102^768/1280x102 4/720Ρ/1080 /1080Ρ)在拍攝、傳輸、存儲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，如何在近/中距離(10-50米)進行安全可靠的高清視頻圖像傳輸就成為安防監(jiān)控領(lǐng)域的一個顯著問題。隨著計算機技術(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算機網(wǎng)絡(luò)上遠距離傳輸圖像數(shù)據(jù)，基本上不受限制，并且信號不易受干擾，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)步入了一個更高的境界。如何充分利用網(wǎng)絡(luò)資源來實現(xiàn)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、模塊化，高可靠、低成本的遠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準清晰度的視頻圖像。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的旨在克服上述缺點，提供一種不依賴電腦，在局域網(wǎng)內(nèi)高速高保真?zhèn)魉透鞣N接口的數(shù)字視頻信號的裝置。為達到上述目的，本實用新型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采集芯片、視頻信號處理芯片和以太網(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測混合編碼法。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)或幀間預測編碼方法，幀內(nèi)預測編碼法，其預測值是由當前片中前面已編碼的參考圖像經(jīng)幀內(nèi)預測后得出；幀間預測編碼法，其預測值是由參考幀中已編碼的參考圖像經(jīng)運動補償后得出。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。[0010]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。本實用新型的工作原理是高清晰度視頻信號從視頻信號輸入連接器連接至視頻信號采集芯片，由視頻信號采集芯片數(shù)字化之后送入視頻信號處理芯片。在視頻信號處理芯片中設(shè)計了數(shù)字化視頻處理編碼電路，編碼器采用的是變換和預測的混合編碼法。首先， 按幀內(nèi)或幀間預測編碼的方法進行處理，如果采用幀內(nèi)預測編碼，其預測值是由當前片中前面已編碼的參考圖像經(jīng)幀內(nèi)預測后得出；如果采用幀間預測編碼，其預測值是由參考幀中已編碼的參考圖像經(jīng)運動補償后得出。為了提高預測精度從而提高壓縮比，實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行選擇。預測值和當前塊相減后，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(如預測模式量化參數(shù)、運動矢量等)一起組成一個壓縮后的碼流進行傳輸。為了提供進一步預測用的參考幀圖像，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測值相加得到未經(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)。在對輸入進來的數(shù)據(jù)進行以上數(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可以避免原始傳送電纜的缺色、拖尾、清晰度下降等信號質(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。本實用新型的優(yōu)點如下1、高清晰度傳輸特性，本實用新型能夠在普通網(wǎng)絡(luò)上實時傳送高清晰度視頻信號；2、實時性。通過本實用新型不需要任何存儲介質(zhì)，沒有時間延時，能夠?qū)崟r將圖像信號發(fā)送至網(wǎng)絡(luò)接口。

圖1、本實用新型電路方框圖。圖2、本實用新型電路原理圖。圖中:U1是視頻信號采集芯片，U2是視頻信號處理芯片，U3是以太網(wǎng)接入控制芯片，Jl是視頻信號輸入連接器，J2是電源接口，J3是網(wǎng)絡(luò)接口。
具體實施方式
如圖2所示，本實用新型的電路部分涉及到電子元器件11個電阻Rl-Rl 1，4個電容C1-C4，1個電感Li，3個連接器J1-J3，3個集成電路U1-U3，1個晶振XI。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U1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28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、24管腳、29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、28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，高清晰度視頻信號從視頻信號輸入連接器Jl輸入至視頻信號采集芯片Ui，將其數(shù)字化后的高清晰度視頻信號經(jīng)由電路板上的導線送入視頻信號處理芯片U2。視頻信號處理芯片U2 將視頻信號采集芯片Ul傳送來的高清晰度視頻信號進行數(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接收到視頻信號處理芯片U2傳送來的視頻信號后可轉(zhuǎn)換為網(wǎng)線信號，通過網(wǎng)絡(luò)接口 J3傳送至局域網(wǎng)絡(luò)上。視頻信號處理芯片U2采用XC3S250，以太網(wǎng)接入控制芯片U3用AXl 1015，視頻信號采集芯片Ul選用AD9880，視頻信號輸入連接器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采集芯片、視頻信號處理芯片和以太網(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測混合編碼法。
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)或幀間預測編碼方法，幀內(nèi)預測編碼法，其預測值是由當前片中前面已編碼的參考圖像經(jīng)幀內(nèi)預測后得出；幀間預測編碼法，其預測值是由參考幀中已編碼的參考圖像經(jīng)運動補償后得出。
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。
專利摘要本實用新型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采集芯片、視頻信號處理芯片和以太網(wǎng)接入控制芯片，視頻信號處理芯片中包括數(shù)字化視頻處理編碼電路，編碼器采用變換和預測混合編碼法，并且編碼電路中設(shè)有環(huán)路濾波器。本實用新型能將高清晰度視頻信號在視頻信號處理芯片中進行數(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、清晰度下降等信號質(zhì)量問題，而且不需要任何存儲介質(zhì)，沒有時間延時，能夠?qū)崟r將圖像信號發(fā)送至網(wǎng)絡(luò)接口。
文檔編號H04N7/26GK201986079SQ20102069486
公開日2011年9月21日 申請日期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, 梁風梅 申請人:太原理工大學, 太原理工天成電子信息技術(shù)有限公司