专利名称：以无线数据通信网为基础的视频信号处理装置及其方法
技术领域：
本发明涉及一种以无线数据通信网为基础的视频信号处理装置及其方法。
技术背景众所周知，无线局域网(WLAN )是采用无线方式连接在因特网等数据包(packe t > 数据传输网上的。上述因特网的结构适合于收发不连续的数据包数据，随着技术的 不断发展，因特网也可以进行高速数据传输，从而可发送包括音频信号在内的视频 信号(VIDEO STREAM或VIDEO SIGNAL:视频流或视频信号)。当普通用户通过因特网收发各种信号时，通常使用个人电脑(以下简称PC)。 上述PC利用通信接口 ，如USB或可进行高速收发的PCI/PCMCIA等接口 ，连接在因 特网上，以数据包的形式收发所需的数据。但是，为了实现视频信号之类的必须高速收发的数据通信，必须使用匹配的 设备如CSMA-CA协议等，而且当利用PC处理上述信号时，有关PC需要进行许多运 算，所以要求处理器的性能和存储器等的资源必须好，并且必须解决负荷(LOAD) 增加等问题。图1是以现有无线通信网(WLAN)为基础的视频信号处理系统的概略构成例 示图；图2是用于处理视频信号的堆栈(Stack)示意图。如图1所示，现有技术条件下以WLAN为基础的视频信号处理系统包括以下几 个组成部分用于提供并处理视频信号资源的视频信号部10;通过视频接口接收 从上述视频信号部10上提供的信号，并对其进行处理的PC20;通过PCI/PCMCIA 接口输入从上述PC20上提供的视频信号，以无线方式连接在局域网(LAN)或因特网 上的WLA詣。视频信号部IO是指处理包括声音在内的视频信号的部件，在这里处理的信号 通常数据量很大。从视频信号部10处理的视频信号通过视频接口提供给PC2Q。PC2()进行适合的信号及通信控制的处理，以便将通过视频接口从上述视频信号部10输 入的视频信号，通过包括局域网(LAN)在内的因特网发送到相关目的地。为此，PC20需要运算能力强的资源(处理器、存储器、接口等)，同时在处理视频信号过程中几 乎不能进行其它工作。WLAN30可通过PCI/PCMCIA接口从上述PC20中接收相关信号，将其无线连接 在包括局域网(LAN)在内的因特网上予以发送，同时以无线通信网为基础将接收到 的视频信号传递给上述PC20，实现信号处理。图2是与以无线通信网为基础的^L频信号处理有关的堆栈结构示意图。 即，图2是PC20处理视频信号的应用层(Application Layer)结构示意图。 应用程序40的基础包括TCP (传输控制协议)/IP (网际协议)驱动器41、 S则P (简单网络管理协议)42、 WLAN (无线局域网)装置驱动器43、 WLAN (无线局域 网)管理44、 WLAN MAC (无线局域网设备)45、 WLAN PHY (无线局域网的物理层) 46。 TCP/IP马区动器(Transmission Control Protocol/Internet Protocol) 41 是指通过因特网发送数据的设备；SNMP (Simple Network Management Protocol) 42 是指用于管理及监视网络的设备；WLAN装置驱动器43是指控制局域网(LAN)装 置的设备；WLAN管理44是指管理局域网(LAN)装置的设备；WLAN MAC"是指控 制无线局域网(WLAN)的设备;WLAN PHY46相当于WLAN的物理层。上述PC20以这种应用层为基础处理视频信号，为了进行应用协议处理，需要 附加用于区分各数据包单位的数据的标题(header),这样就会产生溢出(overhead) 现象，所以必须解决这种数据量和通信量(traffic)增多的问题。从上述PC20处理过的信号如前面所述的那样，通过PCI/PCMCIA接口输出， 上述被输出的信号以WLAN30为基础进行发送。如上所述，对于以现有技术条件下的无线数据通信网为基础的视频信号处理 而言，为了充分保障其数据量、速度和质量等，必须使用性能和资源优越的系统， 尤其是PC，这将会给系统构筑带来不少的制约。尤其是，为了进行视频信号处理，需要附加各协议层区分数据的标题，这样 就要进行溢出处理，从而产生不少标准的通信量(traffic ),为处理它们，不仅会 加重负荷，而且会消耗^艮多输入/输出资源，还也会给上述WLAN增加负担。由于上 述诸多方面的原因，所以迫切需要开发一种更加有效的以无线数据通信网为基础的 视频信号处理系统。发明内容明正是为解决上述问题而提出的，其目的之一在于提供能够更加有效 地进行以无线数据通信网为基础的视频信号处理，从而可减少系统负担，提高视频 信号处理性能的一种以无线数据通信网为基础的视频信号处理装置及其方法。本发明的目的之二在于提供将视频信号直接接口在无线数据通信资源上进行发送，从而可减少系统负担，提高视频信号处理性能的一种以无线数据通信网为 基础的视频信号处理装置及其方法。本发明的目的之三在于提供利用移动终端机，将视频信号直接接口在 Wibro/Winiax WLAN上进行处理，并以单一方式设定初期因素(factor ),从而可减少移动终端机负担的一种以无线数据通信网为基础的视频信号处理装置及其方法。 为了实现上述目的，本发明的以无线数据通信网为基础的视频信号处理装置 的特征在于包括以下几个组成部分以无线数据通信网为基础对被发送数据的处理及周围装置的数据的输入/输 出进行管理的移动终端设备；与上述移动终端设备连接，通过无线通信网发送输入 数据，同时对通过无线通信网接收的信号进行处理及输出的无线通信网连接/处理 设备；直接接口在上述无线通信网连接/处理设备上，输入/输出视频信号的视频信 号部。另外，上述本发明的以无线数据通信网为基础的视频信号处理装置的特征在 于上述无线通信网连接/处理设备包括以下几个组成部分与上述移动终端设备 连接，用于收发信号的接口部；与上述视频信号处理部连接，对输入/输出的视频 信号进行緩冲的存储器设备；与上述接口部连接，控制与因特网进行无线连接及信 号发送的媒体访问控制(Media Access Control ，以下简称MAC)控制部。另外，上述本发明的以无线数据通信网为基础的视频信号处理装置的特征在 于它还包括分别连接在上述MAC控制设备和存储器设备上，用于储存大量被提 供数据的外部存储器设备。另外，上述本发明的以无线数据通信网为基础的视频信号处理装置的特征在 于用于对上述视频信号进行緩冲处理的存储器设备是指双端口存储器(DPRAM)。另外，上述本发明的以无线数据通信网为基础的视频信号处理装置的特征在 于上述无线通信网连接/处理设备是无线宽带(Wibro)设备。另外，上述本发明的以无线数据通信网为基础的视频信号处理装置的特征在 于上述移动终端设备是指个人数字助理(PDA)。另外，为实现上述目的，本发明的以无线数据通信网为基础的视频信号处理 装置进行视频信号处理方法的特征在于为了以无线数据通信网为基础处理视频信 号，包括以下几个步骤识别发送视频信号的对方终端(terminal)是否已连接在无线数据通信网上 的步骤；当上述识别结果是已连接对方终端时，识别视频信号是输入还是输出的步 骤；按照上述输入/输出识别结果，将视频信号直接接口在无线数据通信网连接/ 处理设备上进行发送或接收处理的步骤。另外，上述本发明的以无线数据通信网为基础的视频信号处理方法的特征在 于为了实现上述视频信号的直接接口，以有关数据收发速度的信息(UNDER/OVER RUN)、有关緩冲器存储器状态的信息(EMPTY/FULL)、包括音频信号在内的视频信号 (VIDEO STREAM)、视频信号的解码器时钟为基础，无线通信网连接/处理设备和视 频信号处理部进行通信。本发明的效果本发明的以无线数据通信网为基础的视频信号处理装置及其方法的效果在 于利用不使用个人数字助理(PDA )的视频信号部，将双端口存储器用作接口设 备，能使结构简单化的同时，还能降低造价。另外，由于不通过PDA而将视频信号直接接口在无线宽带(Wibro)上进行发 送，所以不会对PDA造成影响，可构筑性能大大提高的视频信号收发系统。为进一步说明本发明的上述目的、结构特点和效果，以下将结合附图对本 发明进行详细的描述。
图1是现有技术条件下以无线数据通信网为基础的视频处理系统的构成示意图；图2是以无线数据通信网为基础的视频处理系统中应用层的结构示意图； 图3是本发明的以无线数据通信网为基础的视频处理系统的构成示意图； 图4是本发明的以无线数据通信网为基础的视频处理系统实施例的构成示意图；图5是本发明的以无线数据通信网为基础的视频处理系统有关视频信号处理 方法的详细示意图；图6是本发明的以无线^t据通信网为基础的^L频处理方法的流程图。 附图中主要部分的符号说明100: PDA 200:无线宽带(Wibro)210:MAC控制部 220:接口部230:双端口存储器(DPRAM)240:外部同步动态随才几存储器(SDRAM)300:视频信号部具体实施方式
下面参照附图对本发明的以无线数据通信网为基础的视频信号处理装置及其 方法的实施例进行详细说明。本发明实施例将对以无线数据通信资源无线宽带(Wibro)为基础，使用直接接 口在无线宽带(Wibro)上的移动终端机PDA (个人数字助理，以下简称PDA)的情 况进4亍i兌明。首先，图3是本发明的以无线数据通信网为基础的视频信号处理系统的构成 概略图。如图3所示，本发明的无线宽带(Wibro)的视频信号(VIDEO STREAM)处理 装置包括以下几个组成部分对通过包括局域网(LAN或WLAN)在内的因特网 (INTERNET)发送的数据包数据(PACKET DATA)进行处理，采用CF (载波频率)形式 输入/输出周围装置数据的PDA100;与上述PDA100连接，以无线数据通信资源为 基础，进行视频信号的收发及处理的无线宽带(Wibro)部200;连接在上述无线宽 带(Wibro)部200上，负责视频信号输入/输出的视频信号部300。上述PDA100连接在无线宽带(Wibro)部2 00上，对通过包括局域网(LAN或WLAN) 在内的因特网发送的数据包数据进行处理，采用CF形式输入/输出周围装置的数 据。视频信号部300连接在上述无线宽带(以下称为Wibro)部200上，通过视频接 口 (VIDEO MATCHING)输出经过处理的—见频信号(VIDEO STREAM)的同时进行输入揭:作。如图3所示，本发明的效果在于当利用PDA处理视频信号并发送给 Wibro/Wimax WLAN时(WiBro的全名是无线宽带访问服务器，是来源于Wireless Broad band access service的英文简称；WiMAX的全名是樣t波存耳又全3求互通，是—来源于Worldwide Interoperabi 1 ity for Microwave Access; WLAN为无线局域网)， 将使用现有的许多的资源，因而需要具有良好性能的PDA,基于这一点考虑，将视 频信号直接接口在Wibro上，并以单一方式设定初期因素，从而将会减少PDA的负 担。为此，上述PDA100对发送给因特网的数据包数据进行处理，采用PCI/PCMCIA 方式与周围装置进行数据的输入/输出；Wibro部200与上述PDAl 00连接，将输入 /输出的信号发送给无线连接的因特网上，同时输出无线接收的信号；视频信号部 300连4妻在上述Wibro部200上，通过—见频匹配输出经过处理的—见频信号的同时进 行输入。因此，本发明中用于收发视频信号的Wibro的应用如下上述Wibro部200 判断是否与其它因特网终端连接，如果判断为与其它因特网终端连接，则判断视频 信号是输入还是输出，如果输入视频信号，则设定视频信号输入模式。而且，通过 CSMA/CA (载波侦听多路存取/冲突避免传输控制方式)协议对上述视频信号进行处 理及发送，直到结束。下面对这种过程进行详细说明。图4是上述图3所示的无线宽带(Wibro)部200的详细构成示意图。它包括以 下几个组成部分采用CF形式与上述PDA100输入/输出信号的的接口部220;与 视频信号部300连接，对输入/输出的视频信号进行緩冲处理(BUFFERING)的双端口 存储器(DUAL PORT RAM，简称DPRAM) 230;与上述4妻口部220连4妄的同时，与上述 双端口存储器230连接，控制与因特网(INTERNET)进行无线连接和信号发送的MAC 控制部210。上述PDA100与Wibro部200是以上述接口部220为基础进行信号收 发的，緩沖器存储器(DPRAM) 230被用作视频信号的输入/输出緩沖器，MAC控制 部210负责媒体访问控制。下面参照上述图3和图4对本发明的以无线数据通信网为基础的视频信号处 理系统的操作情况进行更加详细的说明。经过视频信号部300处理的视频信号(VIDEO STREAM),其数据信号量很多。 为了通过间断发送的因特网，发送被分割成数据包的大量数据信号，必须实时发送 长时间持续的数据。另外，为了通过因特网发送上述大量数据，必须分割成一定大 小的数据包(PACKET)，将分割成上述数据包的过程称作成帧(FRAMING)，上述数据 包成MPDU(MAC PROTOCOL DATA UNIT: MAC层协议数据单元)形态。上述各MPDU被固定设定成188字节(BYTE)单位，与Wibro的无线接入点 (ACCESS POINT)或Wibro部200交换相关信息，以此确认上述接入点的地址(ADDRESS),并且上述数据包形态数据的发信地址、发信目的地地址、数据的大小、 MAC地址(MAC ADD.)、各数据包数据的 一 系列编号、确认有无帧单位的数据错误的 FCS (FRAME CHECK SEQUENCE)等多种溢出(OVER HEAD)信息作为标题(服ADER)，被 添加给包括音频信号在内的视频信号(VIDEO STREAM)上。被添加在原来视频信号上的上述标题信息在已确定上述发信地地址和发信目 的地地址的环境下，变得十分简单，所以很容易制作上述MPDU，基于此它适用于 本发明。即，通过Wibro部200无线发送的#见频信号通过上述#见频信号部300而不 经过上述PDAIOO,直接提供给Wibro部200，因而可简单地制作188字节单位MPDU 的标题内容。这样将减少上述PDAIOO的负荷(LOAD)，同时数据量变小，因此在上 述Wibro部200上处理的数据量也将变小，负荷(LOAD)也将减少。另外，还额外设置有处理视频信号的专用数据端口 (PORT),所以当被要求对 从PDA100间断发送的普通数据包数据进行发送时，不会对上述必须实时连续发送 的视频信号的发送造成影响。即，以Wibro部200处理的数据量为标准，首先对从 牙见频信号部300输入的一见频信号(VIDEO STREAM)进行处理。在处理上述纟见频信号过 程中，如果要求从PDA100发送普通数据包数据，则以上述Wibro部200的处理容 量为标准处理上述视频信号，并限制上述普通数据包数据的发送速度等，以便适合 额外的处理能力，确保稳定的发送。上述控制功能来自于Wibro部200,当用于储存视频信号(VIDEO STREAM)的緩 冲器(BUFFER) DPRAM230使用着所有相关容量时，将向PDA100提供相关控制信号， 可从一定程度上限制被输入的数据包数据。另外，当产生緩存欠载(UNDER RUN)问 题使通过上述Wibro部200接收的视频信号的发送速度降低时，d、一点分配上述緩 沖器存储器的大小，并向解码器通知相关控制信号，能够给予补正。上述Wibro部200运用的CSMA-CA协议在通过Wibro部200进行无线发送的 信号产生错误(ERROR)时，可进行再次发送，确保视频信号的可靠性。即，当使设 置在上述Wibro部200上的緩冲器的容量变大时，在接收并储存大量视频信号之后 进行播放(PLAY)。所以，当上述无线发送接收的信号产生错误，而通过上述CSMA-CA 协议进行再次发送时，也能提供緩冲器内所储存的视频信号，以此来稳定地输出视 频信号。在上述双端口存储器(DPRAM ) 2 30和视频信号部300之间进行输入/输出的信 号包括显示低速接收或高速接收数据的欠载/过载(UNDER/OVER RUN)信号、显示緩冲器存储器是空的还是全满的空/全满(EMPTY/FULL)信号、包括音频信号在内的 视频信号(VIDEO STREAM)、上述视频信号的解码器时钟等。图5对它进行了显示。 图5是指扩展上述緩冲器大小的情况。上述图4中的Wibro部200内所设置 的双端口存储器230虽然具有緩沖器(BUFFER)存储器的功能，但当需要比上述双端 口存储器230的存储器容量大的存储器容量时，需将价格比较昂贵的同步动态随机 存储器(SDRAM)追加成外部存储器，即外部同步动态随机存储器(外部SDRAM) 240， 图5就是这一例子。即，上述Wibro部200包括以下几个组成部分与上述PDA10Q连接，采用CF 形式收发信号的接口部220;与上述视频信号部300连接，对输入/输出的视频信 号进行緩冲的双端口存储器2 30;与上述接口部220连接，控制与因特网(INTERNET) 进行无线连接及信号发送的MAC控制部210;分别连接在上述MAC控制部210和双 端口存储器230上，储存所提供的大量数据的外部同步动态随机存储器(外部 SDR赠240。图6是本发明的以无线数据通信网为基础的视频信号处理方法的流程图。第1步骤(S10)是指识别是否与其它终端连接的步骤。它是指判断发送视频 信号的对方其它终端是否已通过包括局域网在内的因特网连接的过程。第2步骤(S20)是指当上述第1步骤(S10)连接其它终端时，判断是输入 还是输出视频信号的步骤。即，判断从上述视频信号部300发送的视频信号是输入 到无线宽带(Wibro)部200，还是从对方终端无线发送接收视频信号的过程。第3a步骤(S30a )是指从上述视频信号部300发送的视频信号输入给无线宽 带(Wibro)部200时，将上述无线宽带(Wibro)部200设定成输入模式。第3b步骤(S30b)是指从对方终端无线发送视频信号被无线宽带(Wibro) 部200接收时，将无线宽带(Wibro)部200设定成输出模式的步骤。第4步骤(S40)是指按照上述已设定的模式，以CSMA-CA (载波侦听多路存 取/冲突避免传输控制方式)协议为基础进行信号处理和发送的步骤。即指在上述 无线宽带(Wibro)部200被设定成输入模式或接收模式后，用于处理相关信号的 过程。然后，利用CSMA-CA (载波侦听多路存取/沖突避免传输控制方式)协议处 理相关信号，通过相关路径发送上述处理的结果，以此来向对方无线发送视频信号， 或者输出给视频信号部300。通常对视频信号(VIDEO STREAM)进行解调的解码器(DECODER)并非以PDA为基础的环境，所以不能支持CF (载波频率)或USB (通用串行总线架构)等接口规格， 因此上述视频信号部300的直接接口结构要在能降低造价的基础上予以提供。另外，由于利用上述双端口存储器230进行接口 ，因此在时钟和各功能部之 间无需使用用于信号转换的胶合逻辑(GLUE LOGIC),从而可使构成简单化。如果应 对视频信号的错误(ERROR)而将MPDU设定成188字节(BYTE)的倍数，则能确保最佳 的性能。本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发 明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述 实施例的变化、变型都将落在本发明权利要求书的范围内。
权利要求
1. 一种以无线数据通信网为基础的视频信号处理装置，其特征在于包括以下几个组成部分以无线数据通信网为基础，对被发送数据的处理和周围装置的数据的输入/输出进行管理的移动终端设备；与上述移动终端设备连接通过无线通信网发送输入的数据，同时处理并输出通过无线通信网接收到的信号的无线无线通信网连接/处理设备；直接接口在上述无线无线通信网连接/处理设备上，输入/输出视频信号的视频信号部。
2、 如权利要求项1所述的以无线数据通信网为基础的视频信号处理装置，其 特征在于上述无线无线通信网连接/处理设备包括以下几个组成部分与上述移动终端 设备连接，用于收发信号的接口部；与上述视频信号部连接，对输入/输出的视频 信号进行緩冲的存储器设备；与上述接口部连接，控制与因特网进行无线连接和信 号发送的媒体访问控制的控制部。
3、 如权利要求2所述的以无线数据通信网为基础的视频信号处理装置，其特 征在于还包括分别连接在上述媒体访问控制的控制部和存储器设备上，用于储存被提供的 大量数据的外部存储器设备。
4、 如权利要求2或3所述的以无线数据通信网为基础的视频信号处理装置， 其特征在于用于对上述视频信号进行緩冲的存储器设备是指双端口存储器。
5、 如权利要求l所迷的以无线数据通信网为基础的视频信号处理装置，其特 征在于上述无线通信网连接/处理设备是无线宽带设备。在浮筒4内还设置有限位板6,浮子5位于限位板6上方，连杆7穿过限位 板6上的孔。当塞阀10下降并打开控水口8后，该限位板6托住浮子5。其中，浮筒4可分解为上盖、筒身、筒底三部分。塞阀10为半球塞形式。水箱l未灌水前和灌水时(未到一定水面高度)，浮子5落低。高位分水 管2、低位分水管13 fe与总水管12连通。水箱1灌满或到一定高度时，浮子5浮起，控水口8被封闭，此时，低位 分水管13均与总水管12不连通。开始放水，高位分水管2从总水管12放水。水面下降至一定高度时，控水 口8打开，低位分水管13开始出水，进入总水管12，直到水箱放空。当水箱1水位满足高位分水管2出水时，控水口8被塞阀10关闭，当不能满足 时，控水口8被打开，保证在总水管12阀门开启时出水不断。各水管直径要求:'总水管12》高位分水管2^低位分水管13。在浮筒4上端开设有通气孔3。
全文摘要
本发明涉及一种以无线数据通信网为基础的视频信号处理装置及其方法。该装置包括个人数字助理(PDA)、无线宽带部、视频信号部。其中，上述无线宽带部包括以下几个组成部分与上述PDA连接，用于收发信号的接口部；与上述视频信号部连接，对输入/输出的信号进行缓冲的存储器部；与上述接口部连接，并控制与因特网进行无线连接和信号发送的媒体访问控制(MAC)控制部。本发明的效果在于利用不使用PDA的视频信号部，并将双端口存储器用作接口设备，所以不仅能使结构简单化，同时能使造价降低。另外，由于不通过PDA而将视频信号直接接口在无线宽带部进行发送，因而不会对PDA产生影响，可构筑性能大大提高的视频信号收发系统。
文档编号H04N7/24GK101222621SQ20071003629
公开日2008年7月16日 申请日期2007年1月9日 优先权日2007年1月9日
发明者黄润植 申请人:乐金电子(昆山)电脑有限公司