CN101883264A

CN101883264A - 一种数字家庭智能视频网关

Info

Publication number: CN101883264A
Application number: CN 201010214912
Authority: CN
Inventors: 罗笑南; 赵丹丹
Original assignee: Sun Yat Sen University
Current assignee: Sun Yat Sen University
Priority date: 2010-06-30
Filing date: 2010-06-30
Publication date: 2010-11-10

Abstract

本发明公开了一种数字家庭智能视频网关。其具有媒体处理器及音视频处理器，所述媒体处理器外接电话机，通过音视频处理器采集可视电话摄像头的图像，进行音视频编码处理，媒体处理器通过SIP协议栈呼叫对端可视电话终端，建立通信连接后传送音视频媒体流。通过将数字家庭所需要的视频通信、视频处理和视频网关功能集于一体，简化了外接设备，降低用户使用成本。

Description

一种数字家庭智能视频网关

技术领域

本发明涉及一种智能网关，尤其涉及一种数字家庭智能视频网关。

背景技术

目前IT行业、家电行业等各行业都在积极研究数字家庭的技术和应用，共同的目标是数字家庭网络不仅仅是一个为了完成家庭内部各种设备资源共享、协同工作的网络，还能通过与外部网络如电信网/互联网/社区网的连接，实现家庭内部设备与外部网络信息交流的目的，通过丰富多彩的业务和应用使用户享受到舒适、便利、安全的新的生活体验，如上网、语音、可视电话、数字电视、影视剧点播、家电控制、海量数据存储、社区安防、社区医疗和社区信息化等。

家庭网关是数字家庭网络的重要组成部分，是整个家庭网络与外部网络发生联系的桥梁，也是数字家庭各种业务和应用的关键，它可以从不同的外部网络接收通信信号，通过家庭网络传递信号给某个设备。视频应用是数字家庭的最重要的应用，将为用户提供可视电话、可视对讲、视频监控、家庭医疗等高附加值业务，也可以享受画中画、多分屏等精彩视频体验，是运营商增值业务拓展的重要渠道。目前能够提供家庭视频应用主要有可视电话、家庭智能终端、画面处理器和机顶盒等。可视电话提供了视频通信功能，由内置摄像头、显示屏和主处理器构成，可视电话只能提供视频通信功能，不具备接入多内容源、画中画和多分屏等视频处理功能，也不能提供视频监控等数字家庭需求功能。数字家庭智能终端主要功能是数字家庭的控制中心，可以控制家里的灯光、窗帘以及空调、热水器等电器设备，实现可视对讲功能和安防系统的连接等。目前这种终端提供了家电的控制功能，不能提供通信功能，也不具备复杂的视频处理功能，不能接入多内容源、画中画和分屏显示等视频处理功能。画面处理器和电视盒能够完成视频叠加和分屏处理等功能，主要由视频处理芯片和AD转换芯片构成。这些设备提供了画中画、多内容源的接入、分屏显示和物体运动侦测等视频处理功能，但不能提供视频通信和视频监控等数字家庭功能。机顶盒包括数字电视机顶盒和IPTV机顶盒，主要提供了直播电视、VOD点播等多媒体播放功能，主要部件是视频解码芯片，不具备视频编码功能，无法提供可视电话、监控等数字家庭应用。

为了克服现有家庭智能终端、机顶盒和可视电话等终端功能单一化的不足，急需提供数字家庭所需要的集视频通信、视频处理和视频网关功能于一体的设备，以简化外接设备，降低用户使用成本。

发明内容

为克服现有技术的上述缺陷，本发明提供一种数字家庭智能视频网关，不仅能够提供可视电话、视频监控、可视对讲、家庭医疗等功能，而且能接入多路视频源，支持画中画、多分屏显示和视频转换等视频处理功能。

为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：

一种数字家庭智能视频网关，其具有媒体处理器及音视频处理器，所述媒体处理器外接电话机，通过音视频处理器采集可视电话摄像头的图像，进行音视频编码处理，媒体处理器通过SIP协议栈呼叫对端可视电话终端，建立通信连接后传送音视频媒体流。

视音频处理器外接监控摄像头及电视机，媒体处理器利用侦测运算程序分析监控采集数据，可以将数据压缩存储到本地或者上传到监控系统端。

媒体处理器与以太网可视对讲终端连接，利用可视对讲通信接口协议建立连接，获取的音视频数据解码后通过通信接口显示在电视机上。

医疗采集设备通过网关的无线接口将数据上传到媒体处理器，媒体处理器获取数据后，利用医疗客户端程序可以将测试数据和图形展现在电视机上，并且将数据上传到系统端，系统端处理后反馈给客户端。

本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：通过将数字家庭所需要的视频通信、视频处理和视频网关功能集于一体，简化了外接设备，降低用户使用成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本发明数字家庭智能视频网关的硬件结构框图；

图2是本发明数字家庭智能视频网关的软件结构框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明数字家庭智能视频网关中硬件主要包括媒体处理器，音视频处理器，SLIC模块，网络接口，485模块，SD卡接口，RF无线模块，USB host，USB OTG，无线接收模块，Flash，DRAM，可以提供四路音视频源RCA输入接口、一路音视频源RCA输出接口、2个以上以太网接口、2个USB接口、SD卡接口、一个RJ11接口、无线采集接口。

所述媒体处理器采用高性能单芯片ASICSoC芯片，其可实现媒体编解码处理、通信控制、运动侦测、画中画等大部分视频处理功能；音视频处理器采用高集成度的视频前端处理芯片，音视频处理器主要完成多路音视频的采集、预处理和输出等；所述媒体处理器外接电话机，媒体处理器外挂SI3215 SLIC电路驱动普通电话机，电话机摘机后，SI3215将提供摘机信号音，用户拨打对端可视电话的号码，SLIC采集后送入媒体处理器，可视电话摄像头采集图像后送入音视频处理器，音视频处理器做A/D转换后送给媒体处理器，媒体处理器进行编码处理；媒体处理器通过SIP协议栈从网络接口呼叫服务器，和对端呼叫建立后和对端进行音视频数据传输，通过网络接口完成双方数据流的传输，对端图像显示在电视机上，双方可以进行可视电话。

音视频处理器外接监控摄像头及电视机，监控视频源通过CVBS接口输入到音视频处理器，音视频处理器将A/D转换后的数据送给媒体处理器，媒体处理器根据用户设置对数据进行运动侦测分析，发现数据异常进行报警，并且将数据通过网络接口实时上传给监控系统或通过SD卡接口存储在本地SD卡中。

媒体处理器通过以太网与可视对讲终端连接，利用可视对讲通信接口协议建立连接，获取的音视频数据解码后通过通信接口显示在电视机上，并打开对讲大门；同时可通过通信接口打开门禁大门。

医疗采用设备通过网关的无线接口将数据上传到媒体处理器，媒体处理器获取数据后，利用医疗客户端程序可以将测试数据和图形展现在电视机上，并且将数据上传到系统端，系统端处理后反馈给客户端，用户可以得到诊断结果，也可以让医生通过视频电话诊断病情。

多路音视频源通过CVBS接口接入音视频处理器，音视频处理器通过A/D转换采集多路音视频源数据，将数据通过BT.656和12S接口送给媒体处理器，媒体处理器对视频源进行画中画、画面分割及OSD视频图像处理，媒体处理器将处理后的数据送给音视频处理器，音视频处理器通过D/A转换后将处理后的图像和声音传输至电视机。

通过SLIC模块驱动电视机，可视电话摄像头采集图像后送入音视频处理器进行音视频处理，音视频处理作A/D转换后将图像送给媒体处理器，媒体处理器进行编码处理，媒体处理器通过SIP协议栈与软交换服务器建立可视电话呼叫连接，通过RTP协议和对端进行数据流的传输，将可视电话图像可以显示在电视机上。

医疗采集设备通过RF无线模块或USB HOST接口将获取的数据传输给媒体处理器，媒体处理器启用医疗客户端程序对数据进行展现，如心电图波形等，客户端可以将数据通过网络接口送给医疗管理服务器，服务器反馈诊断意见给媒体处理器，媒体处理器将结果展现在电视机上。

可视对讲机通过网络接口与媒体处理器建立连接，可视对讲机采集的视音频数据送给媒体处理器，媒体处理器对数据解码后将图像和声音展现在电视机上，同时媒体处理器通过可视对讲通信接口打开门禁。

本发明中软件结构由驱动层、协议栈层、应用层和应用界面层组层。

驱动层主要完成硬件底层驱动、图形接口和音视频驱动等，硬件底层驱动提供外围硬件设备的驱动，包括12C总线、异步串行通信口、非易失内存、遥控器、网络接口模块、电话机等。图形接口主要用于完成图形显示功能，提供给应用程序各种图形函数，为用户提供友好的用户界面。音视频驱动用于控制各种格式的音视频解码，如H.264、G.711等。

协议层包括SIP、RTP等网络协议，还包括RF协议等。主要完成网络通信接口控制、音视频数据的传输等。

应用层包括VOIP/可视电话应用、安防侦测/报警应用、家庭医疗客户端开发、监控录像/回放应用和视频画中画/分屏等应用，根据用户的控制启用不同的应用程序完成相应的任务。

应用UI层完成应用的界面展现、系统设置等，包括可视通话、家庭视频远程控制、音视频切换、家庭医疗、系统设置等，便于用户的操作。

应用层安防侦测程序对采集的图像通过媒体处理模块进行图像运动侦测，也可以由RF模块通过SPI接口无线模块采集报警传感器的信号，若产生报警则立即通过网络报警将数据上传到监控系统中或对图像声音本地录像。

本发明数字家庭智能视频网关通过各种接入网，可以和软交换服务器建立可视通信连接，和对端完成可视电话；可以和视频监控服务器建立连接，将监控数据上传到服务器或到服务器查看数据，也可以和社区安防系统对接，进行社区报警；可以和社区医疗系统对接，将测试数据上传到系统中，医生出具诊断结果可以反馈到终端显示到电视机上。另外通过系统的对外接口可以和外部应用系统如IMS、其他医疗诊断系统和110等系统对接。

需要说明的是，上述装置和系统内的各单元之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本发明方法实施例基于同一构思，具体内容可参见本发明方法实施例中的叙述，此处不再赘述。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：只读存储器(ROM，Read Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁盘或光盘等。

以上对本发明实施例所提供的数字家庭智能视频网关，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims

1.一种数字家庭智能视频网关，其特征在于，数字家庭智能视频网关中硬件主要包括媒体处理器，音视频处理器，SLIC模块，网络接口，485模块，SD卡接口，RF无线模块，USB host，USB OTG，无线接收模块，Flash，DRAM，可以提供四路音视频源RCA输入接口、一路音视频源RCA输出接口、2个以上以太网接口、2个USB接口、SD卡接口、一个RJ11接口、无线采集接口；软件结构由驱动层、协议栈层、应用层和应用界面层组层。

2.根据权利要求1所述的数字家庭智能视频网关，其特征在于，所述媒体处理器采用高性能单芯片ASICSoC芯片，其可实现媒体编解码处理、通信控制、运动侦测、画中画等大部分视频处理功能；音视频处理器采用高集成度的视频前端处理芯片，音视频处理器主要完成多路音视频的采集、预处理和输出；所述媒体处理器外接电话机，媒体处理器外挂SI3215 SLIC电路驱动普通电话机，电话机摘机后，SI3215将提供摘机信号音，用户拨打对端可视电话的号码，SLIC采集后送入媒体处理器，可视电话摄像头采集图像后送入音视频处理器，音视频处理器做A/D转换后送给媒体处理器，媒体处理器进行编码处理；媒体处理器通过SIP协议栈从网络接口呼叫服务器，和对端呼叫建立后和对端进行音视频数据传输，通过网络接口完成双方数据流的传输，对端图像显示在电视机上，双方可以进行可视电话。

3.根据权利要求1所述的数字家庭智能视频网关，其特征在于，驱动层主要完成硬件底层驱动、图形接口和音视频驱动，硬件底层驱动提供外围硬件设备的驱动，包括12C总线、异步串行通信口、非易失内存、遥控器、网络接口模块、电话机；图形接口主要用于完成图形显示功能，提供给应用程序各种图形函数，为用户提供友好的用户界面；音视频驱动用于控制各种格式的音视频解码，包括H.264、G.711；

协议层包括SIP、RTP网络协议，还包括RF协议；主要完成网络通信接口控制、音视频数据的传输；

应用层包括VOIP/可视电话应用、安防侦测/报警应用、家庭医疗客户端开发、监控录像/回放应用和视频画中画/分屏等应用，根据用户的控制启用不同的应用程序完成相应的任务；

应用UI层完成应用的界面展现、系统设置，包括可视通话、家庭视频远程控制、音视频切换、家庭医疗、系统设置，便于用户的操作。