CN100362864C - 基于单芯片的网络可视电话系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于单芯片的网络可视电话系统，包括可视电话机和外接于可视电话机的视频输入/输出设备、音频输入/输出设备，可视电话机接入PSTN电话网和局域网LAN/以太网WAN和远端通讯，可视电话机以单片DSP处理器为核心，外接视频AD转换器、音频AD/DA转换器、电话接口芯片及接口电路、DTMF探测器、数据存储器SDRAM、程序存储器FLASH、以太网控制器、网络交换器以及视频DA转换器，DSP处理器采用实时操作系统RTOS。本发明外接普通电话机和电视机，通过普通电话机完成普通电话的拨打和接听及IP电话的设置、拨打和接听，并可实现语音与图像的同时双向传输，其中视频接电视机输出。本发明可广泛适用于家庭、会议现场、办公环境下的可视对讲。

Description

基于单芯片的网络可视电话系统

技术领域

本发明涉及一种可视电话，具体是指一种利用单芯片实现双向传输的网络可电视电话系统，属于电子设备领域。

背景技术

随着网络宽带技术的发展，可视通讯已经具备了实用和推广的条件，许多网络运营商已经或正在建设可视电话运营环境，市场上对成本低，性能高的可视电话有很大的需求。

现有的可视电话一般具备有液晶显示器，按键和听筒，这些没有充分利用家庭，办公环境现有的普通电话，电视机等设备功能。并且目前多数可视电话采用了MCU+DSP的解决方案，音频、视频的压缩解压需通过专用的ASIC芯片完成的，结构复杂、成本高、扩展性差。

发明内容

本发明提供了一种利用单芯片实现双向传输的网络可电视电话系统，系统可维护性好、结构简单、成本大为降低、可扩展性强。

一种基于单芯片的网络可视电话系统，包括可视电话机和外接于可视电话机的视频输入/输出设备、音频输入/输出设备，可视电话机接入公用电话网(PSTN)和局域网LAN/以太网WAN和远端通讯，可视电话机以单片数字信号处理器(DSP)为核心，外接视频模数(AD)转换器、音频模数/数模(AD/DA)转换器、数据存储器SDRAM、程序存储器FLASH、以太网控制器、网络交换器、视频数模(DA)转换器及普通电话机，视频AD转换器、视频DA转换器、音频AD/DA转换器分别对应设有视频输入接口、视频输出接口和音频输入、输出接口；DSP处理器采用实时操作系统RTOS，其特征在于：所述的普通电话机一路通过电话接口芯片接入DSP处理器，另一路并联至PSTN电话网通过变压器和DTMF探测器接入DSP处理器，电话接口芯片与音频AD/DA转换器相连。

所述的DSP处理器还外接有RS232串口通讯模块、红外接收模块、系统复位模块和电源控制模块。

所述的视频输入接口连接视频输入设备；所述的视频输出接口连接视频输出设备；所述的音频输入、输出接口连接音频输入、输出设备。

所述的视频输入设备可采用摄像机；所述的视频输出设备可采用电视机、监视器；所述的音频输入设备可采用麦克风、普通电话机。

所述的普通电话机包括无绳电话机。

所述的DSP处理器通过以太网控制器芯片的MII接口与网络交换器芯片相连后接入局域网或公用网络。

本发明采用的专门针对多媒体应用而开发的DSP处理器具备DSP和MCU复合功能，能提供强大的编解码能力和一般微处理器控制能力；另外DSP处理器内部拥有两个处理器核心，一个处理器核心上使用实时操作系统RTOS，实现可视电话的网络、协议功能；另一个处理器核心实现视音频编解码功能，该处理器将网络协议和编解码算法整合在单一芯片上，特别适合可视电话这种编解码能力要求比较高的应用。

同现有的其他可视电话相比，本发明采用单片DSP处理器实现数据的双向传输，结构大为简化，成本大为降低，可扩展性增强。且采用了连接普通电话机(包括无绳电话机)操作，连接电视机输出视频的使用形态，充分的考虑了现有家庭的资源，以较低的价位，实现高端视频会议系统的功能，适用于家庭、会议现场、办公环境下的可视对讲。

附图说明

图1为本发明的连接结构示意图。

图2为本发明中可视电话机的内部结构框图；

其中：1-电视机，2-视频输入，3-普通电话网络，4-以太网，5-可视电话，6-遥控器，7-普通电话/无绳电话，8-用户。

具体实施方式

如图1所示，一种基于单芯片的网络可视电话系统，包括可视电话机5，可视电话机5外部接有视频输入设备2、视频输出设备1、音频输入/输出设备7，并通过接入的PSTN电话网3和局域网LAN/以太网WAN4和远端通讯。

图2所示为可视电话机的内部结构框图，如图所示，可视电话机以单片DSP处理器为核心，DSP处理器通过EBIU总线外接数据存储器SDRAM、程序存储器FLASH和以太网控制器；通过PPI1数据总线、IIC总线和两根PF口线外接视频AD转换器；通过PPI2数据总线、IIC总线和两根PF口线外接视频DA转换器；通过SPORTO和一根PF口线外接音频AD/DA转换器相连；通过五根PF口线外接DTMF探测器；另外DSP处理器还外接有RS232串口通讯模块、红外接收模块、系统复位模块和电源控制模块。

其中，视频AD转换器的视频输入数据总线与DSP处理器的PPI1总线相连，视频AD转换器的控制线与DSP处理器的PF口线相连。

音频AD/DA转换器的SPORTO口音频数据总线与DSP处理器相连。

视频DA转换器的视频输出数据线与DSP处理器的PPI2总线相连，视频DA转换器的控制线与DSP处理器的PF口线相连。

以太网控制器的数据地址总线与DSP处理器的EBIU总线相连，以太网控制器通过MII接口与网络交换芯片相连。

程序存储器FLASH和数据存储器SDRAM的数据总线、地址总线、控制线与DSP处理器的EBIU总线相连。

电话接口芯片及接口电路与音频AD/DA转换器相连，并外接普通电活机。

视频AD转换器、视频DA转换器、音频AD/DA转换器分别对应设有视频输入接口、视频输出接口和音频输入、输出接口；视频输入接口连接视频输入装置，视频输出接口连接视频输出装置，音频输入、输出接口连接音频输入、输出装置；视频输入装置可采用摄像机，视频输出装置可采用电视机、监视器，音频输入装置可采用麦克风、普通电话机(包括无绳电话机)。

DSP处理器通过以太网控制芯片的MII接口与网络交换芯片相连后接入局域网或公用网络；DTMF探测器一端外接于DSP处理器，另一端接入公用电话线网。

本发明的可视电话机采用单片DSP BF561处理器作为核心处理器，其内部拥有两个处理器核心，一个处理器核心上使用实时操作系统RTOS，实现可视电话的网络、协议功能；另一个处理器核心实现视音频编解码功能，该处理器将网络协议和编解码算法整合在单一芯片上，同现有其他可视电话机相比，系统可维护性好，结构大为简化，成本大为降低，可扩展性增强。

应用时，将可视电话机5接入PSTN电话网3，并接入LAN局域网或WAN以太网4，外接普通电话机7，视频输入接口连接视频输入设备2，视频输出接口连接电视机/监视器1，接通电源，通过基于红外通讯的遥控器6将网络参数配置好后即可对远端进行呼叫。

用户8拿起普通电话机7时，系统默认普通电话机7是挂接在公用电话网络3上的，当输入的号码为PSTN电话号码时，DTMF探测器检查所拨的第一位号码就立即识别出此呼叫为一个PSTN普通电话呼叫，此时可视电话机5对用户8来说是透明的，用户8使用该电话7和使用普通电话是一样的，呼叫的建立完全由公用电话网络3控制，直到此呼叫被释放，在此期间，DTMF探测器一直检测普通电话机7和公用电话网3之间的连接状态。

拨打可视电话和进行可视电话设置需预先设置一个字冠，如’*’或’#’，具体设置可由用户8设定，本发明中设定’*’为网络可视电话呼叫的字冠，’#’为设置可视电话的字冠。

当DTMF探测器识别到呼叫号码的第一个字符为’*’时便判断出这是一个网络可视电话呼叫，之后用户8可以通过数字0-9和字符*，#来输入IP地址，完成网络可视电话的拨号工作，拨号完成后，可视电话机5使用H.323或者SIP可视电话协议向远端发起呼叫消息，远端的可视电活接收到呼叫消息时，两方可视电话完成媒体能力协商，当协商完成以后，系统进入媒体通信阶段。

在媒体通信阶段，系统开启视频、音频双向通道，在可视电话5的两端完成可视电话对讲功能，系统通过挂接的普通电话机7来实现语音传递，同时视频图像通过挂接的电视机/监视器1输出，由于系统支持无绳电话，用户8可以自由走动通话。

当DTMF探测器识别到呼叫号码的第一个字符为’#’时便判断出这是用户8需要设置可视电话5的选项，此时可通过普通电话机7上的键盘上来完成网络可视电话5的设置。

当用户8放下电话7时，系统探测到后发起断开呼叫信令，结束通话后，系统进入待机状态。

本发明支持多种通话模式，隐私模式可看到对方的视频，而对方看不到本方的视频；画中画模式可把双方的视频同时显示在电视机上；通话状态中的静音模式，可以使得对方无法听到本方的声音。

本发明还具有以下功能：

1、电话本功能：可以添加、修改电话本内容，修改和添加有数字，字母，符号，中文拼音；

2、通话记录功能：可以记录下系统未接电话、已拨电话、已接电话的号码，通话时间等信息；

3、普通电话操作功能：实用普通电话机拨打普通电话功能，使用上完全兼容普通电话机操作；

4、支持采用外接电视输出视频形式，可以给使用者提供更宽阔的视野和更清晰的视频，DSP单芯片具备的高效的视频编解码性能保证了视频的实行性，是的视频清晰，流畅；

5、支持采用CCD(电荷耦合器件)图像传感器，视频质量灵敏度高，图像质量高的优点，这样从源头保证了视频的质量。同时由于采用高位数的音频采样，提供了理想的语音质量。

Claims (6)

1.一种基于单芯片的网络可视电话系统，包括可视电话机和外接于可视电话机的视频输入/输出设备、音频输入/输出设备，可视电话机接入PSTN电话网和局域网LAN/以太网WAN和远端通讯，可视电话机以单片DSP处理器为核心，外接视频AD转换器、音频AD/DA转换器、数据存储器SDRAM、程序存储器FLASH、以太网控制器、网络交换器、视频DA转换器及普通电话机，视频AD转换器、视频DA转换器、音频AD/DA转换器分别对应设有视频输入接口、视频输出接口和音频输入、输出接口；DSP处理器采用实时操作系统RTOS，其特征在于：所述的普通电话机一路通过电话接口芯片接入DSP处理器，另一路并联至PSTN电话网通过变压器和DTMF探测器接入DSP处理器，电话接口芯片与音频AD/DA转换器相连。

2.如权利要求1所述的基于单芯片的网络可视电话系统，其特征在于：所述的DSP处理器还外接有RS232串口通讯模块、红外接收模块、系统复位模块和电源控制模块。

3.如权利要求1所述的基于单芯片的网络可视电话系统，其特征在于：所述的视频输入接口连接视频输入设备；所述的视频输出接口连接视频输出设备；所述的音频输入、输出接口连接音频输入、输出设备。

4.如权利要求3所述的基于单芯片的网络可视电话系统，其特征在于：所述的视频输入设备为摄像机；所述的视频输出设备为电视机或监视器；所述的音频输入设备为麦克风或普通电话机。

5.如权利要求4所述的基于单芯片的网络可视电话系统，其特征在于：所述的普通电话机为无绳电话机。

6.如权利要求1所述的基于单芯片的网络可视电话系统，其特征在于：所述的DSP处理器通过以太网控制器芯片的MII接口与网络交换器芯片相连后接入局域网或公用网络。

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