专利名称：一种具有视频电话功能的电视机的制作方法
技术领域：
本创作涉及消费电子产品技术领域，特别涉及一种具有基于网络建立点对点视频 通话功能的电视机。
背景技术：
传统的可视电话是基于电路交换的PSTN电话网络，在普通的语音电话终端上， 安装摄像头和视频编解码器，使之具有可视功能，然而，其帧速率为10~15f/s，传输 动态图像时图像边界会模糊，出现马赛克现象。现有的基于网络的视频电话大多以PC 机软件的形式出现，主要面向视频会议等商用场合。为使视频电话能够摆脱PC机的 束缚，走进千家万户，甚至最终替代老式普通电话，就需要在形式、功能和成本上对 原有的可视电话解决方案进行改进。随着集成电路和数字处理技术的发展以及internet 的普及，将网络视频电话与电视机相结合，成为可视电话普及的最佳途径之一，同时 随着网络技术的发展和电视机的大屏幕、高画质、高普及度等诸多有利条件，相关技 术人员已经开始研究利用电视来实现网络视频电话。
目前，电视的网络视频电话功能主要通过电视机顶盒来实现。通过在电视机上连 接一个具有调制解调器或者网卡的机顶盒，在软件的支持下和网络互联实现网络视频 电话功能。但是，目前机顶盒应用主要以数据广播、付费业务和简单的游戏下载为主， 还不能很好的应用到网络视频电话业务上来，而且对于用户来说，购置机顶盒成本也 比较高，使用也不太方便。
发明内容
为解决上述问题，本发明的主要目的在于提供一种方便、实用以及低成本的具有 基于网络建立点对点视频通话功能的电视。
为实现上述目的，本发明的技术方案为 一种具有*1频电话功能的电视机，包括电 视机本体、与电视机本体连接的多媒体处理模块、以及分别与多媒体处理模块连接的音 频模块、视频模块、网络模块、存储器模块以及应用程序模块。
相较于现有技术，本创作一种具有视频电话功能的电视机通过用户端与互联网连 接，登录到网络服务器，进行注册用户，与网络服务器协商进行连接并获取其他电视机 用户端的IP地址，然后通过该IP地址建立起点对点连接，进行视频通话，从而实现了电 视机基于网络的点对点网络视频电话功能。
图1为本发明的原理框图。
图2为本发明的软件总体结构图示。
图3为本发明的发送端软件执行结构框图。
图4为本发明的接收端软件执行结构框图。图5为本发明的网络连接图示。
具体实施方式
请参阅图l所示，本发明一种具有视频电话功能的电视机，包括电视机本体、与电 视机本体连接的控制与检测单元、多媒体处理模块、以及分别与多媒体处理模块连接 的音频模块、视频模块、网络模块以及存储器模块。
电视机本体CPU通过检测与控制单元与多媒体处理模块的通用1/0接口相连，检 测与控制单元通过控制总线将CPU与多媒体处理模块连接，实现电视机CPU对多媒
体处理模块的检测与控制，同时，电视机本体的视频图像处理电路输入端连接多媒体
处理模块的视频输出的24bitRGB信号，以通过电视机本体的LCD进行显示。音频模 块通过I2S总线与多媒体处理模块的AUDIO IN接口 、 AUDIO OUT接口相连；视频 模块与多媒体处理模块的VIDEO IN接口 、 VIDEO OUT接口相连；其中，所述AUDIO IN接口、 AUDIO OUT接口都通过多媒体处理模块的USB接口来实现；网络模块通过 10/100MENET接口 、 ENETPHY控制芯片与多媒体处理模块相连；存储器模块与多 媒体处理模块的总线及控制接口相连；多媒体处理模块的VIDEO IN接口 、 VIDEO OUT 接口 、 AUDIO IN接口 、 AUDIO OUT接口 、通用I/O接口 、总线及控制接口 、串行接 口间由片内高速数据总线相连。
电视机本体除了实现基本的电视功能以外，还包括内置视频输出接口以及各外置 接口，具体为设置有AV、 S-VIDEO、 YCbCr、 YPbPr、 VGA、 HDMI接口，同时还提 供互联网接口，支持ADSL的一键拨号的网络连接；另外还提供USB接口，外接USB 话机或无线话机以及摄像头，以进行电话拨号和图像采集，只要通过网站的注册用户， 就可进行点对点视频通话。
多媒体处理模块包括有音视频数字信号处理器与应用程序模块，对输入的音视频 信号进行处理后，通过电视与电话实时输出。所述多媒体处理模块可以选择SOC (芯 上系统)、DSP (数字信号处理器)、CODEC (多媒体数字信号编解码器)、MPU(微 处理器)等处理器，负责音视频处理。音频模块包括有拨号模块，音频编解码器和音 频采集接口，拨号模块具有ADSL的一键拨号功能，通过网络模块发起连接。音频编 解码器连接多媒体处理模块，音频数据经过编解码以及多媒体处理后通过网络发送(编 码)或通过USB电话机输出(解码)；视频模块包括有视频编解码器和视频采集接口 ， 视频模块连接多媒体处理模块，视频数据经过编解码以及多媒体处理后通过网络发送 (编码)或通过电视LCD输出(解码)；网络模块包括有网络处理器与网络接口，主 要负责拨号连接、数据打包解包、发送、接收；存储器模块包括SDRAM、 FLASH、 EPROM等供驱动程序、底层系统软件以及应用程序模块所用。
多媒体处理模块通过底层驱动程序驱动音视频以及网络设备以后，启动应用程序 模块开始工作，应用程序模块主要负责音视频编解码、音视频转换，同时负责网络应 用程序(包括网络的连接、音视频数据的打包、发送与接受)。电视机用户端通过互联 网的连接，登录到指定的网站服务器，进行注册用户，与网站服务器协商进行连接并 获取其他电视用户端的IP地址，然后通过该IP地址与其他电视机用户建立点对点连 接进行视频通话。
请参照图2所示，为本创作的软件总体结构(箭头代表数据流向，虚线左侧代表用户态程序，右侧为内核态程序)。其中，数据信号接受过程为RTSP/RTP客户端从 网络接收码流，将该码流交给音视频解复合模块分解为音频码流和视频码流。其中， 视频码流发送到H.264解码器进行解码，音频码流发送到G729a解码器进行解码，解 码后的图像发送到视频输出模块，音频帧发送到音频输出模块。最后，视频输出模块 通过驱动程序显示图像，音频输出模块通过驱动来播放声音。发送过程刚好与接受过 程相反，首先由视频输入模块通过驱动获取图像帧，音频输入模块通过驱动获取音频 帧，将所述图像帧发送到H.264编码器进行编码，音频帧发送到G729a编码器进行编 码，编码之后的H.264码流和音频码流进行复合，形成复合码流，最后由RTSP/RTP 服务器将复合后码流发送到网络上。
请参照图3、图4所示，发送端与接收端均是采用的多线程方案。在发送^，首 先通过视频处理主线程启动视频采集子线程，打开摄像头进行视频采集，采集的视频 数据进入双緩冲区后由视频处理主线程处理后发给网络模块发送，与此同时，通过音 频处理主线程启动音频采集子线程，启动进行音频采集，采集的音频数据进入循环緩 冲区后由音频处理主线程处理后发给网络模块发送。同样，在接收端，通过视频处理 主线程启动视频接收子线程，从网络模块获取视频数据，获取的视频数据进入双緩冲 区后由视频处理主线程处理后发给视频播放模块播放，与此同时，通过音频处理主线 程启动音频接收子线程，从网络模块获取音频数据，获取的音频数据进入循环緩冲区 后由音频处理主线程处理后发给音频播放模块播放。在此过程中，音视频处理保持同 步。
请参照图5所示，为本发明创作网络连接图示，在本实施例中仅举两个电视机用 户的例子。如图示，用户A、 B通过用户端电视机与网站服务器建立连接，在此结构 下，该网站服务器端担当不同客户端的记录者与连接的中介者。每个用户都有一个独 立的不固定IP地址(动态IP),并且可能因为在内网的关系，不能直接拥有外网的IP(NAT 网络结构)，通过客户端电视机登录网站服务器，服务器能记录下用户的映射地址与端 口。网站服务器端记录每一个登录的用户，建立一张用户列表，记录每个用户的通信地 址与相应端口。用户A登录后,向服务器发起向另一用户B的连接(拨号)，此时，客户 端A无法了解客户端B的地址与状况，需要从服务器获得。网站服务器查找用户列表 中是否存在对方用户，如存在，则返回对方的地址，并且通知对方发送客户端A的IP 地址给客户端B;同样，发送客户端B的IP地址给客户端A。用户A则获得用户B 地址，可直接向对方发起连接。在连接建立之后，客户端A可直接发送通信命令与数 据.不需向服务器发送更多数据；而用户间的通信带宽则取决与用户间的网络状况。 在本创作中，网站服务器端需要和电视机用户端在底层通信中使用Udp协议，UDP协 议适合用于传输视频流等大流量的网络数据，穿透内网，建立用户间的直连等，在UDP 协议基础上，双方可再定义具体的通信协议。
以上所描述的最佳实施例仅是对本发明进行阐述和说明，但并不局限于所公开的 任何具体形式，进行许多修改和变化是可能的。
权利要求
1. 一种具有视频电话功能的电视机，包括电视机本体，其特征在于还包括有与电视机本体连接的多媒体处理模块、以及分别与多媒体处理模块连接的音频模块、视频模块、网络模块、存储器模块以及应用程序模块。
2. 如权利要求l所述的电视机，其特征在于所述电视机本体的CPU通过一检测与控 制模块与多媒体处理模块的通用I/0接口相连，同时，多媒体处理模块的视频输出信号连 接至电视机本体的LCD，以通过电视机本体的LCD进行显示。
3. 如权利要求2所述的电视机，其特征在于所述音频模块与多媒体处理模块的 AUDIO IN接口 、 AUDIO OUT接口相连，而所述视频模块与多i某体处理模块的VIDEO IN 接口、 VIDEO OUT接口相连。
4. 如权利要求2所述的电视机，其特征在于所述网络模块包括有网络处理器和网络 接口，通过10/100MENET接口 、 ENETPHY控制芯片与多媒体处理模块相连，负责拨号 连接、数据打包解包、以及发送与接收。
5. 如权利要求2所述的电视机，其特征在于所述存储器模块与多媒体处理模块的总 线及控制接口相连，包括有SDRAM、 FLASH、 EPR0M,以供驱动程序、底层系统软件 以及应用程序软件所用。
6. 如权利要求1至5中任何一项所述的电视机，其特征在于所述多媒体处理模块的 VIDEO IN接口、 VIDEO OUT接口、 AUDIO IN接口、 AUDIO OUT接口、通用I/0接口、 总线及控制接口由片内高速数据总线相连。
7. 如权利要求6所述的电视机，其特征在于所述多媒体处理模块包括有音视频数字 信号处理器与应用程序模块，用于对输入的音视频信号进行处理，然后通过电视与电话 实时输出。
8. 如权利要求7所述的电视机，其特征在于所述电视机本体设置有AV、 S-VIDEO、 YCbCr、 YPbPr、 VGA、 HDMI接口，同时还提供互联网接口，支持ADSL的一键拨号的 网络连接；以及USB接口，用于外接话机以及摄像头，以进行电话拨号和图像采集。
9. 如权利要求8所述的电视机，其特征在于所述音频模块包括有拨号模块、音频编 解码器和音频釆集接口 ，该拨号模块具有ADSL的一键拨号功能，通过网络模块发起连接。
10. 如权利要求9所述的电视机，其特征在于所迷视频模块包括有视频编解码器和 视频采集接口 ，视频数据经过编解码以及多媒体处理后通过网络发送或通过电视LCD输 出。
全文摘要
本发明公开一种具有视频电话功能的电视机，包括电视机本体、与电视机本体连接的多媒体处理模块、以及分别与多媒体处理模块连接的音频模块、视频模块、网络模块、存储器模块以及应用程序模块；通过用户端与互联网连接，登录到网络服务器，进行注册用户，与网络服务器协商进行连接并获取其他电视机用户端的IP地址，然后通过该IP地址建立起点对点连接，进行视频通话，从而实现了电视机基于网络的点对点网络视频电话功能。
文档编号H04N7/14GK101472132SQ20071018616
公开日2009年7月1日 申请日期2007年12月27日 优先权日2007年12月27日
发明者刘海勇, 元 梁, 武沛钧 申请人:深圳创维－Rgb电子有限公司