CN205884788U - 一种可对讲的无线高清视频通讯头盔 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种可对讲的无线高清视频通讯头盔，涉及一种高清视频通信技术领域。该实用新型包括头盔和控制装置，控制装置设置在头盔的前端，头盔的前端设置有LED灯和视频镜头，控制装置的右端设置有无线天线，控制装置的左端设置有系统开关，控制装置的顶端设置有LED灯开关，LED灯、视频镜头、无线天线、系统开关、LED灯开关均与设置在控制装置内部的控制操作模块连接。本实用新型可以在巡检或者是抢险过程中，将通讯设备放在头盔上，解放双手，通过高清视频采集保证采集到现场更多的细节。

Description

一种可对讲的无线高清视频通讯头盔

技术领域

本实用新型涉及一种高清视频通信技术领域，特别是涉及一种可对讲的无线高清视频通讯头盔。

背景技术

传统的消防头盔一般不具备通讯功能，即使部分头盔具备通讯功能也只是采用3G网络通讯，其传输速度较慢，通讯效果差，现场周围环境的信息又无法快速传输至后台指挥人员，不利于后台指挥人员的指挥和对现场遇险消防员的救援，随着无线网络技术的快速发展，网络通讯在生活生产中扮演着越来越重要的角色，网络通讯在视频通信方面有很广泛的应用，所以网络通讯在消防头盔中的运用势在必行。

实用新型内容

针对上述问题中存在的不足之处，本实用新型提供一种可对讲的无线高清视频通讯头盔，使其可以在巡检或者是抢险过程中，将通讯设备放在头盔上，解放双手，通过高清视频采集保证采集到现场更多的细节。

为了解决上述问题，本实用新型提供一种可对讲的无线高清视频通讯头盔，其中，包括头盔和控制装置，所述控制装置设置在所述头盔的前端，所述头盔的前端设置有LED灯和视频镜头，所述控制装置的右端设置有无线天线，所述控制装置的左端设置有系统开关，所述控制装置的顶端设置有LED灯开关，所述LED灯、所述视频镜头、所述无线天线、所述系统开关、所述LED灯开关均与设置在所述控制装置内部的控制操作模块连接。

优选的，所述LED灯为与所述视频镜头的上方，所述视频镜头的右侧设置有系统工作状态指示灯，所述系统工作状态指示灯与所述控制操作模块连接。

优选的，所述控制装置的底部设置有系统软关机开关和MIC孔，所述系统软关机开关与所述控制操作模块连接。

优选的，所述头盔的顶端设置有系统更新调试接口、充电接口和扬声器孔，所述系统更新调试接口与设置在所述控制装置内部的系统更新配置单元连接，所述充电接口与设置在所述控制装置内部的锂电池与供电单元连接，所述扬声器孔与设置在所述控制装置内部的音频播放单元连接。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1、本实用新型可以在巡检或者是抢险过程中，将通讯设备放在头盔上，解放双手，通过高清视频采集保证采集到现场更多的细节；

2、本实用新型的语音对讲功能可以保证远程互动的实现，通过背景降噪，在极端复杂的现场环境下依然能保证通讯质量；

3、本实用新型通过高亮的led照明功能，保证了图像质量和细节不受光照环境的影响，并提供SOS暴闪功能；

4、本实用新型内置有锂离子电池供电，能够实现快速充电功能。

附图说明

图1是本实用新型的实施例系统原理图；

图2是本实用新型的实施例结构主视图；

图3是本实用新型的实施例结构侧视图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图与实例对本实用新型作进一步详细说明，但所举实例不作为对本实用新型的限定。

如图1至图3所示，本实用新型的实施例包括控制操作模块、LED照明模块和供电管理模块，控制操作模块通过开关管理单元与供电管理模块连接，供电管理模块与LED照明模块连接，控制操作模块包括视频采集单元、音频采集单元、音频播放单元、内核处理器和无线传输单元，内核处理器分别与视频采集单元、音频采集单元、音频播放单元、无线传输单元相连接，内核处理器与音频采集单元之间设置有音频处理单元，内核处理器内设置有视频处理编码单元、音频编码单元和音频解码单元，视频处理编码单元与视频采集单元连接，音频编码单元与音频处理单元连接，音频解码单元与音频播放单元连接。供电管理模块内设置有锂电池与供电单元、充电状态指示单元和充电管理单元，锂电池与供电单元、充电状态指示单元均与充电管理单元连接。LED照明模块内设置有相连接的照明单元和照明控制单元，照明控制单元与锂电池与供电单元连接。控制操作模块中还设置有系统工作状态指示单元、系统更新配置单元和无线工作状态指示单元，系统工作状态指示单元、系统更新配置单元和无线工作状态指示单元均与内核处理器连接。开关管理单元包括LED灯照明开关、系统开关和系统软关机开关，LED灯照明开关与系统开关分离设置，保证了LED照明部分功能可以独立于整个系统使用。

一种基于可对讲的无线高清视频通讯系统的通讯头盔，其中，包括头盔1和控制装置2，控制装置2设置在头盔1的前端，头盔1的前端设置有LED灯6和视频镜头5，控制装置2的右端设置有无线天线7，控制装置2的左端设置有系统开关3，控制装置2的顶端设置有LED灯开关4，LED灯6、视频镜头5、无线天线7、系统开关3、LED灯开关4均与设置在控制装置2内部的控制操作模块连接。LED灯6为与视频镜头5的上方，视频镜头5的右侧设置有系统工作状态指示灯，系统工作状态指示灯与控制操作模块连接。控制装置2的底部设置有系统软关机开关8和MIC孔9，系统软关机开关8与控制操作模块连接。头盔1的顶端设置有系统更新调试接口、充电接口和扬声器孔，系统更新调试接口与设置在控制装置2内部的系统更新配置单元连接，充电接口与设置在控制装置2内部的锂电池与供电单元连接，扬声器孔与设置在控制装置2内部的音频播放单元连接。

a)视频采集单元：采用130万像素专业级摄像头模组，支持720P高清视频信息采集。

b)视频处理编码单元：本设计中采用SONIX公司的ARM9芯片完成针对图像的编码压缩功能，采用行业中领先的H.264编码方式。

c)音频采集单元：采用专业的高灵敏度模拟MIC采集现场音频信号。

d)音频处理单元：完成去除背景噪音、去除回音啸叫，保证保留有用的音频信息，滤掉无用和干扰噪声。

e)音频编码单元：对经过音频处理单元后的音频信号进行编码压缩，采用G711音频编码格式。

f)照明单元：采用1W的进口高亮LED灯作为照明灯，保证在光线不好的环境下依然能采集到优质的图像信息，同时起到照明功能。

g)照明控制单元：支持3档调节亮度功能，可以根据不同的光线环境选择不同的照明亮度，支持SOS暴散功能，在工程中一旦出现危险情况，可以通过灯光快速的发出SOS求救信号。

h)锂电池与供电单元：内置5000mAh锂离子电池。

i)充电管理单元：实现预充电、快速充电、涓流充电过程，对电池的使用寿命起到保护作用。

j)充电状态指示单元：充电过程中红灯蓝灯常亮，如果充电器与设备端连接不良红灯蓝灯均熄灭，随着电池电量的增加，红灯越来越暗蓝灯越来越亮，电池充满后红灯熄灭，蓝灯常亮。

k)开关管理单元：led灯照明开关、系统开关、系统软关机开关。设计中采用LED灯照明开关与系统开关分离，保证LED照明部分功能可以独立于整个系统使用。系统开关，保证使设备处于完全的断电状态。系统软关机开关，实现关闭系统功能。

i)系统工作状态指示单元：当主板供电正常并且系统成功启动后，红灯亮器，作为运行状态指示。

m)系统更新配置单元：预留12针航空接头实现系统的跟新或配置的更新，保证设备灵活的适用各种复杂的现场网络环境。

n)无线传输单元：采用IEEE802.11的无线wifi通讯方式作为音视频信号的首发载体。自动识别网络，自动连接。

o)无线工作状态指示单元：系统启动后绿灯闪烁，表示此时wifi正在搜索连接wifi服务器，成功与wifi服务器连接后绿灯从闪烁状态变为常亮，表示wifi已经成功连接。

本实施例中，本实用新型的设计是基于嵌入式Linux开发平台，采用专业级ARM9视频处理芯片，内部集成video codec与audio codec内核；采用单独的数字音频处理DSP芯片实现高效的音频降噪和消除回音功能；设计中采用USB wifi模块作为无线传输单元，利用芯片的2个PWM接口来实时的监控主板的工作情况及wifi网络连接情况；利用ARM9的SDIO与UART接口完成系统文件的更新工作；利用ARM9的数字接口连接并口的摄像头模组进行图像的采集；

1、网络信息环境配置：

根据所应用场景的网络环境，通过系统更新调试接口更新烧写无线网络配置文件，从而保证设备启动后只要进入对应的网络环境中就会自动的去连接无线网络。

其他同类产品需要利用手机与设备配合去完成此过程，操作起来过于复杂，而且需要所处的网络可以连接到公网中才能实现这个网络配置功能，而电网内部网络是无法连接到外部公网，此设备的优势在于此设备不需要连接公网就能实现网络配置与通讯工程。

2、设备的启动

按下系统开关，电池开始为供电单元供电，供电单元为电路板的各个功能模块供电，当系统启动后系统工作状态指示灯红灯亮起，表示系统已经正常启动；系统启动后，工作状态指示灯中绿灯进入闪烁状态，表示wifi处于搜索连接状态，当wifi成功连接后，绿灯变成常亮。

3、音视频传输

设备启动后一旦wifi正常连接到网络上后，音视频部分以rtsp流型式发传送出来，根据设备的IP地址，便可以在应用端收到rtsp音视频流并可以在终端实现音视频的解码播放工作。

本实施例中的软件实现过程：

图像处理部分：

本设计中图像的采集与处理主要基于V4L2完成：linux中关于视频设备的应用程序接口。它分为驱动和编程接口两层，顶层编程接口为video dev模块；底层为V4L2驱动，实际为video dev的client，video dev通过V412访问这些驱动。

视频采集过程概述：

1.初始化V4L2部分的代码

2.启动摄像头设备

3.获取设备信息

4.选择视频输入

5.设置视频的制式和帧格式，制式包括PAL，NTSC，帧的格式个包括宽度和高度等。

6.向驱动申请帧缓冲

7.将申请到的帧缓冲映射到用户空间

8.将申请到的帧缓冲全部入队列，以便存放采集到的数据

9.开始视频的采集。

10.出队列以取得已采集数据的帧缓冲，取得原始采集数据。

11.将缓冲重新入队列尾，这样可以循环采集。

12.停止视频的采集。

13.关闭视频设备。

视频压缩流程：

1.启动设备

2.完成SONIX Middleware API接口部分的相关配置工作包括，编码格式、设置isp设备名称路径、设置code_dev设备名称路径、设置isp预分配的内存空间、设置V4L2_PIX_FMT_H264、设置ISP帧率为30帧、设置encoded frame rate为30帧，设置encoded framewidth为1280，设置encoded frame height为720，设置V4L2的预分配buffer个数。

3.启动调用SONIX Middleware API接口完成对视频的压缩过程。

音频处理部分：

音频codec dirver主要是基于linux系统的Sound Architecture(ALSA)来完成的，主要包括audio controller driver，Sigma-Delta ADC driver，R2R driver，AICdriver和tw2886 driver。并通过调用SONIX ARM9中Middleware API接口完成相应的音频编码与解码工作。

1.音频采集，专用音频处理芯片将采集到的来自mic的模拟音频信号，转换成数字信号，传给内部的DSP芯片做处理，降低工频背景噪声；同时采集来自扬声器的声音，比对消除网络环境及现场环境产生的回音.

2.将通过专业音频处理芯片处理后的音频码流通过I2C接口传给SONIX ARM9芯片进行音频的压缩。

音视频传输：

1.视频流传输：

在SONIX ARM9应用层面添加RTSP流媒体协议，通过调用SONIX ARM9的API接口获取压缩后的音视频流并通过无线网络传输出来。

2.音频对讲功能：

在SONIX ARM9应用层添加RTP流媒体协议接收音频流，将相应的音频数据包从码流中提取出来，通过调用SONIX ARM9的API接口直接调用芯片的内部音频解码部分，将音频数据解码并播放出来。

工作状态指示灯：利用ARM9芯片的两个PWM接口完成此功能，系统启动，初始化芯片接口，判断系统是否正常启动，如果系统正常启动PWM1接口输出高电平信号，点亮连接在此接口的红色LED灯

Wifi工作状态指示灯，系统启动后初始化芯片接口，初始化usbwifi模块，查询wifi是否成功连接网络，如果处于连接状态PWM2接口输出脉冲信号，一旦wifi成功连接后PWM2接口输出高电平信号，此时连接此接口的绿色led灯常亮。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (4)

1.一种可对讲的无线高清视频通讯头盔，其特征在于，包括头盔和控制装置，所述控制装置设置在所述头盔的前端，所述头盔的前端设置有LED灯和视频镜头，所述控制装置的右端设置有无线天线，所述控制装置的左端设置有系统开关，所述控制装置的顶端设置有LED灯开关，所述LED灯、所述视频镜头、所述无线天线、所述系统开关、所述LED灯开关均与设置在所述控制装置内部的控制操作模块连接。

2.如权利要求1所述的可对讲的无线高清视频通讯头盔，其特征在于，所述LED灯为与所述视频镜头的上方，所述视频镜头的右侧设置有系统工作状态指示灯，所述系统工作状态指示灯与所述控制操作模块连接。

3.如权利要求2所述的可对讲的无线高清视频通讯头盔，其特征在于，所述控制装置的底部设置有系统软关机开关和MIC孔，所述系统软关机开关与所述控制操作模块连接。

4.如权利要求3所述的可对讲的无线高清视频通讯头盔，其特征在于，所述头盔的顶端设置有系统更新调试接口、充电接口和扬声器孔，所述系统更新调试接口与设置在所述控制装置内部的系统更新配置单元连接，所述充电接口与设置在所述控制装置内部的锂电池与供电单元连接，所述扬声器孔与设置在所述控制装置内部的音频播放单元连接。