專利名稱：網絡視頻通訊裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于網絡通訊技術領域，具體涉及一種網絡視頻通訊裝置。
背景技術：
在實時流媒體傳輸中，視頻的播放有嚴格的實時性要求，需要在特定的時間間隔內將特定的數(shù)據(jù)單元解碼顯示，這就要求網絡提供足夠的帶寬、有保障的時延和丟失率。但是，面臨的實際情況則是網絡資源的增長并不與日益增長的視頻應用成正比，也就是不可能為所有的用戶提供足夠的帶寬；網絡服務不提供服務質量的保證；視頻數(shù)據(jù)傳輸過程中·的網絡資源(如帶寬)以及延時、誤碼和丟包率等都是動態(tài)變化的；網絡的異構性和用戶的不同需求，使得網絡視頻應用面臨著不同的服務質量的需求。以上問題是網絡視頻應用面臨的主要挑戰(zhàn)，為解決這些問題，近年來主要的研究工作傾向于以下三個方面一是對于編碼算法的研究和改進，以求進一步提高視頻數(shù)據(jù)的壓縮效率，盡可能消除視頻中的冗余信息，使得信源編碼輸出的數(shù)據(jù)量盡可能少，以適應網絡低傳輸帶寬的情況；二是對視頻硬件編碼系統(tǒng)的應用研究，包括對嵌入式操作系統(tǒng)的應用研究和視頻編解碼器平臺開發(fā)技術的研究，嵌入式系統(tǒng)的實時多任務性、高可靠性等特點和硬件編解碼器的強大運算能力、低時延等優(yōu)點給網絡視頻傳輸帶來的好處是顯而易見的；三是對實時流式傳輸控制技術的研究，由于高壓縮比的視頻數(shù)據(jù)對傳輸過程中的誤碼和丟包非常敏感，有時即使只是一個比特的錯誤就可能導致接收端解碼的視頻質量嚴重下降，因此，必須有合適的流控手段來保證在客戶端得到的視頻失真最小。

實用新型內容本實用新型的目的是提出一種網絡視頻通訊裝置，克服了現(xiàn)有技術的不足，其具有高靈活性和高可移植性；開放性強，能夠滿足多種增值業(yè)務的要求；高性能，且對機頂盒資源要求相對較低；具有良好的兼容性；具備電視圖文顯示抗閃爍功能。為了達到上述設計目的，本實用新型采用的技術方案如下一種網絡視頻通訊裝置，主要包括攝像頭、嵌入式視頻編碼和發(fā)送模塊、CDMA無線收發(fā)模塊、CDMA網絡基站、視頻服務器和PC客戶端，所述攝像頭通過線路連接到嵌入式視頻編碼和發(fā)送模塊，嵌入式視頻編碼和發(fā)送模塊通過線路連接CDMA無線收發(fā)模塊，通過CDMA無線收發(fā)模塊收發(fā)視頻信號，所述CDMA無線收發(fā)模塊的信號通過無限傳輸?shù)紺DMA網絡基站，CDMA網絡基站通過以太網連接到視頻服務器和PC客戶端，并將視頻信號傳輸?shù)揭曨l服務器進行處理，然后通過以太網發(fā)送到PC客戶端。優(yōu)選地，所述攝像頭、嵌入式視頻編碼和發(fā)送模塊和CDMA無線收發(fā)模塊構成了一個移動采集和發(fā)送設備，攝像頭采集到視頻后通過嵌入式視頻編碼和發(fā)送模塊，將未編碼的視頻流編碼成MPEG-4視頻流，通過CDMA無線收發(fā)模塊進行發(fā)送；CDMA網絡基站接收到無線信號后，將數(shù)據(jù)包通過CDMA20001X分組網絡發(fā)往Internet中一臺有獨立IP或者域名的視頻服務器，視頻服務器根據(jù)已經連接上的PC客戶端的提供的信息，向PC客戶端進行視頻傳發(fā)，PC客戶端得到MPEG-4視頻數(shù)據(jù)之后，進行解碼和顯示。更優(yōu)選地，所述視頻服務器基于PC機上的Linux平臺，PC客戶端基于PC機上的Windows 平臺。更優(yōu)選地,所述PC客戶端基于Windows開發(fā)平臺的Directshow技術,將接收到MPEG-4視頻數(shù)據(jù)解碼并進行播放。更優(yōu)選地，所述嵌入式視頻編碼和發(fā)送模塊主要包括S3C2410主控核心單元，所述S3C2410主控核心單元以ARM920T為核心。更優(yōu)選地，所述嵌入式視頻編碼和發(fā)送模塊的外圍設備主要包括USB攝像頭接口模塊、Flash模塊、SDRAM模塊、JTAG模塊、串口以及電源模塊。本實用新型所述的網絡視頻通訊裝置的有益效果是高靈活性和高可移植性；開放性強，能夠滿足多種增值業(yè)務的要求；高性能，且對機頂盒資源要求相對較低；具有良好·的兼容性；具備電視圖文顯示抗閃爍功能。在滿足視頻信號數(shù)據(jù)時序要求嚴格、數(shù)據(jù)量大、采集速度快等特點的情況下，保證數(shù)據(jù)能夠穩(wěn)定可靠的采集并實現(xiàn)壓縮，最后傳輸給計算機作進一步處理。

圖I為本實用新型所述的網絡視頻通訊裝置的示意圖；圖2是本實用新型所述的網絡視頻通訊裝置的嵌入式視頻編碼和發(fā)送模塊2的原理圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的最佳實施方案作進一步的詳細的描述。如圖I所示，所述網絡視頻通訊裝置主要包括攝像頭I、嵌入式視頻編碼和發(fā)送模塊2、CDMA無線收發(fā)模塊3、CDMA網絡基站4、視頻服務器6和PC客戶端7，所述攝像頭I通過線路連接到嵌入式視頻編碼和發(fā)送模塊2，嵌入式視頻編碼和發(fā)送模塊2基于S3C2440ARM9開發(fā)板和嵌入式Linux開發(fā)平臺，嵌入式視頻編碼和發(fā)送模塊2通過線路連接CDMA無線收發(fā)模塊3，通過CDMA無線收發(fā)模塊3收發(fā)視頻信號，所述CDMA無線收發(fā)模塊3的信號通過無限傳輸?shù)紺DMA網絡基站4，CDMA網絡基站4通過以太網5連接到視頻服務器6和PC客戶端7，并將視頻信號傳輸?shù)揭曨l服務器6進行處理，然后通過以太網5發(fā)送到PC客戶端7 ;所述視頻服務器6基于PC機上的Linux平臺，PC客戶端7基于PC機上的Windows平臺。所述攝像頭I、嵌入式視頻編碼和發(fā)送模塊2和CDMA無線收發(fā)模塊3構成了一個移動采集和發(fā)送設備，攝像頭I采集到視頻后通過嵌入式視頻編碼和發(fā)送模塊2，將未編碼的視頻流編碼成MPEG-4視頻流，通過CDMA無線收發(fā)模塊3進行發(fā)送；CDMA網絡基站4接收到無線信號后，將數(shù)據(jù)包通過CDMA20001X分組網絡發(fā)往Internet中一臺有獨立IP或者域名的視頻服務器6，視頻服務器6根據(jù)已經連接上的PC客戶端7的提供的信息，向PC客戶端7進行視頻傳發(fā)，PC客戶端7得到MPEG-4視頻數(shù)據(jù)之后，進行解碼和顯示。所述嵌入式視頻編碼和發(fā)送模塊2完成了對原始視頻流的采集、編碼、打包和流量控制，將CDMA無線收發(fā)模塊3以及攝像頭I作為它的設備進行使用。所述視頻服務器6有兩個功能，一個是對采集源和客戶端進行管理，另一個是實現(xiàn)一個RTP Translator的功能，為多個不同網段的數(shù)據(jù)進行轉發(fā)。該視頻服務器6采用組播技術和接收方報告重構技術，優(yōu)化整個視頻流傳輸?shù)牧髁?，取得更好的服務質量。由于采集源在無線網絡內，PC客戶端7大多數(shù)也在私有網絡內，雙方沒有辦法進行數(shù)據(jù)的發(fā)送，而擁有獨立IP的視頻服務器6可以承擔起轉發(fā)和控制的責任。當無線視頻采集端開始工作后，通知視頻服務器6，加入到視頻服務器6的可用源列表中，當有PC客戶端7需要觀看的時候，選取視頻服務器6中的列表中的視頻源之后，視頻服務器6就開始向PC客戶端7轉發(fā)視頻數(shù)據(jù)，多個PC客戶端7可以同時接收一個采集端的視頻源。當沒有客戶端選擇該采集源時，視頻服務器6停止該會話。PC客戶端7基于Windows開發(fā)平臺的D irectshow技術,將接收到MPEG-4視頻數(shù)據(jù)解碼并進行播放。如圖2所示，所述嵌入式視頻編碼和發(fā)送模塊2主要包括S3C2410主控核心單元，所述S3C2410主控核心單元以ARM920T為核心。所述嵌入式視頻編碼和發(fā)送模塊2的外圍設備主要包括USB攝像頭接口模塊、Flash模塊、SDRAM模塊、JTAG模塊、串口以及電源模塊等。所述電源模塊ARM芯片內核工作電壓為I. 8V，通用I/O 口和部分外設電壓3. 3V,USB主機和LCD工作電壓5V。S3C2410A可以很方便地用UART實現(xiàn)RS232串口功能，但S3C2410A的供電電壓為I. 8V/3. 3V，所以I/O 口的最大邏輯電平也是3. 3V。故在該電路設計中，需要使用到5V、3. 3V和I. 8V的直流穩(wěn)壓電源。所述同步動態(tài)隨機存儲器(SDRAM)模塊在選擇RAM時，關鍵要考慮RAM存儲器的幾個因素是存儲的字長，存儲器的容量，存儲器的最快訪問時間，存儲器的電源電壓(3.3V*5V)。本系統(tǒng)對存儲器的要求1)在本系統(tǒng)中RAM是用來存儲嵌入式操作系統(tǒng)內核和具體應用程序運行時供CPU調用的代碼和數(shù)據(jù)的，本系統(tǒng)采用的處理器S3C2410A是32位的，運行的嵌入式Linux是32位的操作系統(tǒng)，為了提高訪問速度，采用兩片16位字長的存儲器拼成32位字長。2)在系統(tǒng)上電啟動后，操作系統(tǒng)內核是常駐在內存中的，加上應用程序的運行，需要占用較大的內存，同時本系統(tǒng)是個圖像監(jiān)控系統(tǒng)，需要一定大小的內存作為圖像數(shù)據(jù)的緩存，在本系統(tǒng)中應用程序設計的是緩存兩幀圖像，同時考慮到本系統(tǒng)更豐富的多媒體應用擴展，采用容量稍大的存儲器。3)對于存儲器的訪問時間，S3C2410A的總線頻率可達到100MHz，支持SDRAM的自動刷新和電源關模式，這里采用SDRAM，因為它支持高速總線時鐘頻率(66MHz以上)小必插入指令等待周期，它和CPU通過一個相同的時鐘鎖在一起使得能夠和CPU共享一個時鐘周期，兩者以相同的速度同步工作，另外它相對SRAM來說具有集成度高、成本和功耗較低的特點。4)處理器S3C2410A電源電壓采用的是3. 3V,為電源處理的方便，選用的SDRAM也采用3. 3V供電。同時，SDRAM還具有價格低廉、容量大等優(yōu)點。所述Flash模塊Flash模塊主要用于存放引導程序Bootloader、操作系統(tǒng)鏡像、應用程序及大容量的數(shù)據(jù)文件。內部可以存放啟動代碼(BLOB)、Linux內核映象和RAMDISK壓縮映像。剩余的存儲空間可存放用戶程序。FLASH存儲器的數(shù)據(jù)寬度為32位，映射到S3C2410A 的 ROM BankO。所述USB接口模塊S3C2410A集成了 USB主機控制器和設備控制器，在外部有2個USB主機接口和一個設備接口。S3C2410A引出USB連接口十分方便，按照USB1. I標準協(xié)議連接即可，同時支持低速和高速的USB設備傳輸。本系統(tǒng)中的USB接口主要用來接USB數(shù)碼攝像頭。所述串行通信(UART)模塊UART是用于控制計算機與串行設備的芯片。有一點要注意的是，它提供了 RS-232C數(shù)據(jù)終端設備接口，這樣計算機就可以和調制解調器或其他使用RS-232C接口的串行設備通信了。作為接口的一部分，UART還提供以下功能將由計算機內部傳送過來的并行數(shù)據(jù)轉換為輸出的串行數(shù)據(jù)流。將計算機外部來的串行數(shù)據(jù)轉換為字節(jié)，供計算機內部使用并行數(shù)據(jù)的器件使用。在輸出的串行數(shù)據(jù)流中加入奇偶校驗位，并對從外部接收的數(shù)據(jù)流進 行奇偶校驗。在輸出數(shù)據(jù)流中加入啟停標記，并從接收數(shù)據(jù)流中刪除啟停標記。處理由鍵盤或鼠標發(fā)出的中斷信號(鍵盤和鼠標也是串行設備)。以上內容是結合具體的優(yōu)選實施方式對本實用新型所做的進一步詳細說明，便于該技術領域的技術人員能理解和應用本實用新型，不能認定本實用新型的具體實施只局限于這些說明。對于本實用新型所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下還可以做出若干簡單推演或替換，而不必經過創(chuàng)造性的勞動。因此，本領域技術人員根據(jù)本實用新型的揭示，對本實用新型做出的簡單改進都應該在本實用新型的保護范圍之內。
權利要求1.一種網絡視頻通訊裝置，其特征在于主要包括攝像頭、嵌入式視頻編碼和發(fā)送模塊、CDMA無線收發(fā)模塊、CDMA網絡基站、視頻服務器和PC客戶端，所述攝像頭通過線路連接到嵌入式視頻編碼和發(fā)送模塊，嵌入式視頻編碼和發(fā)送模塊通過線路連接CDMA無線收發(fā)模塊，通過CDMA無線收發(fā)模塊收發(fā)視頻信號，所述CDMA無線收發(fā)模塊的信號通過無限傳輸?shù)紺DMA網絡基站，CDMA網絡基站通過以太網連接到視頻服務器和PC客戶端，并將視頻信號傳輸?shù)揭曨l服務器進行處理，然后通過以太網發(fā)送到PC客戶端。
2.根據(jù)權利要求I所述的網絡視頻通訊裝置，其特征在于所述攝像頭、嵌入式視頻編碼和發(fā)送模塊和CDMA無線收發(fā)模塊構成了一個移動采集和發(fā)送設備，攝像頭采集到視頻后通過嵌入式視頻編碼和發(fā)送模塊，將未編碼的視頻流編碼成MPEG-4視頻流，通過CDMA無線收發(fā)模塊進行發(fā)送；CDMA網絡基站接收到無線信號后，將數(shù)據(jù)包通過CDMA20001X分組網絡發(fā)往Internet中一臺有獨立IP或者域名的視頻服務器，視頻服務器根據(jù)已經連接上的PC客戶端的提供的信息，向PC客戶端進行視頻傳發(fā)，PC客戶端得到MPEG-4視頻數(shù)據(jù)之后，進行解碼和顯示。
3.根據(jù)權利要求I或2所述的網絡視頻通訊裝置，其特征在于所述視頻服務器基于PC機上的Linux平臺，PC客戶端基于PC機上的Windows平臺。
4.根據(jù)權利要求I或2所述的網絡視頻通訊裝置，其特征在于所述嵌入式視頻編碼和發(fā)送模塊主要包括S3C2410主控核心單元，所述S3C2410主控核心單元以ARM920T為核心。
5.根據(jù)權利要求I或2所述的網絡視頻通訊裝置，其特征在于所述嵌入式視頻編碼和發(fā)送模塊的外圍設備主要包括USB攝像頭接口模塊、Flash模塊、SDRAM模塊、JTAG模塊、串口以及電源模塊。
專利摘要本實用新型公開了一種網絡視頻通訊裝置，包括攝像頭、嵌入式視頻編碼和發(fā)送模塊、CDMA無線收發(fā)模塊、CDMA網絡基站、視頻服務器和PC客戶端，所述攝像頭通過線路連接到嵌入式視頻編碼和發(fā)送模塊，嵌入式視頻編碼和發(fā)送模塊通過線路連接CDMA無線收發(fā)模塊，通過CDMA無線收發(fā)模塊收發(fā)視頻信號，所述CDMA無線收發(fā)模塊的信號通過無限傳輸?shù)紺DMA網絡基站，CDMA網絡基站通過以太網連接到視頻服務器和PC客戶端，并將視頻信號傳輸?shù)揭曨l服務器進行處理，然后通過以太網發(fā)送到PC客戶端。其具有高靈活性和高可移植性；開放性強，能夠滿足多種增值業(yè)務的要求；高性能，且對機頂盒資源要求相對較低；具有良好的兼容性；具備電視圖文顯示抗閃爍功能。
文檔編號H04N7/26GK202696804SQ20122018303
公開日2013年1月23日 申請日期2012年4月26日 優(yōu)先權日2012年4月26日
發(fā)明者葉磊 申請人:葉磊