一种基于电力线传输的可视对讲系统及可视对讲装置的制作方法

本实用新型涉及电力线通讯技术领域，尤其涉及的是一种基于电力线传输的可视对讲系统及可视对讲装置。

背景技术：

对讲机是一种双向移动通信工具，在不需要任何网络支持的情况下，就可以通话，没有话费产生，适用于相对固定且频繁通话的场合。

传统的对讲机只能传送声音而不能传送图像，当然，对于现在的人们而言，传送图像进行视频通话早已不再是难点，例如通过安装于移动终端上的通讯软件或可视电话等都可实现。但，无论是通过通讯软件还是可视电话都需要良好的网络环境，如果在无网络信号或网络信号欠佳的环境下例如地下车库、矿井，这两种方式将都无法实现。

由此可见，无论是传统的对讲机还是安装有通讯软件的可视移动终端，其局限性都太强，一旦遇上紧急状况，人们将无计可施。比如在矿井或电梯这种危险且通讯困难的环境下，一旦有人员遇困，救生人员想要及时获取被困者的当前状况以采用最佳救援方案，无疑是奢侈的。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

技术实现要素：

鉴于上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种基于电力线传输的可视对讲系统及可视对讲装置。旨在解决传统对讲机无法进行视频通讯，而移动终端通讯软件及可视电话通讯方式过于依赖网络环境，通用性欠佳的问题。

本实用新型的技术方案如下：

一种基于电力线传输的可视对讲系统，其中，所述基于电力线传输的可视对讲系统包括：

一用于产生第一数字视频信号及第一数字音频信号，并将所产生第一数字音频信号嵌入至第一数字视频信号以形成复合信号的第一可视对讲装置，所述第一可视对讲装置连接有用于将所述复合信号发送出去的第一电力猫；

以及至少一个用于接收复合信号并由所述复合信号中分离出第二数字视频信号及第二数字音频信号的第二可视对讲装置，所述第二可视对讲装置连接有用于接收来自于第一电力猫的复合信号并将其传输至所述第二可视对讲装置的第二电力猫；

所述第一电力猫及第二电力猫通过电力线进行数据传输。

优选地，所述的基于电力线传输的可视对讲系统，其中，

所述第一可视对讲装置包括：

用于摄取图像并转换为第一数字视频信号的数字摄像头；

用于采集声音并转换为第一数字音频信号的数字麦克风；

以及用于输入所述第一数字视频信号及第一数字音频信号以形成复合信号的第一处理芯片；

用于将复合信号的数据打包为数据包后经所述第一电力猫及第二电力猫发送至第二可视对讲装置的第一PHY芯片，所述第一PHY芯片与所述第一处理芯片及第一电力猫相连接；

所述第二可视对讲装置包括：

用于接收复合信号且由所述复合信号中分离出第二数字视频信号及第二数字音频信号，并将所述第二数字视频信号处理后发送至显示屏及将所述第二数字音频信号处理后发送至发声器的第二处理芯片；

以及用于接收处理后的第二数字视频信号并根据其显示图像的显示屏；

以及用于接收处理后的第二数字音频信号并根据其播放声音的发声器；

用于将第二电力猫发送来的来自于第一可视对讲装置的数据包解包后还原得到复合信号的第二PHY芯片，所述第二PHY芯片与所述第二处理芯片及第二电力猫相连接。

优选地，所述的基于电力线传输的可视对讲系统，其中，

所述第一可视对讲装置包括：

N个用于产生控制信号的电力设备开关，其中，N≤8；

所述第二可视对讲装置包括：

至少一个用于接收所述控制信号以控制电力设备的继电器。

优选地，所述的基于电力线传输的可视对讲系统，其中，所述第一处理芯片包括：

用于接收所述第一数字视频信号及第一数字音频信号，并将所述第一数字音频信号嵌入至所述第一数字视频信号以形成所述复合信号的数字嵌入模块；

所述数字嵌入模块连接有用于将所述复合信号经所述第一电力猫及第二电力猫发送至第二处理芯片的数据发送模块。

优选地，所述的基于电力线传输的可视对讲系统，其中，所述第二处理芯片包括：

用于接收来自于第二处理芯片的复合信号的数据接收模块；

所述数据接收模块连接有用于从复合信号中分离出第二数字视频信号及第二数字音频信号的数据解嵌模块；

所述数据解嵌模块连接有用于将根据显示屏分辨率缩放解嵌后第二数字视频信号以调整将显示图像大小的图像调整模块；

所述图像调整模块连接有用于处理缩放后第二数字视频信号以产生所述显示屏所需格式视频的显示驱动模块。

优选地，所述的基于电力线传输的可视对讲系统，其中：所述第二可视对讲装置还包括：

用于将所述第二数字音频信号转换为模拟音频信号的数模转换芯片，所述数模转换芯片与所述数据解嵌模块相连接；

所述数模转换芯片连接有用于将所述模拟音频信号放大的音频功放芯片；

所述发声器为喇叭。

一种应用于如上所述的任一种基于电力线传输的可视对讲系统的可视对讲装置，其中，所述可视对讲装置作为主叫端时为第一可视对讲装置，作为被叫端时为第二可视对讲装置。

一种应用于如上所述的基于电力线传输的可视对讲系统的可视对讲装置，其中，所述可视对讲装置作为主叫端时为第一可视对讲装置，作为被叫端时为第二可视对讲装置；

所述可视对讲装置包括：

用于摄取图像并转换为第一数字视频信号的数字摄像头；

用于采集声音并转换为第一数字音频信号的数字麦克风；

以及当所述可视对讲装置作为主叫端时用于输入所述第一数字视频信号及第一数字音频信号以形成复合信号，作为被叫端时用于接收复合信号且由所述复合信号中分离出第二数字视频信号及第二数字音频信号，并将所述第二数字视频信号处理后发送至显示屏及将所述第二数字音频信号处理后发送至发声器的处理芯片；

以及用于接收处理后的第二数字视频信号并根据其显示图像的显示屏；

以及用于接收处理后的第二数字音频信号并根据其播放声音的发声器。

本实用新型所提供的基于电力线传输的可视对讲系统，由于采用了第一可视对讲装置产生视频及音频的数字信号，然后合称为复合信号后通过相互匹配的第一电力猫及第二电力猫发送至第二可视对讲装置，第二可视对讲装置则在接受复合信号后由复合信号中分离出第二数字数字及音频信号，并及时响应的信号传输链路，使得可视对讲装置之间可通过电力线传输，在无网络信号或网络信号欠佳的环境下也能实现视频通话，提高了可视对讲装置的通用性；综合了传统对讲机没有话费产生，方便频繁通话，以及移动终端视频通讯画面感强烈，能够让使用者清晰获得通讯另一端的当前状况的优点。

附图说明

图1是本实用新型中基于电力线传输的可视对讲系统的功能原理框图；

图2是本实用新型中基于电力线传输的可视对讲系统较佳实施例的功能原理框图；

图3是本实用新型中基于电力线传输的可视对讲系统中第一可视对讲装置中第一处理芯片的功能原理框图；

图4是本实用新型中基于电力线传输的可视对讲系统中第二可视对讲装置中第二处理芯片的功能原理框图；

图5是本实用新型中一种可视对讲装置较佳实施例的功能原理框图；

图6是本实用新型中另一种可视对讲装置较佳实施例的功能原理框图。

具体实施方式

本实用新型提供一种基于电力线传输的可视对讲系统及可视对讲装置，为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，一种基于电力线传输的可视对讲系统，包括第一可视对讲装置100、第一电力猫200、电力线300、第二电力猫400及第二可视对讲装置500。

具体地，第一可视对讲装置用于产生第一数字视频信号及第一数字音频信号，并将所产生第一数字音频信号嵌入至第一数字视频信号以形成复合信号；数字信号在传输过程中不仅具有较高的抗干扰性，还可以通过压缩，占用较少的带宽，实现在相同的带宽内传输更多、更高音频、视频等数字信号的效果。

数字信号通常指自变量是离散的、因变量也是离散的信号，这种信号的自变量用整数表示，因变量用有限数字中的一个数字来表示。

具体实施时，所述第一数字视频信号为高频数字信号，所述第一数字音频信号为低频数字信号，将低频的第一数字音频信号嵌入至高频的第一数字视频信号就会形成复合信号，具体地说，形成第一复合信号。

具体地，所述第一可视对讲装置连接有用于将所述复合信号发送出去的第一电力猫。

电力猫，又名电力线通信、电力线通讯调制解调器、电力线载波通信，是一种把网络信号调制到电线上，利用现有电线来解决网络布线问题的设备；一般利用高压电力线（在电力载波领域通常指35KV及以上电压等级）、中压电力线（指10KV电压等级）或低压配电线（380V/220V用户线）作为信息传输媒介进行语音或视频数据传输的一种特殊通信方式。

具体实施时，融合有第一数字视频信号及第一数字音频信号的第一复合信号压缩为数据包后传输至第一电力猫，然后第一电力猫将数据包调制到载波上并通过电力线发送出去；

或者将所述第一复合信号直接传输至第一电力猫，然后第一电力猫将第一复合信号直接调制到载波上并通过电力线发送出去；

将第一复合信号打包为数据包可以减少传输资源的使用，实现在相同的传输资源下能够传输更多、质量更高的效果。

具体地，所述第二电力猫用于接收来自于所述第一电力猫的复合信号并将其传输至所述第二可视对讲装置。

所述第二电力猫与所述第一电力猫的不同之处在于，所述第二电力猫在此处用于接收信号，而所述第一电力猫用于发送信号。

具体地，所述第二可视对讲装置用于接收复合信号并由所述复合信号中分离出第二数字视频信号及第二数字音频信号。

所述第二数字视频信号即经过一次融合及一次分离的第一数字视频信号，所述第二数字音频信号即经过一次融合及一次分离的第一数字音频信号。

具体实施时，若所述第一复合信号在所述第一可视对讲装置内经过打包，在所述第二可视对讲装置内经过解包，则由所述复合信号中分离出第二数字视频信号及第二数字音频信号具体为由经过第二PHY芯片解包后得到的第一复合信号中分离出第二数字视频信号及第二数字音频信号。

PHY指物理层，一般指与外部信号接口的芯片，PHY芯片传送或接收数据时，定义数据传送与接收所需要的电与光信号、线路状态、时钟基准、数据编码或电路等。

具体地，所述第一电力猫及第二电力猫通过电力线进行数据传输。

本实用新型所提供的基于电力线传输的可视对讲系统，由于采用了第一可视对讲装置产生视频及音频的数字信号，然后合称为复合信号后通过相互匹配的第一电力猫及第二电力猫发送至第二可视对讲装置，第二可视对讲装置则在接受复合信号后由复合信号中分离出第二数字数字及音频信号，并及时响应的信号传输链路，使得可视对讲装置之间可通过电力线传输，在无网络信号或网络信号欠佳的环境下也能实现视频通话，提高了可视对讲装置的通用性；综合了传统对讲机没有话费产生，方便频繁通话，以及移动终端视频通讯画面感强烈，能够让使用者清晰获得通讯另一端的当前状况的优点。

如图2所示，进一步地，所述第一可视对讲装置包括：N个用于产生控制信号的电力设备开关130，其中，N≤8；

所述第二可视对讲装置包括：至少一个用于接收所述控制信号以控制电力设备的继电器590。

较佳实施例中，当所述第一可视对讲装置及第二可视对讲装置未处于视频对讲状态时，所述电力设备开关发送控制信号至第一电力猫之前，所述数字摄像头产生同步信号，所述控制信号为低频信号，所述控制信号嵌入至所述同步信号中形成第二复合信号，所述第一处理芯片将所述第二复合信号直接发送至第一电力猫，并通过所述第一电力猫调制到载波上发送出去，或者所述第一处理芯片将所述第二复合信号发送至第一PHY芯片，经所述第一PHY芯片打包为数据包后经所述第一电力猫调制到载波上通过电力线发送出去；

将第一复合信号或第二复合信号发送至第一PHY芯片时，产生“数据、发送使能及发送时钟”信号。

另一较佳实施例中，当所述第一可视对讲装置及第二可视对讲装置处于视频通话状态时，所述电力设备开关发送控制信号至第一电力猫之前，所述数字摄像头产生第一数字视频信号，所述数字麦克风产生第一数字音频信号，所述第一数字音频信号及控制信号先后嵌入至所述第一数字视频信号以形成第三复合信号，所述第三复合信号与所述第一复合信号及第二复合信号的传输方式相同，即分为打包发送与不打包发送。

进一步地，所述第一可视对讲装置包括：

用于摄取图像并转换为第一数字视频信号的数字摄像头110；

用于采集声音并转换为第一数字音频信号的数字麦克风120；

以及用于输入所述第一数字视频信号及第一数字音频信号以形成复合信号的第一处理芯片140；

用于将复合信号的数据打包为数据包后经所述第一电力猫及第二电力猫发送至第二可视对讲装置的第一PHY芯片150，所述第一PHY芯片与所述第一处理芯片及第一电力猫相连接；

所述第二可视对讲装置包括：

用于将第二电力猫发送来的来自于第一可视对讲装置的数据包解包后还原得到复合信号的第二PHY芯片550，所述第二PHY芯片与所述第二处理芯片及第二电力猫相连接；

用于接收复合信号且由所述复合信号中分离出第二数字视频信号及第二数字音频信号，并将所述第二数字视频信号处理后发送至显示屏及将所述第二数字音频信号处理后发送至发声器的第二处理芯片540；

以及用于接收处理后的第二数字视频信号并根据其显示图像的显示屏570；

以及用于接收处理后的第二数字音频信号并根据其播放声音的发声器580。

具体实施时，所述数字摄像头优选为CMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体）数字摄像头，其产生信号为YUV422（一种采集格式）；所述数字麦克风优选为MEMS麦克风，即基于MEMS（微型机电系统）技术制造的麦克风，其采用I2S（集成电路内置音频总线）。

所述第一处理芯片及第二处理芯片采用FPGA芯片；FPGA(Field-Programmable Gate Array)，即现场可编程门阵列，而FPGA芯片是现场可编程芯片，刚出厂的FPGA是一颗“空白”芯片，根据功能要求，经过“编写代码、编译代码”后得“烧录文件”，再通过下载电缆将烧录文件写入FPGA后，FPGA就是一颗有特定功能的芯片，可重复使用。下载不同的文件，FPGA实现功能就不同，即FPGA是一颗功能可自定义的芯片。

本发明实施例中，所述第一可视对讲装置及第二可视对讲装置皆包括：用于摄取图像并转换为第一数字视频信号的数字摄像头；

用于采集声音并转换为第一数字音频信号的数字麦克风；

以及当所述可视对讲装置作为主叫端时用于输入所述第一数字视频信号及第一数字音频信号以形成复合信号，作为被叫端时用于接收复合信号且由所述复合信号中分离出第二数字视频信号及第二数字音频信号，并将所述第二数字视频信号处理后发送至显示屏及将所述第二数字音频信号处理后发送至发声器的处理芯片，所述处理芯片为FPGA芯片；

以及用于接收处理后的第二数字视频信号并根据其显示图像的显示屏；

以及用于接收处理后的第二数字音频信号并根据其播放声音的发声器。

如图3所示，进一步地，所述第一处理芯片包括：用于接收所述第一数字视频信号及第一数字音频信号，并将所述第一数字音频信号嵌入至所述第一数字视频信号以形成所述复合信号的数字嵌入模块141；

所述数字嵌入模块连接有用于将所述复合信号经所述第一电力猫及第二电力猫发送至第二处理芯片的数据发送模块142。

如图4所示，进一步地，所述第二处理芯片包括：

用于接收来自于第二处理芯片的复合信号的数据接收模块521；

所述数据接收模块连接有用于从复合信号中分离出第二数字视频信号及第二数字音频信号的数据解嵌模块522；

所述数据解嵌模块连接有用于将根据显示屏分辨率缩放解嵌后第二数字视频信号以调整将显示图像大小的图像调整模块523；

所述图像调整模块连接有用于处理缩放后第二数字视频信号以产生所述显示屏所需格式视频的显示驱动模块524。

进一步地，所述第二可视对讲装置还包括：用于将所述第二数字音频信号转换为模拟音频信号的数模转换芯片，所述数模转换芯片与所述数据解嵌模块相连接；

所述数模转换芯片连接有用于将所述模拟音频信号放大的音频功放芯片；所述发声器为喇叭。

进一步地，所述第二处理芯片连接有用于在图像过程中存储临时数据的DDR存储器；

所述第二处理芯片设置有用于与所述外置存储器进行数据交互的DDR控制器。

一种可视对讲装置，所述可视对讲装置作为主叫端时为第一可视对讲装置，作为被叫端时为第二可视对讲装置。

如图5所示，本实用新型还提供了一种应用于上述基于电力线传输的可视对讲系统的可视对讲装置，所述可视对讲装置作为主叫端时为第一可视对讲装置，作为被叫端时作为第二可视对讲装置，其包括:

用于摄取图像并转换为第一数字视频信号的数字摄像头810；

用于采集声音并转换为第一数字音频信号的数字麦克风820；

以及N个用于产生第一控制信号的电力设备开关830,；

以及用于输入所述第一数字视频信号及第一数字音频信号以形成第一复合信号、输入所述第一控制信号及同步信号形成第二复合信号或输入所述第一控制信号、第一数字音频信号及第一数字视频信号形成第三复合信号，并发送至第一电力猫以发送出去的第一处理芯片840；

作为主叫端时用于将所形成第一复合信号、第二复合信号或第三复合信号打包为数据包发送至第一电力猫，作为被叫端时用于接收来自于主叫端的数据包并将其解包得到解包后的第一复合信号、解包后的第二复合信号或解包后的第三复合信号的PHY芯片850；

用于接收第一复合信号、第二复合信号或第三复合信号且由三个复合信号之一中分离出相应信号，并将所述第二控制信号发送至继电器、将所述第二数字视频信号处理后发送至显示屏和/或所述第二数字音频信号处理后发送至发声器的第二处理芯片860；

以及用于接收第二控制信号并根据第二控制信号控制相对应电力设备的继电器890；

以及用于接收处理后的第二数字视频信号并根据其显示图像的显示屏870；

以及用于接收处理后的第二数字音频信号并根据其播放声音的发声器880。

所述第一控制信号与第二控制信号属于同一信号，不同的是所述第一控制信号为新生成的位于主叫端的信号，所述第二控制信号为处理后的位于被叫端的信号，所述第一数字视频信号与第二数字视频信号同理，所述第一数字音频信号与第二数字音频信号也同理。

所述第一处理芯片、第二处理芯片及PHY芯片等零部件的具体结构如上所述，其中，PHY芯片包括上述第一PHY芯片及第二PHY芯片，可以实现两者的功能；也就是说基于电力线传输的可视对讲系统中的所述第一可视对讲装置及第二可视对讲装置皆包括第一PHY芯片及第二PHY芯片，所述第一PHY芯片和第二PHY芯片可以是同一PHY芯片，可以理解的是，所述第一PHY芯片及第二PHY芯片也可通过不同芯片实现。

所述可视对讲装置还包括：用于将将所述第二数字音频信号转换为模拟音频信号的数模转换芯片，所述数模转换芯片与所述数据解嵌模块相连接；

所述第二处理芯片连接有用于在图像过程中存储临时数据的DDR存储器；

所述第二处理芯片设置有用于与所述外置存储器进行数据交互的DDR控制器。

如图6所示，本实用新型还提供了另一种应用于所述基于电力线传输的可视对讲系统中的可视对讲装置，所述可视对讲装置包括：

作为主叫端时为第一可视对讲装置，作为被叫端时作为第二可视对讲装置，其包括:

用于摄取图像并转换为第一数字视频信号的数字摄像头910；

用于采集声音并转换为第一数字音频信号的数字麦克风920；

以及N个用于产生第一控制信号的电力设备开关930,；

以及作为主叫端时用于输入所述第一数字视频信号及第一数字音频信号以形成第一复合信号、输入所述第一控制信号及同步信号形成第二复合信号或输入所述第一控制信号、第一数字音频信号及第一数字视频信号形成第三复合信号，并发送至第一电力猫以发送出去；作为被叫端时用于接收第一复合信号、第二复合信号或第三复合信号且由三个复合信号之一中分离出相应信号，并将所述第二控制信号发送至继电器、将所述第二数字视频信号处理后发送至显示屏和/或所述第二数字音频信号处理后发送至发声器的的处理芯片（优选为FPGA芯片）940；

作为主叫端时用于将所形成第一复合信号、第二复合信号或第三复合信号打包为数据包发送至第一电力猫，作为被叫端时用于接收来自于主叫端的数据包并将其解包得到解包后的第一复合信号、解包后的第二复合信号或解包后的第三复合信号的PHY芯片950；

以及用于接收第二控制信号并根据第二控制信号控制相对应电力设备的继电器990；

以及用于接收处理后的第二数字视频信号并根据其显示图像的显示屏970；

以及用于接收处理后的第二数字音频信号并根据其播放声音的发声器980。

应当理解的是，本实用新型的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，例如可视对讲装置中第一处理芯片及第二处理芯片的功能是否通过同一芯片实现等，所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。