专利名称：一种在局域网内传输高清晰度视频的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种以常用以太网为介质来传输高清晰度视频图像的装置，尤其适用 于小范围内高清晰度视频图像的高速高保真同步传递以显示。
背景技术：
视频图像传输是现代社会每时每刻都在进行的工作，已经成为社会日常生活中不 可少的信息产品。从电视、电影、会议电视，到视频监控、可视电话等，无处不有它的影子。传 统的视频图像信号，在图像传输、存储、处理、远距离传输等方面均有几十年的发展，拥有 比较成熟的技术方案。但近年来提出的高清晰度视频信号(常见格式=102^768/1280x102 4/720Ρ/1080 /1080Ρ)在拍摄、传输、存储方面大部分依赖于专用视频编辑设备和电脑。在 近几年，引入安防监控领域的高清视频也越来越多，此时，如何在近/中距离(10-50米)进 行安全可靠的高清视频图像传输就成为安防监控领域的一个显著问题。
随着计算机技术的完善普及，hternet和通讯网络的普及，数字化视频图像可以 在计算机网络上远距离传输图像数据，基本上不受限制，并且信号不易受干扰，图像的分辨 率更高，可大幅度提高图像的品质和稳定性。再加上多媒体技术、视频压缩编码技术、网络 通讯技术的发展，视频图像的网络传输系统正在成为视频图像传输的主流，使视频图像传 输技术步入了一个更高的境界。如何充分利用网络资源来实现数字化、网络化、模块化，高 可靠、低成本的远距离高清晰视频图像传输，已成为视频图像传输的主要发展方向。
目前，在此技术领域，现有的网络视频传输装置仅能够传输标准清晰度的视频图 像。发明内容
本发明的目的旨在克服上述缺点，提供一种不依赖电脑，在局域网内高速高保真 传送各种接口的数字视频信号的装置。
为达到上述目的，本发明采用如下解决方案一种在局域网内传输高清晰度视频 的装置，包括外壳，在外壳上设有视频信号输入连接器、电源接口、网络接口和电路板，其特 征在于在电路板上焊接视频信号采集芯片、视频信号处理芯片和以太网接入控制芯片。
上述的在局域网内传输高清晰度视频的装置，其特征在于所述的视频信号处理 芯片中包括数字化视频处理编码电路，编码器采用变换和预测混合编码法。
上述的在局域网内传输高清晰度视频的装置，其特征在于所述的混合编码法采 用帧内或帧间预测编码方法，帧内预测编码法，其预测值是由当前片中前面已编码的参考 图像经帧内预测后得出；帧间预测编码法，其预测值是由参考帧中已编码的参考图像经运 动补偿后得出。
上述的在局域网内传输高清晰度视频的装置，其特征在于所述的编码电路中设 有环路滤波器。
上述的在局域网内传输高清晰度视频的装置，其特征在于所述的视频信号采集芯片采用AD9880或AD9883。
上述的在局域网内传输高清晰度视频的装置，其特征在于所述的视频信号处理 芯片采用 XC3S250、XC3S200、XC3S400、XC3S100E、XC3S200E 或 XC3S400E。
上述的在局域网内传输高清晰度视频的装置，其特征在于所述的以太网接入控 制芯片采用 AX11015、DM9000 或 RTL8139AS。
本发明的工作原理是高清晰度视频信号从视频信号输入连接器连接至视频信号 采集芯片，由视频信号采集芯片数字化之后送入视频信号处理芯片。在视频信号处理芯片 中设计了数字化视频处理编码电路，编码器采用的是变换和预测的混合编码法。首先，按帧 内或帧间预测编码的方法进行处理，如果采用帧内预测编码，其预测值是由当前片中前面 已编码的参考图像经帧内预测后得出；如果采用帧间预测编码，其预测值是由参考帧中已 编码的参考图像经运动补偿后得出。为了提高预测精度从而提高压缩比，实际的参考图像 可在过去或未来(指显示次序上)已编码解码重建和滤波的帧中进行选择。
预测值和当前块相减后，产生的残差经离散余弦变换、量化后产生一组变换系数， 再经熵编码与解码所需的一些信息(如预测模式量化参数、运动矢量等)一起组成一个压缩 后的码流进行传输。
为了提供进一步预测用的参考帧图像，编码器必须有重建图像的功能，因此量化 后的系数需经反量化、反变换后得到的值与预测值相加得到未经滤波的帧。为了去除编码 解码环路中产生的噪声，提高参考帧的图像质量从而提高压缩图像性能，设置了一个环路 滤波器滤波后的输出即为重建后用来传输的图像信息数据。在对输入进来的数据进行以 上数据格式变换、压缩处理、输出序列化、抗干扰处理后送入以太网接入控制芯片。以太网 接入控制芯片将数据打包成为符合网络的数据格式再经由网络接口送出至网线上，完成传 递。以本方式传输高清晰视频信号可以避免原始传送电缆的缺色、拖尾、清晰度下降等信号 质量问题。替代原有的多电缆传输方式，简化安装，充分利用原有网络资源，提高可靠性。
本发明的优点如下1、高清晰度传输特性，本发明能够在普通网络上实时传送高清晰度视频信号；2、实时性。通过本发明不需要任何存储介质，没有时间延时，能够实时将图像信号发送 至网络接口。
图1、本发明电路方框图。
图2、本发明电路原理图。
图中:U1是视频信号采集芯片，U2是视频信号处理芯片，U3是以太网接入控制芯 片，Jl是视频信号输入连接器，J2是电源接口，J3是网络接口。
具体实施方式
如图2所示，本发明的电路部分涉及到电子元器件11个电阻Rl-Rl 1，4个电容 C1-C4，1个电感Ll，3个连接器J1-J3，3个集成电路U1-U3，1个晶振Xl。电路组成为连接 器Jl的1管脚接电感Ll和电阻Rl，连接器Jl其余管脚接地，电感Ll和电阻Rl并联后接 电阻R2和电容C2，电阻R2另一端接地，电容C2另一端接集成电路Ul的2管脚，集成电路Ul的3管脚接电容Cl，电容Cl与电阻R3串联后接地，集成电路Ul的5管脚和6管脚间串 联电C3，集成电路Ul的1管脚、4管脚、7管脚、8管脚、9管脚、12管脚、17管脚接地，集成电 路Ul的13管脚、16管脚接电源+3. 3V，集成电路Ul的15管脚接集成电路U3的32管脚， 集成电路Ul的10管脚、11管脚依次和集成电路U2的17管脚、16管脚连接。集成电路U2 的27管脚和观管脚间串联电容C4，集成电路U2的19管脚、20管脚、21管脚分别串联电 阻R4、电阻R5、电阻R6接地，集成电路U2的2管脚、5管脚、32管脚、33管脚、34管脚分别 串联电阻R7、电阻R9、电阻R11、电阻R10、电阻R8接电源+3. 3V，其中集成电路U2的32管 脚、33管脚依次和集成电路U3的50管脚、49管脚连接，集成电路U2的6管脚、9管脚、10 管脚、23管脚、M管脚、四管脚、497管脚接地，集成电路U2的7管脚、25管脚、35管脚接电 源+2. 5V，集成电路U2的1管脚、15管脚、16管脚、观管脚、36管脚接电源+3. 3V，集成电路 U7的7管脚，集成电路U7的3管脚、5管脚分别串连电阻R14、电阻R15接电源+3. 3V，集成 电路U7的1管脚、2管脚、4管脚、8管脚依次和集成电路TO的46管脚、53管脚、27管脚、51 管脚连接。晶振X2的4管脚接电源+3. 3V，并串连电容C6接地，晶振X2的2管脚接地，晶 振X2的3管脚接集成电路U6的43管脚。集成电路TO的11管脚接电源+2. 5V，集成电路 U6的17管脚、38管脚、66管脚、81管脚接电源+1. 2V，集成电路U6的22管脚、26管脚、45 管脚、55管脚、67管脚、79管脚、92管脚、96管脚接电源+3. 3V，集成电路TO的8管脚、14管 脚、18管脚、23管脚、42管脚、47管脚、58管脚、63管脚、69管脚、74管脚、80管脚、87管脚、 91管脚、95管脚、99管脚接地。
集成电路视频信号采集芯片Ul以及相连的附属电路组成数字视频输入电路，高 清晰度视频信号从视频信号输入连接器Jl输入至视频信号采集芯片Ui，将其数字化后的 高清晰度视频信号经由电路板上的导线送入视频信号处理芯片U2。视频信号处理芯片U2 将视频信号采集芯片Ul传送来的高清晰度视频信号进行数据格式变换、压缩处理、输出序 列化、抗干扰处理，然后通过电路板上面的电路连接线发送至以太网接入控制芯片U3进行 网络发送。以太网接入控制芯片U3接收到视频信号处理芯片U2传送来的视频信号后可转 换为网线信号，通过网络接口 J3传送至局域网络上。
视频信号处理芯片U2采用)(C3S250，以太网接入控制芯片U3用AX11015，视频信 号采集芯片Ul选用AD9880，视频信号输入连接器Jl采用色差接口，网络接口 J3采用RJ45 接口，接入局域网。
权利要求
1.一种在局域网内传输高清晰度视频的装置，包括外壳，在外壳上设有视频信号输入 连接器、电源接口、网络接口和电路板，其特征在于在电路板上焊接视频信号采集芯片、视 频信号处理芯片和以太网接入控制芯片。
2.根据权利要求1所述的在局域网内传输高清晰度视频的装置，其特征在于所述的 视频信号处理芯片中包括数字化视频处理编码电路，编码器采用变换和预测混合编码法。
3.根据权利要求2所述的在局域网内传输高清晰度视频的装置，其特征在于所述的 混合编码法采用帧内或帧间预测编码方法，帧内预测编码法，其预测值是由当前片中前面 已编码的参考图像经帧内预测后得出；帧间预测编码法，其预测值是由参考帧中已编码的 参考图像经运动补偿后得出。
4.根据权利要求2所述的在局域网内传输高清晰度视频的装置，其特征在于所述的 编码电路中设有环路滤波器。
5.根据权利要求1所述的在局域网内传输高清晰度视频的装置，其特征在于所述的 视频信号采集芯片采用AD9880或AD9883。
6.根据权利要求1所述的在局域网内传输高清晰度视频的装置，其特征在于所述的 视频信号处理芯片采用 XC3S250、XC3S200、XC3S400、XC3S100E、XC3S200E 或 XC3S400E。
7.根据权利要求1所述的在局域网内传输高清晰度视频的装置，其特征在于所述的 以太网接入控制芯片采用AX11015、DM9000或RTL8139AS。
全文摘要
本发明公开了一种在局域网内传输高清晰度视频的装置，包括外壳，在外壳上设有视频信号输入连接器、电源接口、网络接口和电路板，其特征在于在电路板上焊接视频信号采集芯片、视频信号处理芯片和以太网接入控制芯片，视频信号处理芯片中包括数字化视频处理编码电路，编码器采用变换和预测混合编码法，并且编码电路中设有环路滤波器。本发明能将高清晰度视频信号在视频信号处理芯片中进行数据格式变换、压缩处理、输出序列化、抗干扰处理后送入网络传送，不仅可以避免原始传送电缆的缺色、拖尾、清晰度下降等信号质量问题，而且不需要任何存储介质，没有时间延时，能够实时将图像信号发送至网络接口。
文档编号H04N7/50GK102036077SQ20101061881
公开日2011年4月27日 申请日期2010年12月31日 优先权日2010年12月31日
发明者何小刚, 倪嘉, 姜滔, 张起贵, 梁风梅 申请人:太原理工大学, 太原理工天成电子信息技术有限公司