基于单芯片的网络可视电话系统

1.一种基于单芯片的网络可视电话系统，包括可视电话机和外接于可 视电话机的视频输入/输出设备、音频输入/输出设备，可视电话机接入 PSTN电话网和局域网LAN/以太网WAN和远端通讯，可视电话机以单片 DSP处理器为核心，外接视频AD转换器、音频AD/DA转换器、数据存 储器SDRAM、程序存储器FLASH、以太网控制器、网络交换器、视频 DA转换器及普通电话机，视频AD转换器、视频DA转换器、音频AD/DA 转换器分别对应设有视频输入接口、视频输出接口和音频输入、输出接口； DSP处理器采用实时操作系统RTOS，其特征在于：所述的普通电话机一 路通过电话接口芯片接入DSP处理器，另一路并联至PSTN电话网通过变 压器和DTMF探测器接入DSP处理器，电话接口芯片与音频AD/DA转换 器相连。
2.如权利要求1所述的基于单芯片的网络可视电话系统，其特征在 于：所述的DSP处理器还外接有RS232串口通讯模块、红外接收模块、 系统复位模块和电源控制模块。
3.如权利要求1所述的基于单芯片的网络可视电话系统，其特征在 于：所述的视频输入接口连接视频输入设备；所述的视频输出接口连接视 频输出设备；所述的音频输入、输出接口连接音频输入、输出设备。
4.如权利要求3所述的基于单芯片的网络可视电话系统，其特征在 于：所述的视频输入设备为摄像机；所述的视频输出设备为电视机或监视 器；所述的音频输入设备为麦克风或普通电话机。
5.如权利要求4所述的基于单芯片的网络可视电话系统，其特征在 于：所述的普通电话机为无绳电话机。
6.如权利要求1所述的基于单芯片的网络可视电话系统，其特征在 于：所述的DSP处理器通过以太网控制器芯片的MII接口与网络交换器 芯片相连后接入局域网或公用网络。

技术领域\n本发明涉及一种可视电话，具体是指一种利用单芯片实现双向传输的 网络可电视电话系统，属于电子设备领域。\n背景技术\n随着网络宽带技术的发展，可视通讯已经具备了实用和推广的条件， 许多网络运营商已经或正在建设可视电话运营环境，市场上对成本低，性 能高的可视电话有很大的需求。\n现有的可视电话一般具备有液晶显示器，按键和听筒，这些没有充分 利用家庭，办公环境现有的普通电话，电视机等设备功能。并且目前多数 可视电话采用了MCU+DSP的解决方案，音频、视频的压缩解压需通过专用 的ASIC芯片完成的，结构复杂、成本高、扩展性差。\n发明内容\n本发明提供了一种利用单芯片实现双向传输的网络可电视电话系统， 系统可维护性好、结构简单、成本大为降低、可扩展性强。\n一种基于单芯片的网络可视电话系统，包括可视电话机和外接于可视 电话机的视频输入/输出设备、音频输入/输出设备，可视电话机接入公用 电话网(PSTN)和局域网LAN/以太网WAN和远端通讯，可视电话机以 单片数字信号处理器(DSP)为核心，外接视频模数(AD)转换器、音频 模数/数模(AD/DA)转换器、数据存储器SDRAM、程序存储器FLASH、 以太网控制器、网络交换器、视频数模(DA)转换器及普通电话机，视 频AD转换器、视频DA转换器、音频AD/DA转换器分别对应设有视频 输入接口、视频输出接口和音频输入、输出接口；DSP处理器采用实时操 作系统RTOS，其特征在于：所述的普通电话机一路通过电话接口芯片接 入DSP处理器，另一路并联至PSTN电话网通过变压器和DTMF探测器 接入DSP处理器，电话接口芯片与音频AD/DA转换器相连。\n所述的DSP处理器还外接有RS232串口通讯模块、红外接收模块、 系统复位模块和电源控制模块。\n所述的视频输入接口连接视频输入设备；所述的视频输出接口连接视 频输出设备；所述的音频输入、输出接口连接音频输入、输出设备。\n所述的视频输入设备可采用摄像机；所述的视频输出设备可采用电视 机、监视器；所述的音频输入设备可采用麦克风、普通电话机。\n所述的普通电话机包括无绳电话机。\n所述的DSP处理器通过以太网控制器芯片的MII接口与网络交换器 芯片相连后接入局域网或公用网络。\n本发明采用的专门针对多媒体应用而开发的DSP处理器具备DSP和 MCU复合功能，能提供强大的编解码能力和一般微处理器控制能力；另外 DSP处理器内部拥有两个处理器核心，一个处理器核心上使用实时操作系 统RTOS，实现可视电话的网络、协议功能；另一个处理器核心实现视音频 编解码功能，该处理器将网络协议和编解码算法整合在单一芯片上，特别 适合可视电话这种编解码能力要求比较高的应用。\n同现有的其他可视电话相比，本发明采用单片DSP处理器实现数据的 双向传输，结构大为简化，成本大为降低，可扩展性增强。且采用了连接 普通电话机(包括无绳电话机)操作，连接电视机输出视频的使用形态， 充分的考虑了现有家庭的资源，以较低的价位，实现高端视频会议系统的 功能，适用于家庭、会议现场、办公环境下的可视对讲。\n附图说明\n图1为本发明的连接结构示意图。\n图2为本发明中可视电话机的内部结构框图；\n其中：1-电视机，2-视频输入，3-普通电话网络，4-以太网，5-可 视电话，6-遥控器，7-普通电话/无绳电话，8-用户。\n具体实施方式\n如图1所示，一种基于单芯片的网络可视电话系统，包括可视电话机 5，可视电话机5外部接有视频输入设备2、视频输出设备1、音频输入/ 输出设备7，并通过接入的PSTN电话网3和局域网LAN/以太网WAN4和远 端通讯。\n图2所示为可视电话机的内部结构框图，如图所示，可视电话机以单 片DSP处理器为核心，DSP处理器通过EBIU总线外接数据存储器SDRAM、 程序存储器FLASH和以太网控制器；通过PPI1数据总线、IIC总线和两根 PF口线外接视频AD转换器；通过PPI2数据总线、IIC总线和两根PF口 线外接视频DA转换器；通过SPORTO和一根PF口线外接音频AD/DA转换 器相连；通过五根PF口线外接DTMF探测器；另外DSP处理器还外接有 RS232串口通讯模块、红外接收模块、系统复位模块和电源控制模块。\n其中，视频AD转换器的视频输入数据总线与DSP处理器的PPI1总线 相连，视频AD转换器的控制线与DSP处理器的PF口线相连。\n音频AD/DA转换器的SPORTO口音频数据总线与DSP处理器相连。\n视频DA转换器的视频输出数据线与DSP处理器的PPI2总线相连，视 频DA转换器的控制线与DSP处理器的PF口线相连。\n以太网控制器的数据地址总线与DSP处理器的EBIU总线相连，以太 网控制器通过MII接口与网络交换芯片相连。\n程序存储器FLASH和数据存储器SDRAM的数据总线、地址总线、控制 线与DSP处理器的EBIU总线相连。\n电话接口芯片及接口电路与音频AD/DA转换器相连，并外接普通电活 机。\n视频AD转换器、视频DA转换器、音频AD/DA转换器分别对应设有视 频输入接口、视频输出接口和音频输入、输出接口；视频输入接口连接视 频输入装置，视频输出接口连接视频输出装置，音频输入、输出接口连接 音频输入、输出装置；视频输入装置可采用摄像机，视频输出装置可采用 电视机、监视器，音频输入装置可采用麦克风、普通电话机(包括无绳电 话机)。\nDSP处理器通过以太网控制芯片的MII接口与网络交换芯片相连后接 入局域网或公用网络；DTMF探测器一端外接于DSP处理器，另一端接入公 用电话线网。\n本发明的可视电话机采用单片DSP BF561处理器作为核心处理器，其 内部拥有两个处理器核心，一个处理器核心上使用实时操作系统RTOS，实 现可视电话的网络、协议功能；另一个处理器核心实现视音频编解码功能， 该处理器将网络协议和编解码算法整合在单一芯片上，同现有其他可视电 话机相比，系统可维护性好，结构大为简化，成本大为降低，可扩展性增 强。\n应用时，将可视电话机5接入PSTN电话网3，并接入LAN局域网或 WAN以太网4，外接普通电话机7，视频输入接口连接视频输入设备2，视 频输出接口连接电视机/监视器1，接通电源，通过基于红外通讯的遥控器 6将网络参数配置好后即可对远端进行呼叫。\n用户8拿起普通电话机7时，系统默认普通电话机7是挂接在公用电 话网络3上的，当输入的号码为PSTN电话号码时，DTMF探测器检查所拨 的第一位号码就立即识别出此呼叫为一个PSTN普通电话呼叫，此时可视 电话机5对用户8来说是透明的，用户8使用该电话7和使用普通电话是 一样的，呼叫的建立完全由公用电话网络3控制，直到此呼叫被释放，在 此期间，DTMF探测器一直检测普通电话机7和公用电话网3之间的连接状 态。\n拨打可视电话和进行可视电话设置需预先设置一个字冠，如’*’ 或’#’，具体设置可由用户8设定，本发明中设定’*’为网络可视电话 呼叫的字冠，’#’为设置可视电话的字冠。\n当DTMF探测器识别到呼叫号码的第一个字符为’*’时便判断出这是 一个网络可视电话呼叫，之后用户8可以通过数字0-9和字符*，#来输入 IP地址，完成网络可视电话的拨号工作，拨号完成后，可视电话机5使用 H.323或者SIP可视电话协议向远端发起呼叫消息，远端的可视电活接收 到呼叫消息时，两方可视电话完成媒体能力协商，当协商完成以后，系统 进入媒体通信阶段。\n在媒体通信阶段，系统开启视频、音频双向通道，在可视电话5的两 端完成可视电话对讲功能，系统通过挂接的普通电话机7来实现语音传递， 同时视频图像通过挂接的电视机/监视器1输出，由于系统支持无绳电话， 用户8可以自由走动通话。\n当DTMF探测器识别到呼叫号码的第一个字符为’#’时便判断出这 是用户8需要设置可视电话5的选项，此时可通过普通电话机7上的键盘 上来完成网络可视电话5的设置。\n当用户8放下电话7时，系统探测到后发起断开呼叫信令，结束通话 后，系统进入待机状态。\n本发明支持多种通话模式，隐私模式可看到对方的视频，而对方看不 到本方的视频；画中画模式可把双方的视频同时显示在电视机上；通话状 态中的静音模式，可以使得对方无法听到本方的声音。\n本发明还具有以下功能：\n1、电话本功能：可以添加、修改电话本内容，修改和添加有数字， 字母，符号，中文拼音；\n2、通话记录功能：可以记录下系统未接电话、已拨电话、已接电话 的号码，通话时间等信息；\n3、普通电话操作功能：实用普通电话机拨打普通电话功能，使用上 完全兼容普通电话机操作；\n4、支持采用外接电视输出视频形式，可以给使用者提供更宽阔的视 野和更清晰的视频，DSP单芯片具备的高效的视频编解码性能保证了视频 的实行性，是的视频清晰，流畅；\n5、支持采用CCD(电荷耦合器件)图像传感器，视频质量灵敏度高，图 像质量高的优点，这样从源头保证了视频的质量。同时由于采用高位数的 音频采样，提供了理想的语音质量。