CN103957437A - 无线伺服便携式高集成数字多媒体一体机 - Google Patents

Abstract

无线伺服便携式高集成数字多媒体一体机，包括DSP多芯片组、数据缓存控制模块、投影模块、WIFI无线音视频模块、显示模块、数字卫星电视接收模块及冷却散热模块。本发明开发DSP多芯片组技术以及数据缓存技术，实现任务的快速处理响应，进一步降低处理器功耗；DLP投影成像技术，通过开发三色LED光源照明的DLP投影成像系统，使投影图像输出性能更佳；OSD技术，进一步增强系统可扩展性、字符灵活性；WIFI无线音频传输系统开发，提高产品应用性；开发多通道无压损失冷却散热技术，进一步提高冷却效率、并降低能耗，延长系统使用寿命。

Description

无线伺服便携式高集成数字多媒体一体机

技术领域

本发明涉及多媒体技术领域，具体涉及无线伺服便携式高集成数字多媒体一体机。

背景技术

多媒体技术是当今信息技术领域发展最快、最活跃的技术，是新一代电子技术发展和竞争的焦点。目前，多媒体应广阔应用于咨询服务、图书、教育、通信、军事、金融、医疗等诸多行业。因此，多媒体高度集成应用性也就势在必行。目前，这方面主要的研究重点在于通过开发相应DSP等嵌入式系统（包括DSP芯片设计、OSD显示技术、数据高速缓存处理等），实现将投影机、计算机、数字电视、音响系统、多媒体资源管理平台等众多模块集于一体，以及对外部视音频信号、因特网、有线/卫星电视，远程教育等多种信号的高兼容性。

目前，在数据缓存处理方面，一般采用的是Cache以及SPR便笺存储器，前者一般存在缺失率高、延迟时间长等缺陷，后者一般存在功耗消耗大，对机器的散热及整机性能提出了挑战。随着DSP嵌入式结构的发展，研发二者的整合利用，成为未来发展的趋势。

发明内容

 针对上述现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种无线伺服便携式高集成数字多媒体一体机。

本发明的技术方案是：无线伺服便携式高集成数字多媒体一体机，包括DSP多芯片组、数据缓存控制模块、投影模块、WIFI无线音视频模块、显示模块、数字卫星电视接收模块及冷却散热模块，其特征在于：所述单个DSP芯片由依次连接的抗混叠滤波器、数据采集A/D转换器、数字信号处理器DSP、D/A转换器和低通滤波器组成，其中DSP的整个存储结构由L1、L2、BootROM和外部扩展口所连接的外部存储这三级存储组成，DSP通过指令控制单元直接访问指令Cache和L1程序便笺存储器，DSP通过本地高速总线访问L2 片上存储和片外存储；所述数据缓存控制模块包括Cache控制器、两个状态寄存器、一个控制寄存器、状态控制器、数据通路和总线接口，其中两个状态寄存器负责将DSP进行数据访问时遇到的错误以两种陷阱的形式汇报给DSP，一个控制寄存器用作配制Cache的大小；所述投影模块、WIFI无线音视频模块、显示模块及数字卫星电视接收模块分别与DSP多芯片组连接；所述冷却散热模块安装在机壳内部。

所述投影模块为三色LED光源照明的DLP投影成像模块，它包括复眼匀光准直镜、复眼透镜、无偏置成像镜头。

所述显示模块为OSD在屏显示模块，它包括FPGA控制核、嵌入式归零电路芯片、视频分离芯片、视频通道开关芯片。

所述冷却散热模块包括多个冷却风扇、多个管道，所述多个管道的一端分别与冷却风扇连接，多个管道的另一端相连通且设有供各个冷却空气流出的流出口。

本发明的优点是：本发明开发DSP多芯片组技术以及数据缓存技术，实现任务的快速处理响应，进一步降低处理器功耗；DLP投影成像技术，通过开发三色LED光源照明的DLP投影成像系统，使投影图像输出性能更佳；OSD技术，进一步增强系统可扩展性、字符灵活性；WIFI无线音频传输系统开发，提高产品应用性；开发多通道无压损失冷却散热技术，进一步提高冷却效率、并降低能耗，延长系统使用寿命。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图。

图2为本发明所述DSP多芯片组的结构示意图。

图3为本发明所述投影模块的结构示意图。

图4为本发明所述无偏置成像镜头的结构示意图。

图5为本发明所述冷却散热模块的结构示意图。

具体实施方式

现结合具体实施例，对本发明进一步描述。

实施例：如图1所示，本发明提供一种无线伺服便携式高集成数字多媒体一体机，它包括DSP多芯片组、数据缓存控制模块、投影模块、WIFI无线音视频模块、显示模块、数字卫星电视接收模块及冷却散热模块，投影模块、WIFI无线音视频模块、显示模块及数字卫星电视接收模块分别与DSP多芯片组连接；所述冷却散热模块安装在机壳内部。

如图2所示，单个DSP芯片由依次连接的抗混叠滤波器、数据采集A/D转换器、数字信号处理器DSP、D/A转换器和低通滤波器组成，其中DSP的整个存储结构由L1、L2、BootROM和外部扩展口所连接的外部存储这三级存储组成，DSP通过指令控制单元直接访问指令Cache和L1程序便笺存储器，DSP通过本地高速总线访问L2 片上存储和片外存储。

数据处理过程：将输入信号x(t)进行抗混叠滤波，滤掉高于折叠频率的分量，以防止信号频谱的混叠；经采样和A/D转换器，将滤波后的信号转换为数字信号x(n)；数字信号处理器对x(n)进行处理，得到数字信号v(n)；经D/A转换器，将y(n)转换成模拟信号。

数据缓存控制模块包括Cache控制器、两个状态寄存器、一个控制寄存器、状态控制器、数据通路和总线接口，其中两个状态寄存器负责将DSP进行数据访问时遇到的错误以两种陷阱的形式汇报给DSP，当DSP在load 访问时发生错误，数据缓存控制模块产生Data Access Asynchronous Error，当 DSP 在进行 store 访问时发生错误，数据缓存控制模块产生 Data Access Asynchronous Error，一个控制寄存器用作配制Cache的大小。

如图3所示，所述投影模块为三色LED光源照明的DLP投影成像模块，它包括复眼匀光准直镜1、复眼透镜2、无偏置成像镜头3。工作中，将通过灯泡4发射出的冷光源通过复眼匀光准直镜1，通过将光均匀化，经过处理后的光通过一个色轮5，将光分成RGB三色（或者RGBW等更多色）,通过过滤光线传导，再将色彩由复眼透镜2投射在DMD芯片9上，最后反射经过无偏置成像镜头3在投影屏幕10上成像。

如图4所示，无偏置成像镜头3是在初始镜头方案前面,增加一片楔形自由曲面透镜，通过楔形自由曲面透镜在两个方向上对光束的不同贡献,可以实现偏置投影。同时显示芯片与投影物镜仍然是同轴，运用自定义的优化函数方法，在CODE V中对系统进行优化,分别约束x、y两个方向上的成像性能。

显示模块为OSD在屏显示模块，它包括FPGA控制核、嵌入式归零电路芯片、视频分离芯片、视频通道开关芯片。随屏显示（On Screen Display，OSD）技术是在显示屏幕上产生一些特殊的字形或图形，让使用者得到使用讯息的一种技术。采用嵌入式归零电路芯片，以对输入的视频信号做归零处理，避免当视频信号的消隐电平不在零电位时增加叠加字符，破坏原始视频图像信息的问题；采用视频分离芯片完成行、场分离，获取SH、场SV信号，并实现同步计算；视频通道开关，要混入叠加电平，需要在原始视频和叠加电平之间切换通道，项目采用高速切换开关芯片，其中1通道输入原始视频，2通道输入叠加电平，解包后的点阵时序接A0进行通道开关选择，从而解决了叠加电平混入视频信号的问题。

系统从字符库读取点阵数据后，需要对此数据进行解包，即PISO（并入并出）操作，逐位把数据bit显示出来。当二进制的某位等于“1”时，表示需要点阵，输出高电平；而为“0”时则表示不需要点阵，输出低电平。经数据解包后，FPGA输出高低变化的点阵时序脉冲，将此脉冲信号用来控制视频通道选择开关，实现在原始视频信号通道和叠加电平信号通道之间的高速切换，从而完成字符叠加。同时，PISO操作和像素时钟保持同步，规避了字符漂移、字符抖动等问题。

2.4GHz WIFI无线音视传输系统实现了完全的数字化传输，其发射机的驻极体话筒信号（语音）通过音频AD转换器转换成数字音频信号，然后使用高速DSP处理芯片对这些数字信号进行封装，最后调制到2.4GHz ISM 频段，使用跳频方式传输給接收机，接收机对信号流进行处理后通过D/A转换器将音频信号转换为模拟信号传输給音频功率放大器进行扩音。由于采用双向通信方式，其发射机和接收机可以通过地址码识别、锁定等软件手段，实现发射机和接收机的自动匹配、任意匹配。并且，采用高速嵌入式系统和DSP系统，能对高达96k，24bit的语音信号进行采样、处理和传输，因此语音效果达到高保真质量。

如图5所示，所述冷却散热模块包括多个冷却风扇6、多个管道7（图中为2个），所述多个管道7的一端分别与冷却风扇6连接，多个管道7的另一端相连通且设有供各个冷却空气流出的流出口8。流出口8至光调制装置的配设位置附近。

Claims (4)

1.无线伺服便携式高集成数字多媒体一体机，包括DSP多芯片组、数据缓存控制模块、投影模块、WIFI无线音视频模块、显示模块、数字卫星电视接收模块及冷却散热模块，其特征在于：所述单个DSP芯片由依次连接的抗混叠滤波器、数据采集A/D转换器、数字信号处理器DSP、D/A转换器和低通滤波器组成，其中DSP的整个存储结构由L1、L2、BootROM和外部扩展口所连接的外部存储这三级存储组成，DSP通过指令控制单元直接访问指令Cache和L1程序便笺存储器，DSP通过本地高速总线访问L2 片上存储和片外存储；所述数据缓存控制模块包括Cache控制器、两个状态寄存器、一个控制寄存器、状态控制器、数据通路和总线接口，其中两个状态寄存器负责将DSP进行数据访问时遇到的错误以两种陷阱的形式汇报给DSP，一个控制寄存器用作配制Cache的大小；所述投影模块、WIFI无线音视频模块、显示模块及数字卫星电视接收模块分别与DSP多芯片组连接；所述冷却散热模块安装在机壳内部。

2.根据权利要求1所述的无线伺服便携式高集成数字多媒体一体机，其特征在于：所述投影模块为三色LED光源照明的DLP投影成像模块，它包括复眼匀光准直镜、复眼透镜、无偏置成像镜头。

3.根据权利要求1或2所述的无线伺服便携式高集成数字多媒体一体机，其特征在于：所述显示模块为OSD在屏显示模块，它包括FPGA控制核、嵌入式归零电路芯片、视频分离芯片、视频通道开关芯片。

4.根据权利要求3所述的无线伺服便携式高集成数字多媒体一体机，其特征在于：所述冷却散热模块包括多个冷却风扇、多个管道，所述多个管道的一端分别与冷却风扇连接，多个管道的另一端相连通且设有供各个冷却空气流出的流出口。