專(zhuān)利名稱(chēng)：一種數(shù)字家庭智能視頻網(wǎng)關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種智能網(wǎng)關(guān)，尤其涉及一種數(shù)字家庭智能視頻網(wǎng)關(guān)。
背景技術(shù)：
目前IT行業(yè)、家電行業(yè)等各行業(yè)都在積極研究數(shù)字家庭的技術(shù)和應(yīng)用，共同的目 標(biāo)是數(shù)字家庭網(wǎng)絡(luò)不僅僅是一個(gè)為了完成家庭內(nèi)部各種設(shè)備資源共享、協(xié)同工作的網(wǎng)絡(luò)， 還能通過(guò)與外部網(wǎng)絡(luò)如電信網(wǎng)/互聯(lián)網(wǎng)/社區(qū)網(wǎng)的連接，實(shí)現(xiàn)家庭內(nèi)部設(shè)備與外部網(wǎng)絡(luò)信 息交流的目的，通過(guò)豐富多彩的業(yè)務(wù)和應(yīng)用使用戶享受到舒適、便利、安全的新的生活體 驗(yàn)，如上網(wǎng)、語(yǔ)音、可視電話、數(shù)字電視、影視劇點(diǎn)播、家電控制、海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、社區(qū)安防、社 區(qū)醫(yī)療和社區(qū)信息化等。家庭網(wǎng)關(guān)是數(shù)字家庭網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，是整個(gè)家庭網(wǎng)絡(luò)與外部網(wǎng)絡(luò)發(fā)生聯(lián)系 的橋梁，也是數(shù)字家庭各種業(yè)務(wù)和應(yīng)用的關(guān)鍵，它可以從不同的外部網(wǎng)絡(luò)接收通信信號(hào)，通 過(guò)家庭網(wǎng)絡(luò)傳遞信號(hào)給某個(gè)設(shè)備。視頻應(yīng)用是數(shù)字家庭的最重要的應(yīng)用，將為用戶提供可 視電話、可視對(duì)講、視頻監(jiān)控、家庭醫(yī)療等高附加值業(yè)務(wù)，也可以享受畫(huà)中畫(huà)、多分屏等精彩 視頻體驗(yàn)，是運(yùn)營(yíng)商增值業(yè)務(wù)拓展的重要渠道。目前能夠提供家庭視頻應(yīng)用主要有可視電 話、家庭智能終端、畫(huà)面處理器和機(jī)頂盒等?？梢曤娫捥峁┝艘曨l通信功能，由內(nèi)置攝像頭、 顯示屏和主處理器構(gòu)成，可視電話只能提供視頻通信功能，不具備接入多內(nèi)容源、畫(huà)中畫(huà)和 多分屏等視頻處理功能，也不能提供視頻監(jiān)控等數(shù)字家庭需求功能。數(shù)字家庭智能終端主 要功能是數(shù)字家庭的控制中心，可以控制家里的燈光、窗簾以及空調(diào)、熱水器等電器設(shè)備， 實(shí)現(xiàn)可視對(duì)講功能和安防系統(tǒng)的連接等。目前這種終端提供了家電的控制功能，不能提供 通信功能，也不具備復(fù)雜的視頻處理功能，不能接入多內(nèi)容源、畫(huà)中畫(huà)和分屏顯示等視頻處 理功能。畫(huà)面處理器和電視盒能夠完成視頻疊加和分屏處理等功能，主要由視頻處理芯片 和AD轉(zhuǎn)換芯片構(gòu)成。這些設(shè)備提供了畫(huà)中畫(huà)、多內(nèi)容源的接入、分屏顯示和物體運(yùn)動(dòng)偵測(cè) 等視頻處理功能，但不能提供視頻通信和視頻監(jiān)控等數(shù)字家庭功能。機(jī)頂盒包括數(shù)字電視 機(jī)頂盒和IPTV機(jī)頂盒，主要提供了直播電視、VOD點(diǎn)播等多媒體播放功能，主要部件是視頻 解碼芯片，不具備視頻編碼功能，無(wú)法提供可視電話、監(jiān)控等數(shù)字家庭應(yīng)用。為了克服現(xiàn)有家庭智能終端、機(jī)頂盒和可視電話等終端功能單一化的不足，急需 提供數(shù)字家庭所需要的集視頻通信、視頻處理和視頻網(wǎng)關(guān)功能于一體的設(shè)備，以簡(jiǎn)化外接 設(shè)備，降低用戶使用成本。

發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明提供一種數(shù)字家庭智能視頻網(wǎng)關(guān)，不僅能夠 提供可視電話、視頻監(jiān)控、可視對(duì)講、家庭醫(yī)療等功能，而且能接入多路視頻源，支持畫(huà)中 畫(huà)、多分屏顯示和視頻轉(zhuǎn)換等視頻處理功能。為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下—種數(shù)字家庭智能視頻網(wǎng)關(guān)，其具有媒體處理器及音視頻處理器，所述媒體處理器外接電話機(jī)，通過(guò)音視頻處理器采集可視電話攝像頭的圖像，進(jìn)行音視頻編碼處理，媒體 處理器通過(guò)SIP協(xié)議棧呼叫對(duì)端可視電話終端，建立通信連接后傳送音視頻媒體流。視音頻處理器外接監(jiān)控?cái)z像頭及電視機(jī)，媒體處理器利用偵測(cè)運(yùn)算程序分析監(jiān)控 采集數(shù)據(jù)，可以將數(shù)據(jù)壓縮存儲(chǔ)到本地或者上傳到監(jiān)控系統(tǒng)端。媒體處理器與以太網(wǎng)可視對(duì)講終端連接，利用可視對(duì)講通信接口協(xié)議建立連接， 獲取的音視頻數(shù)據(jù)解碼后通過(guò)通信接口顯示在電視機(jī)上。醫(yī)療采集設(shè)備通過(guò)網(wǎng)關(guān)的無(wú)線接口將數(shù)據(jù)上傳到媒體處理器，媒體處理器獲取數(shù) 據(jù)后，利用醫(yī)療客戶端程序可以將測(cè)試數(shù)據(jù)和圖形展現(xiàn)在電視機(jī)上，并且將數(shù)據(jù)上傳到系 統(tǒng)端，系統(tǒng)端處理后反饋給客戶端。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下有益效果通過(guò)將數(shù)字家庭所需要的視頻通信、 視頻處理和視頻網(wǎng)關(guān)功能集于一體，簡(jiǎn)化了外接設(shè)備，降低用戶使用成本。


為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以 根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。圖1是本發(fā)明數(shù)字家庭智能視頻網(wǎng)關(guān)的硬件結(jié)構(gòu)框圖；圖2是本發(fā)明數(shù)字家庭智能視頻網(wǎng)關(guān)的軟件結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于 本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它 實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。本發(fā)明數(shù)字家庭智能視頻網(wǎng)關(guān)中硬件主要包括媒體處理器，音視頻處理器，SLIC 模塊，網(wǎng)絡(luò)接口，485模塊，SD卡接口，RF無(wú)線模塊，USB host, USB 0TG，無(wú)線接收模塊， Flash, DRAM，可以提供四路音視頻源RCA輸入接口、一路音視頻源RCA輸出接口、2個(gè)以上 以太網(wǎng)接口、2個(gè)USB接口、SD卡接口、一個(gè)RJll接口、無(wú)線采集接口。所述媒體處理器采用高性能單芯片ASICSoC芯片，其可實(shí)現(xiàn)媒體編解碼處理、通 信控制、運(yùn)動(dòng)偵測(cè)、畫(huà)中畫(huà)等大部分視頻處理功能；音視頻處理器采用高集成度的視頻前端 處理芯片，音視頻處理器主要完成多路音視頻的采集、預(yù)處理和輸出等；所述媒體處理器外 接電話機(jī)，媒體處理器外掛SI3215 SLIC電路驅(qū)動(dòng)普通電話機(jī)，電話機(jī)摘機(jī)后，SI3215將提 供摘機(jī)信號(hào)音，用戶撥打?qū)Χ丝梢曤娫挼奶?hào)碼，SLIC采集后送入媒體處理器，可視電話攝像 頭采集圖像后送入音視頻處理器，音視頻處理器做A/D轉(zhuǎn)換后送給媒體處理器，媒體處理 器進(jìn)行編碼處理；媒體處理器通過(guò)SIP協(xié)議棧從網(wǎng)絡(luò)接口呼叫服務(wù)器，和對(duì)端呼叫建立后 和對(duì)端進(jìn)行音視頻數(shù)據(jù)傳輸，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口完成雙方數(shù)據(jù)流的傳輸，對(duì)端圖像顯示在電視 機(jī)上，雙方可以進(jìn)行可視電話。音視頻處理器外接監(jiān)控?cái)z像頭及電視機(jī)，監(jiān)控視頻源通過(guò)CVBS接口輸入到音視頻處理器，音視頻處理器將A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)送給媒體處理器，媒體處理器根據(jù)用戶設(shè)置 對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)偵測(cè)分析，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)異常進(jìn)行報(bào)警，并且將數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口實(shí)時(shí)上傳給 監(jiān)控系統(tǒng)或通過(guò)SD卡接口存儲(chǔ)在本地SD卡中。媒體處理器通過(guò)以太網(wǎng)與可視對(duì)講終端連接，利用可視對(duì)講通信接口協(xié)議建立連 接，獲取的音視頻數(shù)據(jù)解碼后通過(guò)通信接口顯示在電視機(jī)上，并打開(kāi)對(duì)講大門(mén)；同時(shí)可通過(guò) 通信接口打開(kāi)門(mén)禁大門(mén)。醫(yī)療采用設(shè)備通過(guò)網(wǎng)關(guān)的無(wú)線接口將數(shù)據(jù)上傳到媒體處理器，媒體處理器獲取數(shù) 據(jù)后，利用醫(yī)療客戶端程序可以將測(cè)試數(shù)據(jù)和圖形展現(xiàn)在電視機(jī)上，并且將數(shù)據(jù)上傳到系 統(tǒng)端，系統(tǒng)端處理后反饋給客戶端，用戶可以得到診斷結(jié)果，也可以讓醫(yī)生通過(guò)視頻電話診 斷病情。 多路音視頻源通過(guò)CVBS接口接入音視頻處理器，音視頻處理器通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換采集 多路音視頻源數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)通過(guò)BT. 656和12S接口送給媒體處理器，媒體處理器對(duì)視頻源 進(jìn)行畫(huà)中畫(huà)、畫(huà)面分割及OSD視頻圖像處理，媒體處理器將處理后的數(shù)據(jù)送給音視頻處理 器，音視頻處理器通過(guò)D/A轉(zhuǎn)換后將處理后的圖像和聲音傳輸至電視機(jī)。通過(guò)SLIC模塊驅(qū)動(dòng)電視機(jī)，可視電話攝像頭采集圖像后送入音視頻處理器進(jìn)行 音視頻處理，音視頻處理作A/D轉(zhuǎn)換后將圖像送給媒體處理器，媒體處理器進(jìn)行編碼處理， 媒體處理器通過(guò)SIP協(xié)議棧與軟交換服務(wù)器建立可視電話呼叫連接，通過(guò)RTP協(xié)議和對(duì)端 進(jìn)行數(shù)據(jù)流的傳輸，將可視電話圖像可以顯示在電視機(jī)上。醫(yī)療采集設(shè)備通過(guò)RF無(wú)線模塊或USB HOST接口將獲取的數(shù)據(jù)傳輸給媒體處理 器，媒體處理器啟用醫(yī)療客戶端程序?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行展現(xiàn)，如心電圖波形等，客戶端可以將數(shù)據(jù) 通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口送給醫(yī)療管理服務(wù)器，服務(wù)器反饋診斷意見(jiàn)給媒體處理器，媒體處理器將結(jié) 果展現(xiàn)在電視機(jī)上?？梢晫?duì)講機(jī)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口與媒體處理器建立連接，可視對(duì)講機(jī)采集的視音頻數(shù)據(jù) 送給媒體處理器，媒體處理器對(duì)數(shù)據(jù)解碼后將圖像和聲音展現(xiàn)在電視機(jī)上，同時(shí)媒體處理 器通過(guò)可視對(duì)講通信接口打開(kāi)門(mén)禁。本發(fā)明中軟件結(jié)構(gòu)由驅(qū)動(dòng)層、協(xié)議棧層、應(yīng)用層和應(yīng)用界面層組層。驅(qū)動(dòng)層主要完成硬件底層驅(qū)動(dòng)、圖形接口和音視頻驅(qū)動(dòng)等，硬件底層驅(qū)動(dòng)提供外 圍硬件設(shè)備的驅(qū)動(dòng)，包括12C總線、異步串行通信口、非易失內(nèi)存、遙控器、網(wǎng)絡(luò)接口模塊、 電話機(jī)等。圖形接口主要用于完成圖形顯示功能，提供給應(yīng)用程序各種圖形函數(shù)，為用戶提 供友好的用戶界面。音視頻驅(qū)動(dòng)用于控制各種格式的音視頻解碼，如H. 264、G. 711等。協(xié)議層包括SIP、RTP等網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，還包括RF協(xié)議等。主要完成網(wǎng)絡(luò)通信接口控 制、音視頻數(shù)據(jù)的傳輸?shù)?。?yīng)用層包括VOIP/可視電話應(yīng)用、安防偵測(cè)/報(bào)警應(yīng)用、家庭醫(yī)療客戶端開(kāi)發(fā)、監(jiān) 控錄像/回放應(yīng)用和視頻畫(huà)中畫(huà)/分屏等應(yīng)用，根據(jù)用戶的控制啟用不同的應(yīng)用程序完成 相應(yīng)的任務(wù)。應(yīng)用UI層完成應(yīng)用的界面展現(xiàn)、系統(tǒng)設(shè)置等，包括可視通話、家庭視頻遠(yuǎn)程控制、 音視頻切換、家庭醫(yī)療、系統(tǒng)設(shè)置等，便于用戶的操作。應(yīng)用層安防偵測(cè)程序?qū)Σ杉膱D像通過(guò)媒體處理模塊進(jìn)行圖像運(yùn)動(dòng)偵測(cè)，也可以 由RF模塊通過(guò)SPI接口無(wú)線模塊采集報(bào)警傳感器的信號(hào)，若產(chǎn)生報(bào)警則立即通過(guò)網(wǎng)絡(luò)報(bào)警將數(shù)據(jù)上傳到監(jiān)控系統(tǒng)中或?qū)D像聲音本地錄像。 本發(fā)明數(shù)字家庭智能視頻網(wǎng)關(guān)通過(guò)各種接入網(wǎng)，可以和軟交換服務(wù)器建立可視通 信連接，和對(duì)端完成可視電話；可以和視頻監(jiān)控服務(wù)器建立連接，將監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)上傳到服務(wù)器 或到服務(wù)器查看數(shù)據(jù)，也可以和社區(qū)安防系統(tǒng)對(duì)接，進(jìn)行社區(qū)報(bào)警；可以和社區(qū)醫(yī)療系統(tǒng)對(duì) 接，將測(cè)試數(shù)據(jù)上傳到系統(tǒng)中，醫(yī)生出具診斷結(jié)果可以反饋到終端顯示到電視機(jī)上。另外通 過(guò)系統(tǒng)的對(duì)外接口可以和外部應(yīng)用系統(tǒng)如IMS、其他醫(yī)療診斷系統(tǒng)和110等系統(tǒng)對(duì)接。需要說(shuō)明的是，上述裝置和系統(tǒng)內(nèi)的各單元之間的信息交互、執(zhí)行過(guò)程等內(nèi)容，由 于與本發(fā)明方法實(shí)施例基于同一構(gòu)思，具體內(nèi)容可參見(jiàn)本發(fā)明方法實(shí)施例中的敘述，此處 不再贅述。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解上述實(shí)施例的各種方法中的全部或部分步驟是可 以通過(guò)程序來(lái)指令相關(guān)的硬件來(lái)完成，該程序可以存儲(chǔ)于一計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中，存 儲(chǔ)介質(zhì)可以包括只讀存儲(chǔ)器(ROM，Read Only Memory)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM，Random Access Memory)、磁盤(pán)或光盤(pán)等。以上對(duì)本發(fā)明實(shí)施例所提供的數(shù)字家庭智能視頻網(wǎng)關(guān)，進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中 應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助 理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想， 在具體實(shí)施方式
及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說(shuō)明書(shū)內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本 發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
一種數(shù)字家庭智能視頻網(wǎng)關(guān)，其特征在于，數(shù)字家庭智能視頻網(wǎng)關(guān)中硬件主要包括媒體處理器，音視頻處理器，SLIC模塊，網(wǎng)絡(luò)接口，485模塊，SD卡接口，RF無(wú)線模塊，USB host，USB OTG，無(wú)線接收模塊，F(xiàn)lash，DRAM，可以提供四路音視頻源RCA輸入接口、一路音視頻源RCA輸出接口、2個(gè)以上以太網(wǎng)接口、2個(gè)USB接口、SD卡接口、一個(gè)RJ11接口、無(wú)線采集接口；軟件結(jié)構(gòu)由驅(qū)動(dòng)層、協(xié)議棧層、應(yīng)用層和應(yīng)用界面層組層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字家庭智能視頻網(wǎng)關(guān)，其特征在于，所述媒體處理器采 用高性能單芯片ASICSoC芯片，其可實(shí)現(xiàn)媒體編解碼處理、通信控制、運(yùn)動(dòng)偵測(cè)、畫(huà)中畫(huà)等 大部分視頻處理功能；音視頻處理器采用高集成度的視頻前端處理芯片，音視頻處理器主 要完成多路音視頻的采集、預(yù)處理和輸出；所述媒體處理器外接電話機(jī)，媒體處理器外掛 SI3215 SLIC電路驅(qū)動(dòng)普通電話機(jī)，電話機(jī)摘機(jī)后，SI3215將提供摘機(jī)信號(hào)音，用戶撥打?qū)?端可視電話的號(hào)碼，SLIC采集后送入媒體處理器，可視電話攝像頭采集圖像后送入音視頻 處理器，音視頻處理器做A/D轉(zhuǎn)換后送給媒體處理器，媒體處理器進(jìn)行編碼處理；媒體處 理器通過(guò)SIP協(xié)議棧從網(wǎng)絡(luò)接口呼叫服務(wù)器，和對(duì)端呼叫建立后和對(duì)端進(jìn)行音視頻數(shù)據(jù)傳 輸，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口完成雙方數(shù)據(jù)流的傳輸，對(duì)端圖像顯示在電視機(jī)上，雙方可以進(jìn)行可視電 話。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字家庭智能視頻網(wǎng)關(guān)，其特征在于，驅(qū)動(dòng)層主要完成硬件 底層驅(qū)動(dòng)、圖形接口和音視頻驅(qū)動(dòng)，硬件底層驅(qū)動(dòng)提供外圍硬件設(shè)備的驅(qū)動(dòng)，包括12C總 線、異步串行通信口、非易失內(nèi)存、遙控器、網(wǎng)絡(luò)接口模塊、電話機(jī)；圖形接口主要用于完成 圖形顯示功能，提供給應(yīng)用程序各種圖形函數(shù)，為用戶提供友好的用戶界面；音視頻驅(qū)動(dòng)用 于控制各種格式的音視頻解碼，包括H. 264、G. 711 ；協(xié)議層包括SIP、RTP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，還包括RF協(xié)議；主要完成網(wǎng)絡(luò)通信接口控制、音視頻數(shù) 據(jù)的傳輸；應(yīng)用層包括VOIP/可視電話應(yīng)用、安防偵測(cè)/報(bào)警應(yīng)用、家庭醫(yī)療客戶端開(kāi)發(fā)、監(jiān)控錄 像/回放應(yīng)用和視頻畫(huà)中畫(huà)/分屏等應(yīng)用，根據(jù)用戶的控制啟用不同的應(yīng)用程序完成相應(yīng) 的任務(wù)；應(yīng)用UI層完成應(yīng)用的界面展現(xiàn)、系統(tǒng)設(shè)置，包括可視通話、家庭視頻遠(yuǎn)程控制、音視頻 切換、家庭醫(yī)療、系統(tǒng)設(shè)置，便于用戶的操作。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種數(shù)字家庭智能視頻網(wǎng)關(guān)。其具有媒體處理器及音視頻處理器，所述媒體處理器外接電話機(jī)，通過(guò)音視頻處理器采集可視電話攝像頭的圖像，進(jìn)行音視頻編碼處理，媒體處理器通過(guò)SIP協(xié)議棧呼叫對(duì)端可視電話終端，建立通信連接后傳送音視頻媒體流。通過(guò)將數(shù)字家庭所需要的視頻通信、視頻處理和視頻網(wǎng)關(guān)功能集于一體，簡(jiǎn)化了外接設(shè)備，降低用戶使用成本。
文檔編號(hào)H04N7/18GK101883264SQ20101021491
公開(kāi)日2010年11月10日 申請(qǐng)日期2010年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月30日
發(fā)明者羅笑南, 趙丹丹 申請(qǐng)人:中山大學(xué)