CN103716716A

CN103716716A - 无线智能音控高清音视频互动娱乐系统及设备

Info

Publication number: CN103716716A
Application number: CN201310710416.8A
Authority: CN
Inventors: 陆德宝; 刘辉; 詹衡; 杨军
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-12-20
Filing date: 2013-12-20
Publication date: 2014-04-09

Abstract

本发明无线智能音控高清音视频互动娱乐系统及设备，系统包括智能移动终端、智能无线话筒、智能无线传感器、互动娱乐设备、高清音响、家庭影院音响、高清电视及移动车载音响，共8种设备。工作流程分为S1信号源采集、S2中央信号处理和S3音/视频输出共3个步骤；而互动娱乐设备包括有综合业务处理单元电路模件、面板、外壳和后盖板，相结合构成一个整体。本发明以简明的框架结构和硬件平台为依托，侧重以软件代替硬件，以无线传输方式，实现远程信息采集，实时共享高清音/视频信息等功能，通过无线音频采集实现实时音频抑制，通过智能无线传感器实时监测环境参数，形成一整套完备的音响、控制、显示、环保为一体的智能化演唱平台。

Description

无线智能音控高清音视频互动娱乐系统及设备

技术领域

本发明涉及一种娱乐系统及设备，特别是一种无线智能音控高清音视频互动娱乐系统及设备。

背景技术

如今，在现代科技蓬勃发展的时代，无线传输技术的应用越来越广泛和深入，而随着显示技术和声像技术的飞速发展，人们日常的娱乐生活中早已离不开高清媒体信息的各种应用了，但人们通常都需要到公共场所去享受高品质的媒体KTV娱乐，或者花费大量资金购买结构繁琐的各类媒体播放及音响设备，并且都忽视了室内活动区域的环境状况，而市场上各种KTV娱乐系统，不论从功能上还是从应用上，都显得功能单一、智能化程度低、演唱效果不佳，从而让很多家庭左右为难，不知该如何选择，总体来说是难以满足人们日益增长的娱乐需求的。那么怎样的一套系统能够满足一般家庭的需要，而又投入不多、操作便捷、效果更好呢？这是人们亟待解决的重要课题。

发明内容

本发明的目的就是为了克服已有技术的不足，提供一种设计合理、工作可靠的无线智能音控高清音视频互动娱乐系统及设备。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种无线智能音控高清音视频互动娱乐系统，包括有智能移动终端、智能无线话筒、智能无线传感器、兼有无线环境监测的无线媒体互动演唱设备、高清音响、家庭影院音响、高清电视及移动车载音响，共8种设备。系统工作流程分为S1、S2、S3共3个步骤：

步骤S1为信号源采集部分，用于共享网络资源，采集音视频信号,采集环境参数信息；

步骤S2为中央信号处理部分，用于将采集到的信号进行转换处理并存储，以供其他模块应用；

步骤S3为音/视频输出部分，用于接收来自步骤S2输出的音视频信号，通过终端设备直接显示和播放。

所述步骤S1信号源采集部分还包括S11、S12和S13共3个步骤：

步骤S11为云共享平台和智能移动终端，用于接收来自云平台的媒体资源信息，并对其进行上传、下载、控制工作；

步骤S12为智能无线话筒，用于传送人声音频信号,实时控制系统演唱音调；

步骤S13为智能无线传感器，用于检测现场声场强度和采集环境参数，采用无线传输方式为系统提供传感数据，实现娱乐声场智能控制。

所述步骤S2中央信号处理部分还包括S21至S25共5个步骤：

步骤S21为音/视频信号处理，用于将来自步骤S11的无线音视频及控制信号，进行相应转换和处理；

步骤S22为音频信号处理，用于将来自步骤S12的无线音频信号进行相应转换和处理；

步骤S23为音量电平控制，用于将来自步骤S13的声场检测信号进行实时自动控制与平衡；

步骤S24为环境信号处理，用于将来自步骤S13的环境数据参数进行综合处理后，实现预置应用场景；

步骤S25为综合处理控制，用于将来自步骤S21、步骤S22、步骤S23和步骤S24的信号，在主程序的统一控制下分别进行音视频等媒体信号的上传、下载，媒体的点歌信号处理，音视频信号的解码，音量自动调节及环境参数的综合处理等工作。

所述步骤S3音/视频输出部分还包括S31和S32共2个步骤：

步骤S31为高清音响，用于相对固定的家庭音乐欣赏，接收来自步骤S2的高清音频信号后，进行输出播放；

步骤S32为家庭影院音响，用于家庭环绕立体声影院的娱乐欣赏，通过接收来自步骤S2的高清音频信号后，进行输出播放；

步骤S33为高清电视，用于家庭音像娱乐，通过接收来自步骤S2的高清音视频信号后，由高清电视播放显示；

步骤S34为移动车载音响，用于相对移动的车载空间中使用，接收来自步骤S2的音频信号后，进行输出播放。

所述步骤S11还包括S111和S112共2个步骤：

步骤S111为云共享服务平台，用于提供各种媒体信息，实现网络资源共享服务；

步骤S212为智能移动终端，用于对网络资源进行上传、下载、控制工作。

一种无线智能音控高清音视频互动娱乐设备，包括有综合业务处理单元电路模件1、面板2、外壳3和后盖板4，整个综合业务处理单元电路模件1和相应接口均设置在外壳3内的底板上，并与前面板2和后盖板3及各接口/插头/插座呈插拔式连接，相结合构成一个整体，其中：

所述综合业务处理单元电路模件1为模块化结构，又包括有1个无线网络通讯模块11，1个无线音视频传输模块12，1个模数转换器13， 1个ARM嵌入式微处理器14，1个音视频资源存储模块15，1个KTV综合应用模块16和一个电源模块17，共7个模块；同时还设置了1个外部设备USB数据接口。

所述面板2，且面板2上方从左至右依次设置有天线指示灯21、音视频信号指示灯22、USB数据指示灯23、电源指示灯24和显示屏25；而面板2左下方设置有USB数据接口26。

所述外壳3，由底板31和盖板32组成，且盖板32顶部中心位置设有散热槽321。

所述后盖板4，且后盖板4上方从左至右依次设置有HDMI接口44、音/视频接口45，而后盖板4左下侧设置有电源接口43，后盖板4中下方设置有音频同轴接口46，后盖板4右侧中心位置设置有天线接口41，外接天线42。

本发明工作时，由综合业务处理单元电路模件1的输入端从天线实时接收来自智能移动终端、智能无线话筒和智能无线传感器的3种信号。通过无线网络通讯模块11接收的数据信号传送至ARM嵌入式微处理器14的UART1和UART3端口，经过ARM嵌入式微处理器14的处理，其中，UART1端口的信号分成两路信号，1路经由UART4端口将数据送入音视频资源存储模块15进行数据存储，并以备调用，另1路直接送至I2C2端口，继而送至KTV综合应用模块16处理后，经HDMI接口44、音/视频接口45输出至相对应的播放/显示终端；而UART3端口的信号分别送至I2C1端口和I2C2端口，以实时显示环境数据。

而通过无线音/视频传输模块12接收的音频信号经信号处理模块13处理后送至ARM嵌入式微处理器14的UART3端口，直接送至I2C2端口，继而送至KTV综合应用模块16处理后，经HDMI接口44、音/视频接口45、音频同轴接口46输出至相对应的播放/显示终端。

此外，通过USB数据端口26，还可以实现移动存储终端接入和数据传输。

本发明中的综合业务处理单元电路模件1为模块化结构，且各模块功能和作用如下：

无线网络通讯模块11，用以实现无线高清媒体互动演唱机与外部网络的数据通讯，可实时共享云端数据，亦可下载至本地存储，并可通过无线网络与各类智能移动设备及无线传感器建立连接，从而进行实时数据共享、环境参数传输和移动管理。

无线音/视频传输模块12，将从外部接收的音频或视频信号经过信号转换，再通过ARM嵌入式微处理器的处理，经由媒体应用模块输出到电视设备或音响设备中，从而实现无线音/视频的同步共享体验。

信号处理模块13，对无线音/视频传输模块12的输出信号进行整形。

ARM嵌入式微处理器14，提供多种应用接入端口，根据各种应用需求进行综合数据处理，并通过I2C协议总线端口输出相应实时在线信号，以实现无线高清媒体互动演唱及综合环境参数处理等多种娱乐应用功能。

音视频资源存储模块15，主要用以存储各类音视频资源。通过云平台的数据共享，实现网络资源的共享，经过中央程序控制模块处理后，存储于音视频资源存储模块15中，并成为媒体应用平台的资源库，以随时调用，亦可录制演唱者的演唱音频，可随时进行演唱效果对比。

KTV综合应用模块16，主要实现KTV演唱平台的综合功能应用，包含音视频处理、KTV点唱、媒体资源调用、KTV演唱录制、音视频同步放大输出等功能。

电源模块17，为本发明提供稳定的工作电源。

本发明的显著优点在于软件升级比硬件升级更为容易，同时在开发过程中用软件调试一般不会造成硬件的物理损坏，由于自上而下的整体设计思想，采用嵌入式操作系统，开展模块化电路结构设计，以简明的框架结构和建立的硬件平台为依托，侧重软件代替硬件，充分利用有效的空间，以无线传输方式，实现远程信息采集，实时共享高清音/视频信息等功能，在演唱过程中通过无线音频采集实现实时音频抑制，提升演唱质量；通过智能无线传感器实时上传的室内温湿度，二氧化碳、甲醛及PM2.5等环境参数，实时显示在智能移动终端或者大屏幕显示设备上，进行后台综合处理和提示，形成一整套完备的音响、控制、显示、环保为一体的智能化演唱平台，具有设计合理、接入有效、工作可靠、应用灵活、低耗节能等特点。

附图说明：

图1为本发明总体工作流程图；

图2为本发明信号源采集流程图；

图3为本发明信号处理流程图；

图4为音/视频信号输出流程图；

图5为本发明系统架构图；

图6为本发明设备结构示意图；

图7为本发明设备后盖板结构示意图；

图8为本发明设备电原理图；

图9为本发明综合业务处理电路模件印制板布局图。

图中符号说明：

1为综合业务处理电路模件；

11为无线网络通讯模块； 12为无线音视频传输模块；

13为信号处理模块； 14为ARM嵌入式微处理器；

15为音视频资源存储模块； 16为KTV综合应用模块；

17为电源模块。

2为面板；

21为天线指示灯； 22为音视频信号指示灯；

23为USB数据指示灯； 24为电源指示灯；

25为显示屏。

3为外壳：

31为底板； 32盖板；

4为后盖板：

41为天线接口； 42为外接天线；

43电源接口； 44为HDMI接口；

45为音/视频接口； 46为音频同轴接口。

具体实施方式：

请参阅图1至图9所示，为本发明具体实施例。

从图1至图5可以看出：

一种无线智能音控高清音视频互动娱乐系统，包括有智能移动终端、智能无线话筒、智能无线传感器、兼有无线环境监测的无线媒体互动演唱设备、高清音响、家庭影院音响、高清电视及移动车载音响，共8种设备，系统工作流程分为S1、S2、S3共3个步骤：

所述步骤S1信号源采集部分还包括S11、S12和S13共3个步骤：

步骤S12为智能无线话筒，用于传送和控制音频信号；

步骤S13为智能无线传感器，用于检测现场声场强度和采集环境参数，采用无线传输方式为系统提供传感数据。

所述步骤S2中央信号处理部分还包括S21至S25共5个步骤：

步骤S23为音量电平控制，用于将来自步骤S13的音量检测信号进行实时自动控制与平衡；

步骤S24为环境信号处理，用于将来自步骤S13的环境数据参数进行综合处理

步骤S25为综合处理控制，用于将来自步骤S21、步骤S22、步骤S23和步骤S24的信号，在主程序的统一控制下分别进行音视频等媒体信号的上传、下载，媒体的点歌信号处理，音视频信号的解码，音量自动调节及环境参数的综合处理。

所述步骤S3音/视频输出部分还包括S31和S34共4个步骤：

所述步骤S11还包括S111和S112共2个步骤：

从图6至图9可以看出：

一种无线智能音控高清音视频互动娱乐设备，包括有综合业务处理单元电路模件1、面板2、外壳3和后盖板4，整个综合业务处理单元电路模件1和相应接口均设置在外壳3内的底板31上，并与前面板2和后盖板3及各接口/插头/插座呈插拔式连接，相结合构成一个整体，其中：

所述综合业务处理单元电路模件1为模块化结构，又包括有1个无线网络通讯模块11，1个无线音视频传输模块12，1个模数转换器13， 1个ARM嵌入式微处理器14，1个音视频资源存储模块15，1个KTV综合应用模块16和一个电源模块17，共7个模块；同时还设置了1个外部设备USB数据接口26；

所述面板2，且面板2上方从左至右依次设置有天线指示灯21、音视频信号指示灯22、USB数据指示灯23、电源指示灯24和显示屏25；而面板2左下方设置有USB数据接口26；

所述外壳3，由底板31和盖板32组成，且盖板32顶部中心位置设有散热槽321；

所述后盖板4，且后盖板4上方从左至右依次设置有HDMI接口44、音/视频接口45，而后盖板4左下侧设置有电源接口43，右侧中心位置设置有天线接口41，外接天线42。

从图8可以看出：

本发明中的综合业务处理单元电路模件1为模块化结构，包括有1个无线网络通讯模块11，1个无线音视频传输模块12，1个模数转换器13， 1个ARM嵌入式微处理器14，1个音视频资源存储模块15，1个KTV综合应用模块16和一个电源模块17，共7个模块；同时还设置了1个外部设备USB数据接口，其中：

无线网络通讯模块11的分别与ARM嵌入式微处理器14中的UART1端口和UART3端口相连接，其中UART1端口的1路经ARM嵌入式微处理器14的UART4端口与音视频资源存储模块15相连接；UART1端口的另1路经ARM嵌入式微处理器14的I2C2端口与KTV综合应用模块相连接；UART3端口的1路经ARM嵌入式微处理器14的I2C1端口与面板2上的显示屏27相连接；UART3端口的另1路经ARM嵌入式微处理器14的I2C2端口与KTV综合应用模块16相连接；

无线音视频传输模块12经信号处理模块13与ARM嵌入式微处理器14中的UART2端口相连接，继而由ARM嵌入式微处理器14的I2C2 端口与KTV综合应用模块16相应的输入端相连接；

无线网络通讯模块11的输入端和无线音视频传输模块12的输入端同时与后盖板4上的天线接口41相和面板2上的指示灯21相连接；

KTV综合应用模块16的输出端依次分别与后盖板4上的HDMI接口44、音/视频接口45、音频同轴接口46以及面板2上的指示灯22相连接。

从图9可以看出：

本发明综合业务处理电路模件1印制板上，左边从上至下依次设置有无线网络通讯模块11、信号处理模块13和音视频资源存储模块15，左边从上至下依次设置有无线音视频传输模块12、KTV综合应用模块16和电源模块17；综合业务处理电路模件1印制板中间位置设置有ARM嵌入式微处理器14。

值得说明的是，本发明中的ARM嵌入式微处理器14型号为STM32F103ZET6，无线网络通讯模块11型号为HLK-RM04模块，无线音/视频传输模块12型号为CSR 8670模块，音视频资源存储模块15型号为WD 2.5吋My Passport（2T）磁盘，KTV综合应用模块16是以型号M65831芯片为主体的控制器。

其余为工业级通用模块，面板、外壳和后盖板为一次成型的金属拉丝铸件。

以上实施例，仅为说明本发明的技术特征和可实施性，其目的在于使该领域的技术人员能够了解本发明的内容并具体实施。因此，凡根据本发明的构思做出的变换和修饰，均包含在本发明的权利要求范围内。

Claims

1.无线智能音控高清音视频互动娱乐系统，包括有智能移动终端、智能无线话

筒、智能无线传感器、兼有无线环境监测的无线媒体互动演唱设备、高清音响、家庭影院音响、高清电视及移动车载音响，共8种设备，其特征是：

系统工作流程分为S1、S2、S3共3个步骤：

2.如权利要求1所述无线智能音控高清音视频互动娱乐系统，其特征是：

所述步骤S1信号源采集部分还包括S11、S12和S13共3个步骤：

步骤S11为云共享平台和智能移动终端，用于接收来自云平台的媒体资源信

息，并对其进行上传、下载、控制工作；

步骤S12为智能无线话筒，用于传送人声音频信号,实时控制系统演唱音调；；

3.如权利要求1所述无线智能音控高清音视频互动娱乐系统，其特征是：

所述步骤S2中央信号处理部分还包括S21至S25共5个步骤：

步骤S21为音/视频信号处理，用于将来自步骤S11的无线音视频及控制信

号，进行相应转换和处理；

步骤S22为音频信号处理，用于将来自步骤S12的无线音频信号进行相应转

换和处理；

步骤S23为音量电平控制，用于将来自步骤S13的声场检测信号进行实时自

动控制与平衡；

步骤S24为环境信号处理，用于将来自步骤S13的环境数据参数进行综合处

理后，实现预置应用场景；

步骤S25为综合处理控制，用于将来自步骤S21、步骤S22、步骤S23和步

骤S24的信号，在主程序的统一控制下分别进行音视频等媒体信号的上传、下载，媒体的点歌信号处理，音视频信号的解码，音量自动调节及环境参数的综合处理。

4.如权利要求1所述无线智能音控高清音视频互动娱乐系统，其特征是：

所述步骤S3音/视频输出部分还包括S31和S34共4个步骤：

步骤S31为高清音响，用于相对固定的家庭音乐欣赏，接收来自步骤S2的

高清音频信号后，进行输出播放；

步骤S32为家庭影院音响，用于家庭环绕立体声影院的娱乐欣赏，通过接收

来自步骤S2的高清音频信号后，进行输出播放；

步骤S33为高清电视，用于家庭音像娱乐，通过接收来自步骤S2的高清音

视频信号后，由高清电视播放显示；

步骤S34为移动车载音响，用于相对移动的车载空间中使用，接收来自步骤

S2的音频信号后，进行输出播放。

5.如权利要求2所述无线智能音控高清音视频互动娱乐系统，其特征是：

所述步骤S11还包括S111和S112共2个步骤：

6.无线智能音控高清音视频互动娱乐设备，包括有综合业务处理单元电路模件

（1）、面板（2）、外壳（3）和后盖板（4），整个综合业务处理单元电路模件（1）和相应接口均设置在外壳（3）内的底板（31）上，并与前面板（2）和后盖板（3）及各接口/插头/插座呈插拔式连接，相结合构成一个整体，其特征是：

所述综合业务处理单元电路模件（1）为模块化结构，又包括有1个无线网络通讯模块（11），1个无线音视频传输模块（12），1个模数转换器（13）， 1个ARM嵌入式微处理器（14），1个音视频资源存储模块（15），1个KTV综合应用模块（16）和一个电源模块（17），共7个模块；同时还设置了1个外部设备USB数据接口（26）。

7.如权利要求6所述无线智能音控高清音视频互动娱乐设备，其特征是：

所述面板（2），且面板（2）上方从左至右依次设置有天线指示灯（21）、音视频信号指示灯（22）、USB数据指示灯（23）、电源指示灯（24）和显示屏（25）；而面板（2）左下方设置有USB数据接口（26）。

8.如权利要求6所述无线智能音控高清音视频互动娱乐设备，其特征是：

所述后盖板（4），且后盖板（4）上方从左至右依次设置有HDMI接口（44）、

音/视频接口（45），而后盖板（4）左下侧设置有电源接口（43），右侧中心位置设置有天线接口（41），外接天线（42）。

9.如权利要求6所述无线智能音控高清音视频互动娱乐设备，其特征是：

所述综合业务处理单元电路模件（1）中的无线网络通讯模块（11）分别与ARM嵌入式微处理器（14）中的UART1端口和UART3端口相连接，其中UART1端口的1路经ARM嵌入式微处理器（14）的UART4端口与音视频资源存储模块（15）相连接；UART1端口的另1路经ARM嵌入式微处理器（14）的I2C2端口与KTV综合应用模块相连接；UART3端口的1路经ARM嵌入式微处理器（14）的I2C1端口与面板（2）上的显示屏（27）相连接；UART3端口的另1路经ARM嵌入式微处理器（14）的I2C2端口与KTV综合应用模块（16）相连接；无线音视频传输模块（12）经信号处理模块（13）与ARM嵌入式微处理器（14）中的UART2端口相连接，继而由ARM嵌入式微处理器（14）的I2C2 端口与KTV综合应用模块（16）相应的输入端相连接；无线网络通讯模块（11）的输入端和无线音视频传输模块（12）的输入端同时与后盖板（4）上的天线接口（41）相和面板（2）上的指示灯（21）相连接；KTV综合应用模块（16）的输出端依次分别与后盖板（4）上的HDMI接口（44）、音/视频接口（45）、音频同轴接口（46）以及面板（2）上的指示灯（22）相连接。