专利名称：无线数字音频视频传输设备及其发射端和接收端的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种多媒体传输设备，特别是指基于2. 4GHz的无线数字音 频视频传输设备及其发射端和接收端。
背景技术：
多媒体技术在各行各业中，正在获得越来越广泛的应用。如何保证多媒体 信息(音频/视频)可以实时、准确的传输，是一个需要解决的问题。多媒体的 传输方式包含有线和无线2种。无线传输相对于有线传输，具有安装简单、维 护方便等优点，越来越受到人们的青睐。根据目前的技术发展状况，无线传输 的方式有2.4GHz的传输、蓝牙、WLAN、 CDMA、 3G等。2. 4GHz的传输，只利用 物理层的发送，其他相关的协议处理等都由系统完成，相对于其他的传输方式， 具有成本低廉的优点；2. 4GHz ISM (Industry Science Medicine)是全世界公 开使用的无线频段。2.4GHz的传输包含模拟传输和数字传输的方式。数字传输 的方式，与模拟传输的方式相比，具有抗干扰性强、传输可靠等优点。音频/视 频的编解码方式，最终决定了所需要的系统带宽，间接的影响了系统传输的可 靠性。音频的编解码的方式有PCM、 ADPCM、 AAC、 AMR、 MP3等，AMR的性能在这 几种编码方式中效率居中，相对的占用较少的系统带宽。视频的压縮/解压縮标 准有MJPEG、 MPEG4、 H.264等；MPEG4的性能在这几种编码方式中效率居中，相 对的占用较少的系统带宽；而且图象质量相对较好。为此，如何把2.4GHz无线 数字传输、AMR的音频编解码、MPEG4的视频压縮/解压縮技术有效的组合在一 起，利用它们的优点，组成一种成本低廉、性能可靠的无线数字音频/视频传输 设备就成为主要问题。
实用新型内容
发明目的本实用新型为了解决现有技术中的不足，提供了一种无线数字 音频视频传输设备及其发射端和接收端。
技术方案本实用新型公开了一种无线数字音频视频传输设备，包括一个 以上用于发射无线数字音频视频信号的发射端和一个用于接收所述发射端发出 的无线数字音频视频信号的接收端；所述发射端和接收端各包括一个基于 ARM7TDMI和DSP的双核结构CPU处理器。
本实用新型还公开了一种无线数字音频视频传输设备中的发射端,包括CPU 处理器，在CPU处理器周围分别连接有存储电路、运动检测及光敏检测电路、 音频采集及回音处理电路、摄像电路、扬声器电路、USB电路、SD卡电路、调 试电路及系统配置电路、射频电路、程序升级切换电路、AD输入通道切换电路、外设器件、加密电路以及电源；所述射频电路上还连接有一个天线。
本实用新型所述的发射端中，优选地，所述存储电路包括FLASH存储器和 SDRAM存储器。
本实用新型所述的发射端中，优选地，所述调试电路为JTAG调试电路。 本实用新型所述的发射端中，优选地，所述电源为直流电源或者锂离子/聚 合物电池。
本实用新型所述的发射端中，优选地，所述外设器件包括红外发射LED、按 键以及LED。
本实用新型中又公开了一种无线数字音频视频传输设备中的接收端，包括 CPU处理器，在CPU处理器周围分别连接有存储电路、音频采集及回音处理电路、 LCD显示电路、扬声器电路、USB电路、SD卡电路、调试电路及系统配置电路、 射频电路、程序升级切换电路、AD输入通道切换电路、外设器件、加密电路以 及电源；所述射频电路上还连接有一个天线。
本实用新型所述的接收端中，优选地，所述存储电路包括FLASH存储器和 SDRAM存储器。
本实用新型所述的接收端中，优选地，所述电源为直流电源或者锂离子/聚 合物电池。
本实用新型所述的接收端中，优选地，所述外设器件包括按键以及LED。 有益效果本实用新型所述基于2.4GHz的无线数字音频视频传输设备及其 发射端和接收端具有如下优点1、采用单芯片解决方案，外围设备少，可以开 发出体积小、成本低的产品；2、音频采用AMR的编解码方式，占用较少的系统 带宽；3、视频采用.MPEG4的视频压縮/解压縮标准，占用较少的系统带宽，图 象质量相对较好；4、可以实现视频单向传输、音频双向传输；5、传输数字音 频/视频信息，同时RF采用跳频技术，因此系统抗干扰性强、传输可靠；6、 RF 的传输距离可以达到空旷地带200m以上；7、可以实现一对一、 一对多的解决 方案；具体的说就是一个接收端可以跟多个发送端进行通讯。
下面将结合附图说明和实施例对本实用新型做进一步说明。
图1为本实用新型基于2. 4GHz的无线数字音频/视频传输设备的组成示意图。
图2为基于2. 4GHz的无线数字音频/视频传输设备的发送端1的原理方框图。
图3为基于2. 4GHz的无线数字音频/视频传输设备的接收端2的原理方框图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做更进一步的解释。
如图1所示，本实用新型公开了一种无线数字音频视频传输设备，包括一个以上用于发射无线数字音频视频信号的发射端(即发送端)和一个用于接收 所述发射端(即发送端)发出的无线数字音频和视频信号的接收端；所述发射 端和接收端各包括一个基于ARM7TDMI和DSP的双核结构CPU处理器。
如图2所示，本实用新型还公开了一种无线数字音频视频传输设备中的发 射端，包括CPU处理器，在CPU处理器周围分别连接有存储电路、运动检测及 光敏检测电路、音频采集及回音处理电路、CAMERA电路(即摄像电路)、SPEAKER 及相关电路(即扬声器电路)、USB电路、调试电路及系统配置电路、RF电路(Radio frequency射频电路)、程序升级切换电路、AD输入通道切换电路、外设器件、 加密电路以及电源；所述RF电路上还连接有一个天线。所述存储电路包括FLASH 存储器和SDRAM存储器。所述调试电路为JTAG(Joint Test Action Gro叩)调试电 路。所述电源为直流电源或者锂离子/聚合物电池。所述外设器件包括红外发射 LED、按键以及LED。上面所述的发送端的所有电路置于一个机壳内。
如图3所示，本实用新型又公开了一种无线数字音频视频传输设备中的接 收端，包括CPU处理器，在CPU处理器周围分别连接有存储电路、音频采集及 回音处理电路、LCD显示电路、扬声器电路、USB电路、SD卡电路、调试电路及 系统配置电路、射频电路、程序升级切换电路、AD输入通道切换电路、外设器 件、加密电路以及电源；所述RF电路上还连接有一个天线。所述存储电路包括 FLASH存储器和SDRAM存储器。所述电源为直流电源或者锂离子/聚合物电池。 所述外设器件包括按键以及LED。上面所述的接收端的所有电路置于一个机壳 内。
更加详细地说，本实用新型基于2.4GHz的无线数字音频/视频传输设备， 包括发送端1和接收端2，发送端1和接收端2之间通过全世界公开使用的无线 频段连接。1个接收端2可以控制一个或者多个发送端1。发送端l启动后，完 成加密认证开始工作，接收端2启动后，完成加密认证开始工作。如果发送端l 没有注册，发送端1需要进行注册，才能与接收端2进行音频/视频数据的传输。 注册由接收端2进行控制。发送端1注册成功后，可以与接收端2进行音频/视 频数据的传输。发送端1采集音频/视频数据，经过数据压縮、编码后，将数据 通过2.4GHz的无线信号发出，同时接收接收端2发送过来的经过压縮、编码的 音频数据，将数据解码后，进行音频播放；发送端1需要进行运动检测，对运 动对象进行拍照，经过数据编码后，将数据通过2.4GHz的无线信号发出；发送 端1同时还要进行光敏检测，来控制红外发射LED的打开/关闭；发送端1根据 系统设定，完成对相关视频/图片的存储；接收端2控制发送端1的注册和撤消； 接收端2负责控制接收端2与一个或者多个发送端1之间的同步通讯，同时接 收发送端1发过来的经过压縮、编码的视频/音频数据，将视频数据解码、解压縮后，进行视频显示，将音频数据解码、解压縮后，进行音频播放；接收端2 还负责采集音频数据，经过数据压縮、编码后，将数据通过2.4GHz的无线信号 发出；接收端2根据系统设定，完成对相关视频/图片的存储。 发送端1的工作原理
1. CPU ll是系统的控制核心，对整个系统进行控制.
2. 存储电路12包含了 SPI FLASH、應D FLASH和SD謹，其中SPI FLASH、 NAND FLASH作为CPU程序和数据的存储介质，根据需要也可以只用其中的一个； SDRAM负责运行中程序和数据的存储。
3. RF电路21为2. 4GHz的发送与接收电路，采用跳频技术；负责将CPU发 送的数据通过天线26以2. 4GHz的无线信号发出，同时通过天线26接收2. 4GHz 的无线信号来接收数据，通知CPU接收数据。
4. 加密电路13作为发送端1的加密认证模块，负责相关加密密钥的存储和 认证以及发送端1注册信息和重要数据的存储；发送端1启动后，首先要进行 加密认证，然后开始工作；如果发送端1没有注册，还要进行注册；发送端1 跟接收端2注册成功后，才能跟接收端2进行音频/视频数据的传输，同时存储 注册信息；注册后的发送端l在断电启动后，仍然可以跟接收端2进行音频/视 频数据的传输；如果发送端1不再需要跟接收端2进行音频/视频数据传输，可 以利用接收端2直接删餘发送端1的注册信息，这样就完成了发送端1的撤消； 撤消后，发送端l必须重新注册，才能与接收端2进行音频/视频数据的传输。
5. 音频信号由麦克风采集后，作为音频采集及回音处理电路14的输入，同 时CPU 11输出给SPEAKER及相关电路15的一路信号也要作为音频采集及回音 处理电路14的输入；音频采集及回音处理电路14在对音频信号做了回音抵消 的相关处理后，将输出送给CPU 11; CPU ll将音频信号进行AMR的压縮、编码 后，将音频数据通过RF电路21和天线26发出。
6. 视频信号由CAMERA釆集后，经过CAMERA电路16的处理，视频数据被送 给CPU 11; CPU 11将视频信号进行MPEG4的压縮、编码后，将视频数据通过RF 电路21和天线26发出。
7. 天线26和RF电路21将接收的数据传给CPU11，其中包括命令信息、注 册信息、音频信息等；CPU ll解析命令信息进行相应的动作；CPU 11解析注册 信息，完成相关的注册过程，并存储相关的注册信息；CPU 11解码、解压縮相 关的音频信息，通过SPEAKER及相关电路15进行播放。
8. 运动检测及光敏检测电路23分别完成对运动对象的运动检测和光敏检 领lj，然后将信息传给CPU 11; CPU 11接收到运动检测信息后，控制CAMERA电 路16对运动对象进行拍照，然后对拍照数据进行编码，将数据通过RF电路21和天线26发出；CPU ll接收到光敏检测信息后，控制外设(红外发射LED、按 键、LED) 22中的红外发射LED的打开和关闭。
9. CPU 11通过SD卡电路18，可以完成对相关的视频/图片的存储；CPU 11 通过存储电路12的NAND FLASH也可以完成对相关的视频/图片的存储。
10;通过JTAG调试电路及系统配置电路19的JTAG调试接口 ，可以调试CPU; 系统配置电路用于对CPU进行启动方式等的配置。 '
11. 由于CPU 11只有一个通道的ADC输入，通过AD输入通道切换电路25 可以完成对电池电压、光敏信号等多个模拟量的输入切换。
12. 通过外设(红外发射LED、按键、LED) 22中的一个按键和程序升级切 换电路24，可以完成CPU 11启动方式在正常启动(SPI FLASH启动或者NAND FLASH 启动)和USB启动之间的切换。在USB启动方式下，通过电脑和相关软件可以 完成对程序的在线升级。
13. 通过USB及相关电路17可以实现对NAND FLASH、 SD卡的访问以及完成 对程序的在线升级。
14. 外设(红外发射LED、按键、LED) 22包括红外发射LED、按键、LED等， 可以根据需要进行相应的定制。
进行充电，电源部分的输入电源为直流电源或者锂离子/聚合物电池。
所述的发送端1的电路中，CPU 11选用CHIPNUTS公司的CP2900, CP2900 是一款功能强大的多媒体处理器，采用了ARM7TDMI+DSP的双核结构，并且内部 包含了硬件加速引擎，可以对MPEG4/H.263、 JPEG、 MIDI等进行加速；存储电 路12中SPI FLASH选用型号为AT26DF081A、 NAND FLASH选用型号为 HY27UF081G2A、 SDRAM选用型号为HY57V641620; RF电路21中的无线收发器选 用型号为AMICCOM公司的A7121, PA和天线开关选用型号为AMICCOM的A2427; 音频采集及回音处理电路14中选用型号为FORTIMEDIA公司的FM2010; CAMERA 电路16中选用型号为0V7670。
接收端2的工作原理
1. CPU 31是系统的控制核心，对整个系统进行控制。
2. 存储电路32包含了 SPI FLASH、 NAND FLASH和SDRAM，其中SPI FLASH、 NAND FLASH作为CPU程序和数据的存储介质，根据需要也可以只用其中的一个; SDRAM负责运行中程序和数据的存储；。
3. RF电路41为2. 4GHz的发送与接收电路，采用跳频技术；负责将CPU发 送的数据通过天线45以2. 4GHz的无线信号发出，同时通过天线45接收2. 4GHz 的无线信号来接收数据，通知CPU接收数据。4. 加密电路33作为接收端2的加密认证模块，负责相关加密密钥的存储和 认证以及注册信息和重要数据的存储；系统启动后，首先要进行加密认证，然 后开始工作；如果发送端1没有注册，还要进行注册，才能跟接收端2进行音 频/视频数据的传输；接收端2控制发送端1的注册过程；注册成功后，接收端 2允许发送端1同其进行音频/视频数据的传输，同时存储注册信息；注册后的 发送端l在断电启动后，仍然可以跟接收端2进行音频/视频数据的传输；如果 发送端1不再需要跟接收端2进行音频/视频数据传输，可以利用接收端2直接 删除发送端1的注册信息，这样就完成了发送端1的撤消；撤消后，发送端1 必须重新注册，才能与接收端2进行音频/视频数据的传输。
5. 音频信号由麦克风采集后，作为音频采集及回音处理电路34的输入，同 时CPU 31输出给SPEAKER及相关电路35的一路信号也要作为音频采集及回音 处理电路34的输入；音频采集及回音处理电路34在对音频信号做了回音抵消 的相关处理后，将输出送给CPU 31; CPU 31将音频信号进行AMR的压縮、编码 后，将音频数据通过RF电路41和天线45发出。
6. 天线45和RF电路41将接收的数据传给CPU31，其中包括命令信息、注 册信息、音频信息、视频信息等；CPU31解析命令信息进行相应的动作；CPU 31 解析注册信息，完成相关的注册过程，并存储相关的注册信息；CPU 31解码、 解压縮相关的音频信息，通过SPEAKER及相关电路15进行播放；CPU31解码、 解压縮相关的视频信息，通过LCD显示电路36进行显示；
7. CPU 31通过SD卡电路38，可以完成对相关的视频/图片的存储；CPU 31 通过存储电路12的NAND FLASH也可以完成对相关的视频/图片的存储。
8. 通过JTAG调试电路及系统配置电路39的JTAG调试接口 ，可以调试CPU 31;系统配置电路用于对CPU 31进行启动方式等的配置；
9. 由于CPU 31只有一个通道的ADC输入，通过AD输入通道切换电路44可
以完成对电池电压等多个模拟量的输入切换；
10. 通过外设(按键、LED) 42中的一个按键和程序升级切换电路43，可以 完成CPU 31启动方式在正常启动(SPI FLASH启动或者NAND FLASH启动)和 USB启动之间的切换。在USB启动方式下，通过电脑和相关软件可以完成对程序 的在线升级；
11. 通过USB及相关电路37可以实现对NAND FLASH、 SD卡的访问以及完成 对程序的在线升级；
12. 外设(按键、LED) 42包括按键、LED等，可以根据需要进行相应的定
制；
13. 电源部分40为所有电路提供运行所需要的各种电源，同时可以对电池进行充电，电源部分的输入电源为直流电源或者锂离子/聚合物电池。
所述的接收端2的电路中，CPU 31选用CHIPNUTS公司的CP2900, CP2900 是一款功能强大的多媒体处理器，采用了 ARM7TDMI+DSP的双核结构，并且内部 包含了硬件加速引擎，可以对MPEG4/H.263、 JPEG、 MIDI等进行加速；存储电 路32中SPI FLASH选用型号为AT26DF081A、 NAND FLASH选用型号为 HY27UF081G2A、 SDRAM选用型号为HY57V641620; RF电路41中的无线收发器选 用型号为AMICCOM公司的A7121, PA和天线开关选用型号为AMICCOM的A2427; 音频采集及回音处理电路34中选用型号为FORTIMEDIA公司的FM2010; LCD显 示电路36中选用型号为GIANTPLUS公司的KGM281E0， LCD为2. 4英寸，分辨率 为320X240;
本实用新型提供了一种无线数字音频视频传输设备及其发射端和接收端的 思路及方法，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本实用新 型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱 离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也 应视为本实用新型的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技 术加以实现。
权利要求1、一种无线数字音频视频传输设备，其特征在于，包括一个以上用于发射无线数字音频视频信号的发射端和一个用于接收所述发射端发出的无线数字音频视频信号的接收端；所述发射端和接收端各包括一个基于ARM7TDMI和DSP的双核结构CPU处理器。
2、 一种权利要求l中所述设备中的发射端，其特征在于，包括CPU处理器， 在CPU处理器周围分别连接有存储电路、运动检测及光敏检测电路、音频采集 及回音处理电路、摄像电路、扬声器电路、USB电路、SD卡电路、调试电路及 系统配置电路、射频电路、程序升级切换电路、AD输入通道切换电路、外设器 件、加密电路以及电源；所述射频电路上还连接有一个天线。
3、 根据权利要求2所述的发射端，其特征在于，所述存储电路包括FLASH 存储器和SDRAM存储器。
4、 根据权利要求2所述的发射端，其特征在于，所述调试电路为JTAG调试电路o
5、 根据权利要求2所述的发射端，其特征在于，所述电源为直流电源或者 锂离子/聚合物电池。
6、 根据权利要求2所述的发射端，其特征在于，所述外设器件包括红外发 射LED、按键以及LED。
7、 一种权利要求l所述设备中的接收端，其特征在于，包括CPU处理器， 在CPU处理器周围分别连接有存储电路、音频采集及回音处理电路、LCD显示电 路、扬声器电路、USB电路、SD卡电路、调试电路及系统配置电路、射频电路、 程序升级切换电路、AD输入通道切换电路、外设器件、加密电路以及电源；所 述射频电路上还连接有一个天线。
8、 根据权利要求7所述的接收端，其特征在于，所述存储电路包括FLASH 存储器和SDRAM存储器。
9、 根据权利要求7所述的接收端，其特征在于，所述电源为直流电源或者 锂离子/聚合物电池。
10、 根据权利要求7所述的接收端，其特征在于，所述外设器件包括按键 以及LED。
专利摘要本实用新型公开了一种无线数字音频视频传输设备，包括一个以上用于发射无线数字音频视频信号的发射端和一个用于接收所述发射端发出的无线数字音频视频信号的接收端；所述发射端和接收端各包括一个基于ARM7TDMI和DSP的双核结构CPU处理器。本实用新型还公开了一种无线数字音频视频传输设备中的发射端和接收端。本实用新型所述基于2.4GHz的无线数字音频视频传输设备及其发射端和接收端采用单芯片解决方案，外围设备少，可以开发出体积小、成本低的产品，占用较少的系统带宽，图象质量相对较好，可以实现视频单向传输、音频双向传输，系统抗干扰性强、传输可靠，传输距离可以达到空旷地带200m以上。
文档编号H04N7/26GK201307915SQ200820161240
公开日2009年9月9日 申请日期2008年11月18日 优先权日2008年11月18日
发明者陈毛安 申请人:江阴和普微电子有限公司