CN108184100A - 一种多点无线视频传输系统 - Google Patents

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魏平俊
黄杰
郭振铎
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Abstract

本发明公开了视频传输技术领域的一种多点无线视频传输系统，包括摄像头、字符叠加模块、发射模块、电源模块和主控系统组成；所述摄像头获取视频信号，通过AV电缆传送给从节点B，从节点A/B/C的字符信息通过所述字符叠加模块获取的，对于从节点B，将有效信息传输给从节点C，也可以通过无线传送模块发送给主节点A，而从节点C转移传送来自从节点B的信号，也可以发送自身从所述摄像头获取的信号给主节点A，主节点A把接收后的信号通过AV电缆传输给电视机或其它显示器件，本发明能够实现在任意时刻、任意地址进入网络获取有效信息，不须要特定的允许访问空间和时间，实现网络漫游。

Description

一种多点无线视频传输系统
技术领域
本发明公开了一种多点无线视频传输系统，具体为视频传输技术领域。
背景技术
近年来，无线通信网络发展迅猛，各种无线网络改善着我们的日常生活，无线通信技术无处不在，如手机通信、电话通信等，让我们交流更加方便；有无线功能搭载的智能化家居、航空航天技术、医疗器械等典型应用系统，无限改变着我们的生活，提高着生活的质量。无线通讯网络可以被看作是传统有线的扩展，可以及时获取信息，更加高效便捷。
无线传送信息的环境对于外界的干扰很敏感会出现波动，影响传输质量。在带宽资源的使用利用上，效率利用率并不是很高，在出现紧急情况时，无线无法全面覆盖，出现间断点难以有效的传输信息。再来就是视频的信息量，等同视频所传达的信息比数字图片所传输的信息量更大，所需要的带宽比较大，传输的渠道资源有限，帧率也有一定限制，无法完美的表现出实时性，具有一定的延时性。为此，我们提出了一种多点无线视频传输系统投入使用，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多点无线视频传输系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种多点无线视频传输系统，包括摄像头、字符叠加模块、发射模块、电源模块和主控系统组成；
所述摄像头获取视频信号，通过AV电缆传送给从节点B，从节点A/B/C 的字符信息通过所述字符叠加模块获取的，从节点C的信息传输方式与从节点B一样，首先由所述摄像头获取视频信号，借由AV电缆传送到从节点C，对于从节点B，将有效信息传输给从节点C，也可以通过无线传送模块发送给主节点A，而从节点C转移传送来自从节点B的信号，也可以发送自身从所述摄像头获取的信号给主节点A，主节点A把接收后的信号通过AV电缆传输给电视机或其它显示器件。
优选的，所述字符叠加模块获取的字符信息及视频信号采用2.4GHz频段的模拟信号进行通讯。
优选的，所述摄像头采用PAL制彩色摄像头，所述摄像头的信噪比大于 48dB。
优选的，所述字符叠加模块为MAX7456的高集成OSD芯片，并使用SPI 接口编程实现字符叠加。
优选的，所述无线传送模块为2.4G影音收发模块，并采用TX6729/RX6788 进行视频传输。
优选的，所述主控系统为STC12LE5A60S2单片机，并具有SPI接口，驱动字符叠加。
优选的，所述电源模块有两种供电方式：一种采用2节电池，为从节点B 和从节点C独立供电；另一种采用220V转5V供电，为主节点供电。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明能够实现在任意时刻、任意地址进入网络获取有效信息，不须要特定的允许访问空间和时间，实现网络漫游；采用无线传输没有线缆的限制，安装简便，不需要安置线缆，增加设备，并且可以灵活地加多工作站的数量改变安置地点，更改工作站的配置，对于传输的领域，无线可以更远；无线系统能够构成多种拓扑组成来完成数据的交换。
附图说明
图1为本发明系统框图；
图2为本发明拓扑图；
图3为本发明原理图；
图4为本发明硬件系统连接图；
图5为本发明主控电路引脚图；
图6为本发明主控最小电路图；
图7为本发明字符叠加电路图；
图8为本发明SPI功能引脚图。
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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种多点无线视频传输系统，包括摄像头、字符叠加模块、发射模块、电源模块和主控系统组成；所述摄像头获取视频信号，通过AV电缆传送给从节点B，从节点A/B/C的字符信息通过所述字符叠加模块获取的，从节点C的信息传输方式与从节点B一样，首先由所述摄像头获取视频信号，借由AV电缆传送到从节点C，对于从节点 B，将有效信息传输给从节点C，也可以通过无线传送模块发送给主节点A，而从节点C转移传送来自从节点B的信号，也可以发送自身从所述摄像头获取的信号给主节点A，主节点A把接收后的信号通过AV电缆传输给电视机或其它显示器件。
其中，所述字符叠加模块获取的字符信息及视频信号采用2.4GHz频段的模拟信号进行通讯，所述摄像头采用PAL制彩色摄像头，所述摄像头的信噪比大于48dB，所述字符叠加模块为MAX7456的高集成OSD芯片，并使用SPI 接口编程实现字符叠加，所述无线传送模块为2.4G影音收发模块，并采用 TX6729/RX6788进行视频传输，所述主控系统为STC12LE5A60S2单片机，并具有SPI接口，驱动字符叠加，所述电源模块有两种供电方式：一种采用2节电池，为从节点B和从节点C独立供电；另一种采用220V转5V供电，为主节点供电。
请参阅图4，在本发明中，主控系统中的STC12LE5A60S2单片机，主频是 16MHz，功率损耗小，足以完成工作状态的切换以及字符叠加的驱动；视频收发收发模块，工作电压稳定，可以在低功耗的状态下良好的完成视频传输； MAX7456芯片，实现主要字符与视频的混合，便于识别和传送，根据其基本性能特点完成硬件系统的连接。
请参阅图5，STC12LE5A60S2单片机可以设置省电模式或低速模式降低功率损耗；有两个串口，便于实现通讯数据的传输；有I\O端口，与外部设备可实现输入输出的基本端口功能，还可以实现地址数据等特殊功能；有典型的发光二极管电路；A\D转换速度快，对于数据的转换处理有一定的优势；有 44个引脚，可实现一个最小系统的基本功能；SPI接口以及看门狗功能电路等，STC12LE5A60S2包含采集信息和控制功能特点的系统电路块，是一个小型的片上系统，图中标号表示的主要意思是：12表示的在同样工作频段下，运行速度是普通8051的8-12倍，在一定程度上运行速度非常快；LE表示工作电压在2.2V-3.6V之间，满足供电要求，可以正常运行；5A表示RAM是1280 字节；60表示的程序空间大小，60是60K字节；S2表示有第二串口，有A/D 转换功能，有脉冲宽度调制功能。
请参阅图6，在最小系统电路中，内部时钟源的频率容易受到温度影响，在11M-17MHZ之间，在优化过程中，可以通过分频来减少功率损耗，利用 CLK_DIV控制寄存器来进行分频的设置；复位方式有很多种，可以利用RST引脚进行复位，可以使用软件进行复位，可以使用看门狗电路进行复位，复位操作的地址从0000H执行程序。
请参阅图7，字符叠加系统可以利用行场分离等具体电路来实现叠加，也可以用专门的具有字符叠加功能的器件来实现，MAX7456可适用于NTSC制和PAL制，可以较简便的定义字符属性和图片符号。在硬件设计上，不需要用外围电路来搭建，设计方便，在亮度调节上可每一行每一列，兼容SPI串行接口。芯片工作电压在3V到6V之间，具有一定的定时功能。在PAL制视频输入过程中，必须连接0.1UF大小的具有耦合作用的电容。在时钟控制上，通过27M的晶体作用于视频定时，产生震荡。使用SPI口读写指令。对字符寄存器进行一系列的地址读写来写入修改字符。输入VM0[3]＝1，结束菜单调节屏幕的显示模式；输入字库中的地址，例如B字符，即CMAH[7：0]＝09H；依次设置像素块地址像素点地址，重复写入，完成操作后，VM0[3]＝1，使菜单调节屏幕的方式正常显示。
MAX7456可以通过SPI接口编程PAL制的用户，包括36个寄存器，对寄存器的调用配置可以调控字符的特性，即大小亮度位置等基本标准；含有28 个引脚，可以构架一个包含时钟震荡电路以及复位电路的片上模块，电路中使用27MHz的外部晶振与MAX7456并联构建时钟输入。视频信息输入通过 22引脚输入，RC元件构成的振荡电路可以形成反馈，减小震荡，保持稳定。拥有有效信息字符的视频输出信号由芯片的第26引脚输出。
请参阅图8，STC12C5A60S2提供高速串行通信方式，数据输入和数据输出控制数据的传输，时钟信号提供时钟脉冲，片选信号决定芯片是否要进行串行通信，CS低电平有效表示选中。遵循的是串行通信协议，由时钟提供脉冲，我们所要传输的数据是8位，所以需要8次完整的SPI时钟位信号的变化。在传输过程中，时钟不发生变化，从节点B不会传输视频信号，通过时钟的变化完成视频传送的控制。
SPI是一种以串行通讯方式与外部交换信息的接口，STC12C5A60S2的SPI 口分为主和从两种模式，传输速率高，可实现同步信息的传送，与SPI发送接收信息相关控制寄存器用来控制SPI的特性；状态寄存器用来查询此刻SPI 工作的状态。
SPI的数据的传输过程中，数据寄存器和移位寄存器主要用来工作，缓冲器中用来存放和读取有效信息，在主模式下，管脚控制逻辑的SS脚是非必须的，将数据写入SPDAT寄存器中就可以完成一个字节数据的传送。在每次的数据传送中，主机拥有启动权限；在从模式下，时钟信号出现后发送给SS信号后，才可以发送数据，当SS变为高电平后，代表数据接收的过程结束。
SPI接口完成功能的主要管脚是SCLK(P4.3)、MOSI(P1.5)、MISO(P1.6) 以及SS(P4.0)，其中SS脚为低电平有效，MOSI完成主机传送给从机有效信息，允许多个从机共享，MISO完成从机到主机的数据传输，允许多个从机共享，当处于单个通信时，相应引脚必须处于高阻状态，SCLK属于时钟控制，主要作用是让主机从机可以在同一时刻输入，主机一次数据输入，从机接收八个时钟信号的数据，一次数据可以传输一个字节的数据，SS引脚可以选择处于从模式的SPI模块，在发送数据时，主从机对于SS的要求不同，如果整体体系被拦截停止，SPEN应处于0000H；如果SPI配置为主机，MSTR为1；如果被忽略，可配置为I/O口。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种多点无线视频传输系统，其特征在于：包括摄像头、字符叠加模块、发射模块、电源模块和主控系统组成；
所述摄像头获取视频信号，通过AV电缆传送给从节点B，从节点A/B/C的字符信息通过所述字符叠加模块获取的，从节点C的信息传输方式与从节点B一样，首先由所述摄像头获取视频信号，借由AV电缆传送到从节点C，对于从节点B，将有效信息传输给从节点C，也可以通过无线传送模块发送给主节点A，而从节点C转移传送来自从节点B的信号，也可以发送自身从所述摄像头获取的信号给主节点A，主节点A把接收后的信号通过AV电缆传输给电视机或其它显示器件。
2.根据权利要求1所述的一种多点无线视频传输系统，其特征在于：所述字符叠加模块获取的字符信息及视频信号采用2.4GHz频段的模拟信号进行通讯。
3.根据权利要求1所述的一种多点无线视频传输系统，其特征在于：所述摄像头采用PAL制彩色摄像头，所述摄像头的信噪比大于48dB。
4.根据权利要求1所述的一种多点无线视频传输系统，其特征在于：所述字符叠加模块为MAX7456的高集成OSD芯片，并使用SPI接口编程实现字符叠加。
5.根据权利要求1所述的一种多点无线视频传输系统，其特征在于：所述无线传送模块为2.4G影音收发模块，并采用TX6729/RX6788进行视频传输。
6.根据权利要求1所述的一种多点无线视频传输系统，其特征在于：所述主控系统为STC12LE5A60S2单片机，并具有SPI接口，驱动字符叠加。
7.根据权利要求1所述的一种多点无线视频传输系统，其特征在于：所述电源模块有两种供电方式：一种采用2节电池，为从节点B和从节点C独立供电；另一种采用220V转5V供电，为主节点供电。
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