CN1249668C - 配套使用的图像、语音及数据时隙分插编码、解码监控装置 - Google Patents

Abstract

一种图像、语音及数据时隙分插传输的监控装置，包括设于移动通信网受控局的图像、语音及数据时隙分插编码的监控装置和设于监控中心的图像、语音及数据时隙分插解码的监控装置，前者主要由图像编码模块和时隙分插传输模块构成，后者主要由图像解码模块和时隙分插传输模块构成。本发明可实现传输资源紧张的场合的图像、语音、数据的多功能实施监控，充分利用传输信道中的可用资源，达到了灵活组网和节省传输资源的效果。

Description

配套使用的图像、语音及数据时隙分插编码、解码监控装置

技术领域

本发明涉及一种图像、语音及数据时隙分插的装置，尤其涉及用于通讯领域传输资源紧张的场合(如基站监控)的实时监控装置。

背景技术

移动基站的传输资源较为紧张，一般BTS(基站收发信台)只具备1~2对E1(E字群欧洲标准一号)传输线路，以往的监控系统只能提供数据监控，没有图像及语音监控功能。传统的远程图像监控系统多采用点对点的组网方式(即一端进行数据采集、图像的编码及语音的编解码，另一端进行数据提取、图像解码及语音编解码)，而且，需要占用专用的E1通道，这种组网方式很不灵活，设备成本也高，传输资源浪费较为严重，很难适应传输资源紧张的场合(如基站监控)的图像、语音监控。

发明内容

本发明的目的在于提供一种配套使用的图像、语音及数据时隙分插的编码、解码监控装置，以解决现有技术中存在的组网不灵活、传输资源紧张的场合不能提供图像及数据功能的问题。

本发明的技术解决方案是：采用模块组配方式来实现在移动通信网的远端基站，或称受控局设置图像，语音及数据时隙分插编码监控装置，而在监控中心设置图像、语音及数据时隙分插解码监控装置，它们经由通信网络配对组合，这样，在受控局，将图像、语音信号压缩编码后以时隙分插方式传输至监控中心，同时，还将监控中心下传的压缩数字语音进行解码，输出模拟音频信号；而在监控中心，则将由受控局传来的数字图像、语音解码信号转换成模拟信号输出，同时，还将监控中心的模拟语音信号进行编码，编码后将数据以时隙分插方式下传至受控局。

如上所述，本发明的图像、语音及数据时隙分插编码、解码监控装置，实际上它们配套使用而构成一个传输资源实时监控系统，它至少由以移动通信网相联接的一个设在控制中心的图像、语音及数据时隙分插解码监控装置和一个设在受控局的图像、语音及数据时隙分插编码监控装置构成。下面分别公开这两个相联系的结构：

根据本发明，设在受控局的图像、语音及数据时隙分插编码控制装置，其包括含有输入图像信号的图像编码部件和输入话筒信号与输出音箱信号的语音编解码部件的图像编码模块，特点是：还有时隙分插传输模块，其中：

该语音编解码部件设有PCM(脉冲编码调制)接口连接该时隙分插传输模块的语音解码输出端HWAI和直接将语音压缩编码信号馈入该时隙分插传输模块的语音编码输入端HWAO；该图像编码部件系由Vp图像编码压缩芯片构成，并籍一逻辑控制单元将其x.21接口转换成PCM接口连接该时隙分插传输模块的图像编码输入端HWVO，并连接其8KHz、4MHZ时钟信号输出端；此外，还有一只微处理器提供串行接口连接该时隙分插传输模块的通信输出端RXD、通信输入端TXD，该微处理器并控制该逻辑控制单元工作。

更具体地，上面所述的语音编解码部件所设的PCM接口系采用交换机用户线路接口芯片构成。

所说的逻辑控制单元包括一微处理器。

所说的微处理器是89C51型芯片。

所说的时隙分插传输模块，包括一中央处理器和分别挂在其数据总线与地址线上的通用异步收发器、可擦除可编程逻辑器件、串行电可擦除可编程存储器、时隙交换器、高级数据链路控制协议处理器、和第一、第二E1线路接口、以及连接第二E1线路接口的数字锁相环和连接数字锁相环的另一可擦除可编程逻辑器件，其中：该时隙交换器还分别与该可擦除可编程逻辑器件、高级数据链路控制协议处理器，第一和第二E1线路接口成双向电路连接；其外接端口有：由第一和第二E1线路接口设G.703物理线路连接端口；由该时隙交换器设连接图像编码模块的语音解码输出端口HWAI、语音编码输入端口HWAO和图像编码输入端口HWVO；由该另一只可擦除可编程逻辑器件设8KHz，2MHz和4MHz时钟输出端口；由中央处理器设与图像编码模块通信的串口TXD、RXD；由通用异步收发器设配置控制串口；以及由可擦除可编程逻辑器件设连接远端模块的三个透明串口0/1/2。

根据本发明，设在移动通信网络控制中心的图像、语音及数据时隙分插解码监控装置，其包括含有输出视频信号的图像解码部件和输入话筒信号与输出音箱信号的语音编解码部件的图像解码模块，特点是：还有时隙分插传输模块，其中：该语音编解码部件设有PCM接口连接该时隙分插传输模块的语音解码输出端HWAI和直接将语音压缩编码信号馈入该时隙分插传输模块的语音编码输入端HWAO；该图像解码部件系由Vp系列图像解码压缩芯片构成，并籍一逻辑控制单元将其X.21接口转换成PCM接口连接该时隙分插传输模块的图像解码输出端HWVI，并连接其8KHz、4MHZ时钟信号输出端；并还有一微处理器提供串行接口连接该时隙分插传输摸块的通信输出端RXD、通信输入端TXD，该微处理器并控制该逻辑控制单元工作。

更具体地，上面所说的语音编解码部件所设的PCM接口系采用交换机用户线路接口芯片构成；

所说的逻辑控制单元包括一微处理器；

所说的微处理器是89C51型芯片；

所说的时隙分插传输模块，包括一中央处理器和分别挂在其数据总线与地址线上的通用异步收发器、可擦除可编程逻辑器件、串行可擦除可编程存储器、时隙交换器、高级数据链路控制协议处理器、和第一、第二E1线路接口、以及连接第二E1线路接口的数字锁相环、与连接数字锁相环的另一只可擦除可编程逻辑器件，其中：

该时隙交换器还分别与该可擦除可编程逻辑器件、高级数据链路控制协议处理器、第一、第二E1线路接口成双向电路连接；

其外接端口有：由该第一、第二E1线路接口分别设G.703物理线路连接端口；由时隙交换器设连接图像编码模块的语音解码输出端口HWAI、语音编码输入端口HWAO和图像解码输出端口HWVI；由该另一只可擦除可编程逻辑器件设8KHz、2MHz和4MHz时钟输出端口；由该中央处理器设与图像解码模块通信的串口TXD、RXD；由通用异步收发器设配置控制串口；以及由该可擦除可编程逻辑器件设连接远端模块的三个透明串口0/1/2。

本发明的有益效果：与现有技术相比，可实现传输资源紧张的场合的图像、语音、数据的多功能实时监控，充分利用传输信道中的可用资源，达到了灵活组网的效果，节省了宝贵的传输资源。

附图说明

图1是本发明的图像编码模块原理框图。

图2是本发明的图像解码模块原理框图。

图3是本发明的时隙分插传输模块原理框图。

图4是本发明的时隙分插传输原理图。

图5~图9分别是本发明的应用实施例示意图。

具体实施方式

下面，我们根据图1~图9给出本发明的实施例，并予以描述，以使本技术领域人员能更易于了解本发明的结构、特征、功能，而不是用来它们限制本发明的权利保护范围。

请参阅图1，图像编码模块1将图像、语音信号压缩编码后通过时隙分插传输模块3传至监控中心、同时还将监控中心下传的压缩数字语音进行解码，输出模拟音频信号。如图所示，图像编码模块1分为图像编码部件11和语言编解码部件12两部分，其中：语音编解码部件12全部用硬件实现，采用交换机用户线路接口CODEC芯片，提供PCM(脉冲编码调制)接口，占用相应HW(高速数据线)线(HWAI、HWAO)的1个时隙；图像编码部件11采用MITEL公司的Vp系列芯片完成图像的编码压缩，提供X.21接口，用逻辑控制单元实现X.21接口到PCM接口的转换，占用相应HW线(一根，HWVO)的1-26个时隙。考虑到在使用中有复位、编码参数调整等操作，该模块1还提供串行接口由微处理器89C51与该时隙分插传输模块3通讯。由传输板将一条2MHz链路中的图像、语音与其它数据组帧。

请参阅图2，图像解码模块2将图像编码模块1传至监控中心的数字图像、语音解码转换为模拟信号输出，将监控中心的模拟语音信号进行编码，编码后的数据通过时隙分插传输模块3下传至受控端局的图像编码模块1。如图所示，图像解码模块2分为图像解码部件21和语音编解码部件22两部分。语音编解码部件22全部用硬件实现，提供PCM接口，占用相应HW线(HWAI、HWAO)的1个时隙；图像解码部件21采用MITEL公司的Vp系列芯片完成图像的解码压缩，提供X.21接口，用逻辑控制单元23实现X.21接口到PCM接口的转换，占用相应HW线(一根，HWVO)的26个时隙。考虑到在使用中有复位等操作，该图像解码模块2还提供串行接口，由微处理器89C51与时隙分插传输模块3通讯。时隙分插传输模块3将一条2MHz链路中的图像语音数据与其它数据分离，图像语音数据送往图像解码模块2。

请参阅图3，如图所示，时隙分插传输模块3包括中央处理器30和分别挂在其数据总线与地址总线上的通用异步收发器31、可擦除可编程逻辑器件32、串行电可擦除可编程存储器33、时隙交换器34、高级数据链路控制协议处理器35和第一和第二E1线路接口36、37，以及依次后接第二E1线路接口37的数字锁相环38、可擦除可编程器件39，其中：该时隙交换器34还分别与可擦除可编程器件32、高级数据链路控制协议处理器35、两只E1线路接口36、37成双向电路连接。

本实施例中，中央处理器30采用AT89C55型芯片，设有通信串口TXD、RXD用于与图像编码模块1、图像解码模块2之间的通信；第一和第二E1线路接口36、37由二块MT8491芯片，它们完成E1格式帧和G.703建议的物理线路接口；时隙交换器34为MT8985增强型数字交换器，提供连接图像编解码模块1、2的图像编解码输入/输出端口HWVI/O和语音编解码输入/输出端口HWAI/O；高级链路控制协议处理器35采用PSB21525型芯片；数字锁相环38采用MT8941芯片，有主从模式可供选择，其输出8KHz、2MHzt和4MHz时钟经可擦除可编程器件39处理后为接口电路和图像编解码模块1、2提供时钟信号；由通用异步收发器31提供配置串口，其系为经一片16C550型芯片扩展的配置控制串口；由可擦除可编程逻辑器件32提供三个透明串口，三个透明串口通过2MHz链路中的两个时隙传输，串口到HW线的透明转换通过可编器件实现。本实施例中，三个透明串口的转换，每个在HW线中占用半个时隙(4bit)传输。3个数据传输的透明通道，可以将异步的RS232、RS422数据通过同步信道传输。异步到同步的转换完全由硬件实现，这样可以适应不同速率的异步接口，不需配置通讯参数，实现完全的硬件透明。这种实现方式比软件实现的方式可靠性有很大提高。每个透明串口的信息占用1-31任意一个时隙，可通过软件编程进行选择，以使方便灵活组网。

请参阅图4，E1信号通过E1接口电路转换为板内的HW信号，通过时隙交换芯片将要传输的数据插入到空闲的时隙中，不用的时隙也通过交换透明传输出去，这样输出信号中即包含了插入的数据，又没有破坏原来的数据。图中只画出了一个方向的数据插入情况，另一个方向的数据提取与此类似。

上述的时隙分插传输模块3可与图像编码模块1、图像解码模块2任意配合，以按照实际需要进行数据；数据、语音；数据、图像、语音监控。时隙分插传输模块3与图像编码模块1组配构成图像、语音及数据时隙分插编码监控装置，置于受控的远端基站。时隙分插传输模块3与图像解码模块2组配构成图像、语音及数据时隙分插解码监控装置，置于监控中心。图像编码的带宽可根据受控基站的数量及可能提供的传输带宽而定，可在1-26时隙之间任意调节。语音占用1个时隙，数据占用1-2个时隙。

本发明的应用实例见图5-图9。

图5是采用E1专线的点对点的组网方式I，即一个设于监控中心时隙分插解码控制装置与一个设于受控端局(远端基站)的时隙分插编码控制装置采用E1专线的连接方式，此种组网方式图像传送最高数率可达到30fps。

图6是采用E1专线的点对点的组网方式II。

此种方式中若干个受控端局通过一根E1专线连接在一起，每个端局的图像、语音、数据占用E1专线中的不同时隙，监控中心的时隙分插解码监控装置与受控端局的时隙分插编码控制装置一一对应。采用此种组网方式可根据接入的受控端局数量设定图像带宽，一般接入的受控端局数量越多，监控中心的解码图像的帧频越低。

图7是采用E1专线的1点对多点的组网方式。

此种方式中若干个受控端局通过一根E1专线连接在一起，每个受控端局的图像、语音、数据占用E1专线中的不同时隙，监控中心用一个时隙分插解码控制装置与受控端局的多个时隙分插编码控制装置对应，运用切换的方法查询受控端局的图像、语音与数据。采用此种组网方式可根据接入的受控端局数量设定图像带宽，一般接入的端局数量越多，监控中心的解码图像的帧频越低。

图8是采用分时受控的点对点的组网方式。

此种方式中BTS(受控端局)的传输线首先连接到时隙分插编码监控装置，时隙分插编码监控装置将图像、语音及采集数据插入到空闲时隙中，BSC(监控中心)将多个端局的数据交换到一根E1线路中输出到监控中心，监控中心的相应数量的时隙分插解码监控装置提取对应的端局的时隙进行处理。采用此种组网方式可根据接入的端局数量设定图像带宽，一般接入的端局数量越多，监控中心的解码图像的帧频越低。

图9是采用分时的1点对多点的组网方式。

此种方式中BTS的传输线首先连接到时隙分插编码监控装置，时隙分插编码监控装置将图像、语音及采集数据插入到空闲时隙中，BSC将多个端局的数据交换到一根E1线路中输出到监控中心，监控中心用一个时隙分插解码监控装置与端局的多个时隙分插编码监控装置对应，运用切换的方法查询端局的图像、语音与数据。采用此种组网方式可根据接入的端局数量设定图像带宽，一般接入的端局数量越多，监控中心的解码图像的帧频越低。

Claims (10)

1、一种图像、语音及数据时隙分插编码监控装置，系设置于移动通信网络的受控局，其包括含有输入图像信号的图像编码部件(11)和输入话筒信号与输出音箱信号的语音编解码部件(12)的图像编码模块(1)，特征在于还有时隙分插传输模块(3)，其中：

该语音编解码部件(12)设有PCM接口连接该时隙分插传输模块(3)的语音解码输出端和直接将语音压缩编码信号馈入该时隙分插传输模块(3)的语音编码输入端；

该图像编码部件(11)系由Vp图像编码压缩芯片构成，籍逻辑控制单元(13)将Vp图像编码压缩芯片的x.21接口转换成PCM接口连接该时隙分插传输模块(3)的图像编码输入端，并连接时隙分插传输模块的8KHz、4MHZ时钟信号输出端，以及

提供串行接口连接该时隙分插传输模块(3)的通信输出端、通信输入端。

2、根据权利要求1所述的图像、语音及数据时隙分插编码监控装置，其特征在于：所述的语音编解码部件(12)所设的PCM接口系采用交换机用户线路接口芯片构成。

3、根据权利要求1所述的图像、语音及数据时隙分插编码监控装置，其特征在于：所说的逻辑控制单元(13)包括一微处理器。

4、根据权利要求3所述的图像、语音、及数据时隙分插编码控置装置，其特征在于：所说的微处理器是89C51型芯片。

5、根据权利要求1所述的图像、语音及数据时隙分插编码监控装置，其特征在于：所说的时隙分插传输模块(3)包括中央处理器(30)、和分别挂在中央处理器(30)的数据总线与地址线上的通用异步收发器(31)、可擦除可编程逻辑器件(32)、串行电可擦除可编程存储器(33)、时隙交换器(34)、高级数据链路控制协议处理器(35)、第一E1线路接口(36)和第二E2线路接口(37)、以及连接第二E1线路接口(37)的数字锁相环(38)、连接数字锁相环的可擦除可编程逻辑器件(39)，其中：该时隙交换器(34)还分别与可擦除可编程逻辑器件(32)、高级数据链路控制协议处理器(35)、第一E1线路接口(36)、第二E2线路接口(37)成双向电路连接；时隙交换器(34)外接端口有：由第一E1线路接口(36)、第二E2线路接口(37)设G.703物理线路连接端口；由时隙交换器(34)设连接图像编码模块(1)的语音解码输出端口、语音编码输入端口和图像编码输入端口；由可擦除可编程逻辑器件(39)设8KHz，2MHz和4MHz时钟输出端口；由中央处理器(30)设与图像编码模块(1)通信的串口通信输入端、通信输出端；由通用异步收发器(31)设配置控制串口；以及由可擦除可编程逻辑器件(32)设连接远端模块的三个透明串口0/1/2。

6、一种图像、语音及数据时隙分插解码监控装置，系设置于移动通信网络的控制中心，其包括含有输出视频信号的图像解码部件(21)和输入话筒信号与输出音箱信号的语音编解码部件(22)的图像解码模块(2)，其特征在于还有时隙分插传输模块(3)，其中：

该语音编解码部件(22)设有PCM接口连接该时隙分插传输模块(3)的语音解码输出端和直接将语音压缩编码信号馈入该时隙分插传输模块(3)的语音编码输入端；

该图像解码部件(21)系由Vp图像压缩解码芯片构成，并籍逻辑控制单元(23)将Vp图像压缩解码芯片X.21接口转换成PCM接口连接该时隙分插传输模块(3)的图像解码输出端，并连接时隙分插传输模块8KHz、4MHZ时钟信号输出端，以及

提供串行接口连接该时隙分插传输摸块(3)的通信输出端、通信输入端。

7、根据权利要求6所述的图像、语音及数据时隙分插解码监控装置，其特征在于所说的语音编解码部件(22)所设的PCM接口系采用交换机用户线路接口芯片构成。

8、根据权利要求书6所述的图像、语音及数据时隙分插解码监控装置，其特征在于：所说的逻辑控制单元(23)包括一微处理器。

9、根据权利要求8所述的图像、语音及数据时隙分插解码监控装置，其特征在于：所说的微处理器是89C51型芯片。

10、根据权利要求6所述的图像、语音及数据时隙分插解码监控装置，其特征在于：所说的时隙分插传输模块(3)包括中央处理器(30)和分别挂在中央处理器(30)的数据总线与地址线上的通用异步收发器(31)、可擦除可编程逻辑器件(32)、串行可擦除可编程存储器(33)、时隙交换器(34)、高级数据链路控制协议处理器(35)、第一E1线路接口(36)、第二E2线路接口(37)、以及连接第二E1线路接口(37)的数字锁相环(38)、和连接数字锁相环的可擦除可编程逻辑器件(39)，其中：

该时隙交换器(34)还分别与可擦除可编程逻辑器件(32)、高级数据链路控制协议处理器(35)、第一E1线路接口(36)、第二E2线路接口(37)成双向电路连接；

时隙交换器(34)外接端口有：由第一E1线路接口(36)、第二E2线路接口(37)设G.703物理线路连接端口；由时隙交换器(34)设连接图像解码模块(2)的语音解码输出端口、语音编码输入端口和图像解码输出端口；由可擦除可编程逻辑器件(39)设8KHz、2MHz和4MHz时钟输出端口；由中央处理器(30)设与图像解码模块(2)通信的串口通信输入端、通信输出端；由通用异步收发器(31)设配置控制串口；以及由可擦除可编程逻辑器件(32)设连接远端模块的三个透明串口0/1/2。

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