专利名称：无线音视频收发装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种无线音视频收发装置，更具体地说，它涉及一种可用于XGA-to-TV视频转换的无线音视频传输的发射装置和接收装置。
背景技术：
近年来，市场上出现了形形式式的音视频传输产品，但大多是涉及TV-to-TV同一视频制式(PAL-PAL，NTSC-NTSC)之间的无线传输，如果需要PC-to-TV不同制式之间的无线传输，则须另外接驳VGA-to-TV视频转换器。同理，视频转换器采用有线传输，受具体环境的限制较大，在有些场合就必须接驳无线传输装置使用。
目前，比较常用的TV-TO-TV无线音视频传输系统的工作频率有0.9G、1.2G、1.3G、2.4G等，其中0.9G系统的工作频率和GSM系统的频率接近，而目前手机信号网络覆盖全世界的每一个角落，如果采用此频段附近的频率将对传输装置造成干扰，因而直接影响到传输装置的作用，故此频段不适合于目前的使用；1.2G系统应用最普及，而且亦有一定的穿透障碍物的能力，但对环境有辐射和人体有一定危害；2.4G～2.4835GHz属于S频段，这个频段也叫ISM(industry science medical)即工业科学医疗频段，属于工业自由辐射频段，该频段更不受国际无线电委员会限制，不会对人体健康造成伤害；这个工作频段干扰少，图像质量传输效果更好。
目前应用的XGA-TO-TV视频转换器可接收来自任何PC、笔记本电脑的VGA，SVGA或XGA信号，并转换成NTSC或PAL制式的视频信号，XGA-TO-TV视频转换器将RGB模拟信号首先分别进行8BIT的A/D信号)转换，转换后形成RGB的数字信号。VGA的同步信号同时生成相应的时序。然后进行Flic-FreeTM滤波；经过Flic-Free 滤波器滤波后的数字视频信号再经过D/A转化为模拟的视频信号。可以同时输出S-Video视频信号和Composite复合视频信号。由于采用有线传输方式，传输距离、连接路线等受到较大限制，拆装、移动不便，布线施工繁琐。
由于不同产品的所要解决的问题不同，采取的技术方案不同，产品的电气特性不同，缺少对系统性能的整体考虑，故视频转换和无线传输简单的相连接就存在不同产品的匹配问题，其整体性能并不尽如人意；使用也不方便。
发明内容
本发明目的是为了克服现有技术的不足，提供一种既能将计算机VGA，SVGA或XGA视频信号转换成PAL/NTSC电视信号输出，同时可以进行2.4G无线发射和接收，又能将外部提供的PAL/NTSC电视信号直接进行2.4G无线发射和接收的无线音视频传输系统，即可用于XGA-TO-TV的无线音视频传输的发射装置和接收装置。
为实现上述发明目的，本发明采取以下的技术方案一种无线音视频收发装置，包括发射电路，用于将复合视频信号和音频信号进行调制和发射；接收电路，用于接收发射电路发射的调制信号，输出还原为对应的复合视频信号和音频信号；视频转换电路，用于接收来自任何PC、笔记本电脑的VGA，SVGA或XGA等数字视频信号，将其转换成NTSC或PAL制式的S-VHS视频信号和复合视频信号，并将该复合视频信号经放大缓冲、滤波后送到所述发射电路发射。
所述视频转换电路包括输入接口电路、视频转换芯片、复合视频信号滤波网络、S-VHS视频信号滤波网络和输出接口电路，RGB信号经输入接口电路后输入视频转换芯片，视频转换芯片将输入的RGB信号转换成复合视频信号和S-VHS视频信号后，经对应的复合视频信号滤波网络、S-VHS视频信号滤波网络滤波后接输出接口电路。
所述视频转换电路还包括RGB_BUF缓冲电路，模拟RGB信号经RGB_BUF驱动后，一路以VGA视频信号直接输出，用于连接显示器、监控等终端显示设备，另一路进入视频转换处理。
所述发射电路包括信号切换电路、发射微处理器U1、发射电源电路和发射模块，信号切换电路由发射微处理器控制，对经过视频转换的视频信号与外部接入的视频信号进行切换控制输出到所述发射模块，对来自任何电脑的音频信号与外部接入的音频信号进行切换控制输出到所述发射电路，发射电源电路为发射电路提供所需的工作电压。
所述发射电源电路包括电压供电电路和电源控制电路，电压供电电路一路采用三端可调稳压芯片LM317为发射电路提供所需的工作电压，另一路采用高稳定性电源模块为发射模块提供所需的工作电压；电源控制电路由开关三极管和三端可调稳压管组成，发射微处理器输出的控制信号经开关三极管控制所述三端可调稳压管，三端可调稳压管输出工作电压给发射电路。
所述三端可调稳压管是LM317芯片。
所述高稳定性电源模块LM7805。
所述发射电路和接收电路的工作频率是2.4GHZ。
通过对上述各部分电路的优化设计，本发明带来了如下的积极效果1、通过设置视频转换电路，既能将计算机VGA，SVGA或XGA视频信号转换成PAL/NTSC电视信号输出。
2、通过设置信号切换电路，可对经过视频转换的视频信号与外部接入的视频信号进行切换控制输出到所述发射模块，可对来自任何电脑的音频信号与外部接入的音频信号进行切换控制输出到所述发射电路。
3、工作频率2.4GHZ，该频段更不受国际无线电委员会限制，不会对人体健康造成伤害；这个工作频段干扰少，图像质量传输效果更好。
4、能将外部提供的PAL/NTSC电视信号直接进行2.4G无线发射和接收。
综上所述，本发明一机多能，结构简单，实用性强。可广泛应用于商业简报演示、交互式培训、电脑教室教学、婚纱录像带制作、家庭娱乐上网、信息发布、电视墙等。
图1是无线音视频收发装置的视频转换电路原理图；图2是视频转换电路中的转换芯片内部结构框图；图3是无线音视频收发装置的射频发射电路原理图；图4是无线音视频收发装置的接收电路原理图。
具体实施方式
以下结合附图1至4对本发明作进一步的说明一种无线音视频收发装置，由无线音视频发射装置和无线音视频接收装置组成。
无线音视频发射装置包括视频转换电路和发射电路，接收装置包括接收电源电路和接收电路。
图1是视频转换电路，包括输入接口电路、视频转换芯片、RGB_BUF缓冲驱动、SDRAM缓存、功能扩展、复位电路SWITCH、复合视频信号滤波网络、S-VHS视频信号滤波网络和输出接口电路。其中输入接口VGA-IN是一8针的插座；视频转换芯片为AT2139，图2是视频转换电路中的转换芯片内部结构框图，该芯片的作用是将输入的RGB信号转换成复合视频信号和S-VHS视频信号；复合视频信号滤波网络由L103、C105构成的LC滤波网络以及后面的由C114、C115、C116、C117、L108、L109组成的Л型滤波网络组成；S-VHS视频信号滤波网络由两组同样结构的LC滤波和Л型滤波组成，分别是由L101、C103构成的LC滤波网络以及后面的由C106、C107、C108、C109、L104、L105组成的Л型滤波网络，由L102、C104构成的LC滤波网络以及后面的由C110、C111、C112、C113、L106、L107组成的Л型滤波网络；DRAM缓存2402用来存储系统的参数；功能扩展电路能实现图像的放大，缩小，亮度等方面的调节。
电脑或其它设备上输出的VGA信号从VGA_IN输入，将信号分为RGB信号和V、H同步信号，RGB信号送入RGB_BUF缓冲驱动进行放大处理，放大等处理后输出两组信号，一组送入视频转换芯片(AT2139)，进行视频高速换算转换处理，V、H同步信号则经R105，C101和R106，C102滤波后送入视频转换芯片处理。视频转换芯片分别处理，高速换算后分别输出V、H同步信号、S端子信号和复合视频信号。输出的V、H同步信号输出到VGA_OUT接口。同时，RGB信号送入RGB_BUF缓冲驱动进行放大处理后的另一组模拟RGB信号，直接输出，用于连接显示器、监控等终端显示设备。因各种输入信号都是经过RGB_BUF和视频转换芯片进行放大、滤波等各种处理还原，而不用担心经过放大处理后的VGA信号送到VGA显示器后会因分解而衰弱。视频转换芯片输出的S端子信号和复合视频信号被送入高效的LC滤波网络，进行第二次Л型滤波，滤除外界信号中干扰进来的干扰杂波后输出，复合视频信号经L103、C105的LC滤波网络以及后面的C114、C115、C116、C117、L108、L109组成的Л型滤波网络后输出到VEDIOA端；S端子信号的Y、C信号则分别通过同样结构的LC滤波和Л型滤波两级滤波网络后输出。同时SDRAM缓存进行配合视频转换芯片进行图像的处理。以能输出质量较高、稳定性好和高清晰的S端子信号和复合视频信号。而SWITCH则给视频转换芯片提供了电路中所需的复位信号。保证了用户开机时的电源冲击而造成的死机等各种直接影响到机器性能的不良现象；SWITCH电路亦提供了图像的缩小、放大、左移、右移、上移、下移和制式的转换功能。
图2是视频转换芯片AT2139内部流程图，RGB模拟信号首先分别进行8BIT的A/D(A/D为模拟信号转换为数字信号)转换，转换后形成RGB的数字信号。VGA的同步信号同时生成相应的时序。RGB的数字信号先进行颜色分离，然后进行Flic-FreeTM滤波。Flic-FreeTM是一种防闪烁的全数字滤波器，它作用于防止显示设备在工作过程中所出现的图像闪烁现象，从而降低眼睛的彼劳度，防止造成对眼睛的进一步伤害。本滤波器它能提供4级不同的滤波状态。以及提供一种内建的彩色条测试模式，作为视频重建和测试信号，并为滤波选择而提供参考点。经过Flic-Free滤波器滤波后的数字视频信号将其转换成NTSC或PAL制式的视频信号。扫描频率的转换借助外部存储器EDO完成。数字视频信号再经过10BIT的D/A转化为模拟的视频信号。由FB电感和电容形成的滤波电路进行滤波后，输出成模拟的复合视频信号。
视频转换系统可将640×480(高达85Hz)，800×600(高达75Hz)1024×768(高达60Hz)，高达16.7兆真彩色的图像转换成NTSC或PAL制式的视频信号。所有视频处理均以数字信号方式处理。由于在D/A转换器中采用了超深度采样(Oversampling)技术，从而使模拟输出滤波器非常简单。主芯片的三个输出引脚能同时组合输出复合视频信号。视频转换系统支持VESA DPMS节能方式，同时通过主控系统控制整个视频转换系统处于低功耗的节能模式。
图3是射频发射电路原理图，发射电路包括信号切换电路、发射微处理器U1、发射电源电路和发射模块VM_T2AS组成。
发射电源电路包括电压供电电路和电源控制电路，电压供电电路采用三端可调稳压芯片LM317和LM7805高稳定性电源模块，以达到可调节电压的目的。电压供电电路通过三端可调稳压芯片LM317给所述无线音视频发射电路提供工作电压。电源控制电路由开关三极管Q14和三端可调稳压管U13组成，发射微处理器输出的控制信号经开关三极管Q14控制三端可调稳压管，三端可调稳压管的输出工作电压给发射电路。电源控制电路接受发射微处理器的指令，控制发射电路处于工作状态或待机状态。电压供电电路采用LM7805高稳定性电源模块为发射模块提供了所需的工作电压。
工作过程电源VIN经电容C40、C32滤波后送入三端可调稳压芯片U13的IN端，U13的OUT端经电容C31滤波后得到输出电压TAVCC，外部控制电压DRtxvcc经电阻R95输入三极管Q14的基极，在U13的ADJ端和OUT端间串接电阻R73，电阻R68的一端与三极管Q14的集电极共同接U13的ADJ端，另一端与三极管Q14的射极共同接地，电压TAVCC受电阻R68、R73以及三极管Q14的影响，发射微处理器电路通过控制电压DRtxvcc，就能控制输出电压TAVCC；当未选择任何发射信号源时，发射微处理器电路控制U13处于省电状态。从而增加了发射模块的使用寿命、节约电能。
外部电源从J2接口接入经C40、C32、C35、C41滤除高频干扰信号，送入LM7805稳压后输出高精度、高稳定性的5伏直流电压，再经C36、C42滤波后送入发射模块第五脚，为内部电路提供了可靠的电源。
现有技术忽视了电源的重要性，大大的减少产品的可靠性。给终端用户带来了各种无法弥补的损失。本发明采用智能低功耗的电压供电电路和电源控制电路保证的供电源的可靠性。
信号切换电路主要由三极管Q8至Q13、反相器U7A至U7F组成，信号切换电路由发射微处理器控制，对经过视频转换的视频信号与外部接入的视频信号进行切换输出到所述发射电路，对来自任何电脑的音频信号与外部接入的音频信号进行切换输出到所述发射电路。
音频信号和由视频转换电路输出的视频信号输入到信号切换电路经放大缓冲、滤波后送到发射电路。而发射微处理器电路输出两组信号CA5，CA6到信号切换电路，进行对音频信号、视频信号的控制，视频信号控制部分，在中央处理器的控制端口CA5为低电平CA6为高电平的情况下，RGB转换的视频信号VIDEOA经终端电阻R72和电容C8，电感L3组成的滤波电路后，通过二极管D13经三极管Q9预放电路后输入发射模块的VIDEO。由于CA6为高电平经一个非门U7B后，使Q8放大电路的输入端接地，从J3输入的外部视频信号Video-in通过二极管D12接地，不能输入到视频发射端VIDEO。同样的道理在CA5为高电平CA6为低电平的情况下，RGB转换的信号VIDEOA通过二极管D13接地，外部输入的信号Video-in经二极管D12和Q8组成的放大电路后输入到发射模块的发射端VEDIO。
音频信号的输入切换采用了和视频信号电路相同的切换电路，其中音频有两个发送通道。在控制信号CA5为低电平CA6为高电平的情况下，与视频信号VIDEO同路的音频信号被发送。左声道音频信号(从J1输入)经电阻R78，二极管D17以及Q12的放大电路后输入到发射模块的AUDIOL端，右声道音频信号(从J1输入)经电阻R76，二极管D15以及Q11的放大电路后输入到发射模块的AUDIOR端，此时从J2输入的与视频信号Video-in同路的音频信号在CA6为高电平时被截止。
同时微处理器U1识别通过扫描按键开关SW2的动作次数，来选择无线发送系统的发送频道。电路最初始的频道是CH1，使用者通过SW2切换发送频道，每个频道都有相应的指示灯，让使用者能明白当前的发射频道。
在用户重新开关机时有掉电记忆功能，当用户重新开机时发射微处理器电路将会读取数据存取芯片内部的系统设置信息，重新设置到系统上一次关机时的设置，从而起到了掉电记忆功能。电源部份电路也起到了滤波、稳压，各电路的电源分配、供给等作用。复位电路亦为发射微处理器电路提供了可靠的复位信号，以减少在开关机时造成无图像传输等问题，CPU的复位电路采用低电识别技术，增强了系统整体可靠性。
无线发射系统采用2.4G频段，内部分隔屏蔽方式，合国际FCC的标准。
技术参数如下射频传送频率Ch1-2414MHz；Ch2-2432MHz；Ch3-2450MHz；Ch4-2468MHz。调制方式调频音频信号分别从发射模块VM_T2AS的3脚和4脚输入，而视频信号从J3输入后送到发射模块VM_T2AS的第一脚输入。音频信号和视频信号送入发射模块后进行A/D转换成数字信号后进行滤波后发送到发射模块的末级进行与2.4G频率合成后发送出去，而在发送通道的选择上用SW2来进行转换。本产品中采用了微处理器来进行转换，当使用者按下SW2，微处理器通过软件的方法消除抖动后，进行的频道的切换，SW2按下一次频道相应的切换一次，而且微处理器存储当前发射模块的频道，当下次开机时，依然使用该频道。
图4是接收装置电路原理图，包括接收微处理器U11(AT89C2051)、接收模块VM_R2AS、电源电路、数据存取电路U10等；接收装置采用发射装置相同的电源电路给所述无线音视频接收装置提供工作电压，采用固定输出三端稳压器V5，用于为接收电路提供高稳定性的工作电压；所述固定输出三端稳压器电路采用LM7805稳压芯片，从而增加了接收电路的使用寿命、节约电能。
双声道的音频信号分别从接收模块1脚、2脚输入途经三极管Q20，Q21组成的放大电路后输出。视频信号从接收模块的第10脚输出经过三极管Q22组成的放大电路后输出。
在频道选择方面，收微处理器U11(AT89C2051)扫描外部按键SW3的输入，经收微处理器U11(AT89C2051)分析后输出频道转换信号到接收模块，让其进入频道互换功能，直到接收正确的信号。同时接收端的指示灯能指示当前的接收频道，例如，现在处于第三频道，指示灯LED6会有节奏的闪亮，三次间隔时间短，然后是熄灭一段稍长的时间，这样周期的循环。接收电路也有一个存储芯片，当用户调好发射与接收的频道后，微处理器存储发射频道和接收的频道。从而用户能使用自己设置的频道，避免了同一地方使用而带来的相互交叉接收的问题。无线音视频接收装置的接收无线频率范围Ch1-2414MHz；Ch2-2432MH；Ch3-2450MHz；Ch4-2468MHz。
本发明由于可对来自任何计算机的SVGA、XGA、VGA视频信号转换成普通电视机能识别的S-VEDIO信号，直接用PAL/NTSC输出；又能进行无线传输，和接收，将经转换制式的计算机视频或外接的电视视频在一定距离外的室内外的PAL/NTSC制式的显示装置(如电视机、投影仪等)上显示，还可以直接用录像机进行录制；可广泛应用于商业简报演示、交互式培训、电脑教室教学、婚纱录像带制作、家庭娱乐、玩游戏、上网、信息发布、电视墙等。
权利要求1.一种无线音视频收发装置，包括发射电路，用于将复合视频信号和音频信号进行调制和发射；接收电路，用于接收发射电路发射的调制信号，输出还原为对应的复合视频信号和音频信号；其特征在于还包括视频转换电路，用于接收来自任何PC、笔记本电脑的VGA，SVGA或XGA等数字视频信号，将其转换成NTSC或PAL制式的S-VHS视频信号和复合视频信号，并将该复合视频信号经放大缓冲、滤波后送到所述发射电路发射。
2.根据权利要求1所述的无线音视频收发装置，其特征在于所述视频转换电路包括输入接口电路、视频转换芯片、复合视频信号滤波网络、S-VHS视频信号滤波网络和输出接口电路，RGB信号经输入接口电路后输入视频转换芯片，视频转换芯片将输入的RGB信号转换成复合视频信号和S-VHS视频信号后，经对应的复合视频信号滤波网络、S-VHS视频信号滤波网络滤波后接输出接口电路。
3.根据权利要求2所述的无线音视频收发装置，其特征在于所述视频转换电路还包括RGB_BUF缓冲电路，模拟RGB信号经RGB_BUF驱动后，一路以VGA视频信号直接输出，用于连接显示器、监控等终端显示设备，另一路进入视频转换处理。
4.根据权利要求1至3任意项所述的无线音视频收发装置，其特征在于所述发射电路包括信号切换电路、发射微处理器U1、发射电源电路和发射模块，信号切换电路由发射微处理器控制，对经过视频转换的视频信号与外部接入的视频信号进行切换控制输出到所述发射模块，对来自任何电脑的音频信号与外部接入的音频信号进行切换控制输出到所述发射电路，发射电源电路为发射电路提供所需的工作电压。
5.根据权利要求4所述的无线音视频收发装置，其特征在于所述发射电源电路包括电压供电电路和电源控制电路，电压供电电路一路采用三端可调稳压芯片LM317为发射电路提供所需的工作电压，另一路采用高稳定性电源模块为发射模块提供所需的工作电压；电源控制电路由开关三极管和三端可调稳压管组成，发射微处理器输出的控制信号经开关三极管控制所述三端可调稳压管，三端可调稳压管输出工作电压给发射电路。
6.根据权利要求5所述的无线音视频收发装置，其特征在于所述三端可调稳压管是LM317芯片。
7.根据权利要求5所述的无线音视频收发装置，其特征在于高稳定性电源模块LM7805。
8.根据权利要求1或2所述的无线音视频收发装置，其特征在于所述发射电路和接收电路的工作频率是2.4GHZ。
专利摘要本实用新型公开了一种无线音视频收发装置。该收发装置包括电源电路、发射电路、发射微处理器、接收电路、接收微处理器等；所述收发装置还包括视频转换电路，用于接受计算机的VGA，SVGA或XGA等视频信号，将其转换成NTSC/PAL制式的S－VHS视频信号和一个提供给所述发射电路的复合视频信号；视频转换电路中有一个信号切换电路，用于将所述视频转换电路提供的复合视频信号、音频信号或外部输入的音视频信号经放大滤波、缓冲后送到所述发射电路，对音视频进行无线传输。本实用新型可广泛应用于商业简报演示、交互式培训、电脑教室教学、婚纱录像带制作、家庭娱乐上网、信息发布、电视墙等。
文档编号H04B1/38GK2629347SQ0324767
公开日2004年7月28日 申请日期2003年6月22日 优先权日2003年6月22日
发明者黄行仁 申请人:黄行仁