專利名稱：微功率音視頻發(fā)射器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及2.4GHz微功率音視頻發(fā)射器，包含了VGA(視頻圖形陣列)信號(hào)到Video(電視視頻)信號(hào)的轉(zhuǎn)換與處理技術(shù)，2.4GHz載波及FM調(diào)制技術(shù)，433MHz載波及ASK解調(diào)技術(shù)，USB接口技術(shù)，紅外信號(hào)發(fā)射技術(shù)，MCU處理控制技術(shù)，電源以及EMC技術(shù)。
背景技術(shù)：
目前，寬帶IP流媒體服務(wù)正在迅速發(fā)展，逐漸成為寬帶網(wǎng)絡(luò)的主角。隨著寬帶網(wǎng)絡(luò)及流媒體技術(shù)的發(fā)展，用戶端的帶寬越來(lái)越寬，流媒體技術(shù)在以往相同的壓縮碼流上獲得更高質(zhì)量的視頻，為寬帶用戶提供在線欣賞高質(zhì)量的視頻節(jié)目變成了現(xiàn)實(shí)，同時(shí)也為寬帶網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商帶來(lái)了一種新的運(yùn)營(yíng)模式和增殖業(yè)務(wù)。寬帶網(wǎng)絡(luò)用戶中，最主要的寬帶應(yīng)用是下載或點(diǎn)播影片。由于計(jì)算機(jī)屬于個(gè)人用品，而在顯示器上看電影又有一些局限性，例如屏幕太小，不適合一家人收看；顯示器的亮度和色彩飽和度低，無(wú)法充分體現(xiàn)影片的效果；長(zhǎng)時(shí)間近距離注視顯示屏容易引起視力疲勞和下降；等等。
針對(duì)實(shí)現(xiàn)電腦的VGA信號(hào)轉(zhuǎn)換成視頻Video信號(hào)功能的單芯片，在產(chǎn)品化的設(shè)計(jì)上對(duì)EMC的要求較高，必須很好的解決模擬電源和地，數(shù)字電源和地，以及它們之間的相互干擾問題，解決不好會(huì)直接影響到輸出視頻信號(hào)的圖象質(zhì)量。目前市面上的一些應(yīng)用產(chǎn)品，主要利用單芯片做成一些VGA信號(hào)到Video信號(hào)的有線轉(zhuǎn)換器，產(chǎn)品的功耗較高，發(fā)熱量較大，技術(shù)指標(biāo)相對(duì)較低，一般VGA信號(hào)的支持為，分辨率1024×768，刷新率60/70/75Hz。
實(shí)用新型內(nèi)容為了解決上述使用上的瓶頸問題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種微功率音視頻發(fā)射器，實(shí)現(xiàn)微波波段(2.4GHz)和射頻波段(300MHz至1200MHz)，以及VGA到Video信號(hào)轉(zhuǎn)換技術(shù)的有效整合，使得各個(gè)頻段及高頻，數(shù)字，模擬電路能夠協(xié)調(diào)的在同一個(gè)產(chǎn)品中有效的協(xié)調(diào)工作，實(shí)現(xiàn)既定功能。
本實(shí)用新型所提供的一種微功率音視頻發(fā)射器，它與外界的微功率音視頻接收器相對(duì)應(yīng)，其特征在于，包括VGA信號(hào)到視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊、2.4GHz載波/音視頻FM調(diào)制/無(wú)線發(fā)射模塊、433MHz射頻紅外數(shù)據(jù)信號(hào)解調(diào)接收模塊、單片機(jī)中央控制模塊、紅外調(diào)制發(fā)射模塊、遙控信號(hào)轉(zhuǎn)換及USB接口模塊、視頻矩陣開關(guān)和向上述各模塊供電的電源模塊，所述各模塊的連接關(guān)系是VGA信號(hào)到Video轉(zhuǎn)換模塊、視頻矩陣開關(guān)、2.4GHz載波/音視頻FM調(diào)制/無(wú)線發(fā)射模塊依序相連，433MHz射頻紅外數(shù)據(jù)信號(hào)解調(diào)接收模塊分別與單片機(jī)中央控制模塊、紅外調(diào)制發(fā)射模塊、遙控信號(hào)轉(zhuǎn)換及USB接口模塊相連，其中VGA信號(hào)到視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊，用于實(shí)現(xiàn)VGA信號(hào)到視頻信號(hào)的轉(zhuǎn)換；2.4GHz載波/音視頻FM調(diào)制/無(wú)線發(fā)射模塊，用于實(shí)現(xiàn)音視頻信號(hào)的FM調(diào)制和無(wú)線發(fā)射；433MHz射頻紅外數(shù)據(jù)信號(hào)解調(diào)接收模塊，用于實(shí)現(xiàn)數(shù)字序列信號(hào)的無(wú)線遠(yuǎn)距離傳輸；單片機(jī)中央控制模塊，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)VGA信號(hào)到視頻信號(hào)的轉(zhuǎn)換芯片的初始化、參數(shù)設(shè)置，以及對(duì)紅外數(shù)字序列信號(hào)的識(shí)別解碼功能，以及視頻矩陣開關(guān)的控制；電源模塊，為各個(gè)功能模塊提供工作所需電源；紅外調(diào)制發(fā)射模塊，用于把通過(guò)433MHz射頻模塊遠(yuǎn)距離傳輸過(guò)來(lái)的數(shù)字序列信號(hào)調(diào)制到38KHz的紅外載波信號(hào)上并發(fā)射出去；遙控信號(hào)轉(zhuǎn)換及USB接口模塊，用于實(shí)現(xiàn)紅外遙控?cái)?shù)字序列信號(hào)通過(guò)USB接口與電腦的連接，以便實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離對(duì)電腦的遙控操作；視頻矩陣開關(guān)，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)VGA信號(hào)轉(zhuǎn)換后輸出的視頻信和直接從外面輸入的視頻信號(hào)的輸出做切換控制。
本實(shí)用新型通過(guò)在微波2.4GHz載波上采用音視頻的FM調(diào)制，在射頻頻段上采用直接數(shù)字序列的ASK/FSK調(diào)制，以及紅外信號(hào)的收發(fā)，通過(guò)微波2.4GHz頻段作為載波把VGA信號(hào)轉(zhuǎn)換成的視頻信號(hào)遠(yuǎn)距離傳輸?shù)诫娨暀C(jī)(TV)上顯示，同時(shí)通過(guò)射頻載波電視機(jī)端操作電腦的遙控鼠標(biāo)鍵盤信號(hào)遠(yuǎn)距離傳輸?shù)诫娔X端通過(guò)USB接口實(shí)現(xiàn)對(duì)電腦的操作，本實(shí)用新型首次把以上各個(gè)功能塊有效的整合在一起，解決了各大技術(shù)塊相互之間在技術(shù)上共同使用的瓶頸，實(shí)現(xiàn)了電腦與電視機(jī)(逐行顯示設(shè)備與隔行顯示設(shè)備之間)，音、視頻多媒體設(shè)備之間(DVD，VCD，攝錄象機(jī)，電視機(jī)，音像設(shè)備等)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)以及多點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)，無(wú)線連接以及互動(dòng)應(yīng)用。在應(yīng)用上突破了以往固有的一些瓶頸(如施工困難，復(fù)雜，成本高昂，無(wú)法布線，不利于大面積推廣應(yīng)用等)創(chuàng)造了新的應(yīng)用空間和領(lǐng)域。利用本實(shí)用新型可以很輕松的實(shí)現(xiàn)以往難以實(shí)現(xiàn)的應(yīng)用和使用。同時(shí)為時(shí)下非常熱的IP-TV推出了一個(gè)全新的低成本應(yīng)用解決方案。


本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本實(shí)用新型，即微功率音視頻發(fā)射器，包括VGA信號(hào)到視頻信號(hào)(Video)轉(zhuǎn)換模塊、2.4GHz載波/音視頻FM調(diào)制/無(wú)線發(fā)射模塊、433MHz射頻紅外數(shù)據(jù)信號(hào)解調(diào)接收模塊、單片機(jī)中央控制模塊、紅外調(diào)制發(fā)射模塊、遙控信號(hào)轉(zhuǎn)換及USB接口模塊、視頻矩陣開關(guān)和向上述各模塊供電的電源模塊，其中VGA信號(hào)到Video轉(zhuǎn)換模塊、視頻矩陣開關(guān)、2.4GHz載波/音視頻FM調(diào)制/無(wú)線發(fā)射模塊依序相連，433MHz射頻紅外數(shù)據(jù)信號(hào)解調(diào)接收模塊分別與單片機(jī)中央控制模塊、紅外調(diào)制發(fā)射模塊、遙控信號(hào)轉(zhuǎn)換及USB接口模塊相連。
1、VGA信號(hào)到視頻信號(hào)(Video)轉(zhuǎn)換模塊該模塊主要實(shí)現(xiàn)VGA信號(hào)到視頻信號(hào)的轉(zhuǎn)換。方案可采用最新技術(shù)的視頻轉(zhuǎn)換芯片(例如美國(guó)Focus公司的FS401，F(xiàn)S403，美國(guó)Aitech公司的AIT2138等)以單芯片設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)，采用+3.3V或+5V供電，具有較低共耗?？梢越邮軄?lái)自任何計(jì)算機(jī)輸出的VGA、SVGA或XVGA等信號(hào)輸入，并轉(zhuǎn)換成NTSC或PAL制式的視頻信號(hào)以Composite(復(fù)合視頻信號(hào))輸出。亮度、色度、對(duì)比度、圖象及畫面尺寸均可調(diào)，純硬件設(shè)計(jì)，連接簡(jiǎn)單。對(duì)VGA輸入信號(hào)支持分辨率為最小到640×400，最大到2048×1536，刷新頻率最高可支持150HZ。適用于現(xiàn)在市面上的所有規(guī)格計(jì)算機(jī)，純硬件設(shè)計(jì)，即插即用，與系統(tǒng)及PC應(yīng)用軟件軟件不相干。
2、2.4GHz載波/音視頻FM調(diào)制/無(wú)線發(fā)射模塊本模塊主要實(shí)現(xiàn)音視頻信號(hào)的FM調(diào)制和無(wú)線發(fā)射，可采用市場(chǎng)上常見的產(chǎn)品。發(fā)射端把輸入的音(立體聲，信號(hào)電平1Vp-p)、視頻(復(fù)合視頻，信號(hào)電平1Vp-p)信號(hào)經(jīng)過(guò)FM調(diào)頻，調(diào)制到由數(shù)字鎖相頻率合成得到的2.4GHz頻點(diǎn)上進(jìn)行發(fā)射。在2.4GHz頻率的發(fā)射接收傳輸中，采用了點(diǎn)頻傳輸，有效的提高了頻譜效率、抗干擾能力。在整個(gè)產(chǎn)品發(fā)送端的音、視頻FM調(diào)制，2.4GHz頻率點(diǎn)的合成過(guò)程中，全部通過(guò)單片機(jī)(MCU)的協(xié)調(diào)控制來(lái)實(shí)現(xiàn)，單片機(jī)的程序代碼自主開發(fā)設(shè)計(jì)，2.4GHz頻段共生成了四個(gè)可控頻點(diǎn)，這樣模塊可以在四個(gè)不同的頻道上進(jìn)行發(fā)射而互不干擾。整個(gè)RF發(fā)射模塊部分采用+5V供電，具有功耗低，體積小。在空曠地傳輸距離90米(左右)，2.4GHz頻率穩(wěn)定度正負(fù)100KHz，信號(hào)發(fā)射功率為10dBm左右，對(duì)視頻信號(hào)支持NTSC和PAL制式。音、視頻傳輸所占用的帶寬為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電視信道帶寬8MHz。
3、433MHz射頻紅外數(shù)據(jù)信號(hào)解調(diào)接收模塊本模塊主要實(shí)現(xiàn)數(shù)字序列信號(hào)的無(wú)線遠(yuǎn)距離傳輸。模塊采用集成了433MHz頻率振蕩合成器以及ASK(幅度鍵控)/FSK(頻移鍵控)調(diào)制解調(diào)功能的芯片組(例如臺(tái)灣HiMARK公司的3400/3000芯片組)來(lái)實(shí)現(xiàn)整個(gè)方案，成本非常低廉，RF模塊部分+5V供電，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，整個(gè)模塊體積非常小，功耗非常低，接收模塊接收并把數(shù)字序列信號(hào)解調(diào)出來(lái)輸出到產(chǎn)品的MCU(單片機(jī))和紅外調(diào)制發(fā)射模塊和USB接口模塊，實(shí)現(xiàn)對(duì)VGA信號(hào)到視頻信號(hào)的轉(zhuǎn)換芯片的控制和DVD、機(jī)頂盒等設(shè)備的控制和電腦的操作。在整個(gè)紅外信號(hào)數(shù)字序列中加入了32位的CRC校驗(yàn)碼，有效的提高了數(shù)字序列的傳輸抗干擾能力，減低了誤碼率，使得在電視機(jī)端能夠靈活方便的直接操作電腦等。接收模塊的接收靈敏度為-90dBm。
4、單片機(jī)中央控制模塊本模塊主要實(shí)現(xiàn)對(duì)VGA信號(hào)到視頻信號(hào)的轉(zhuǎn)換芯片的初始化、參數(shù)設(shè)置等，以及對(duì)紅外數(shù)字序列信號(hào)的識(shí)別解碼功能，以及視頻矩陣開關(guān)的控制。單片機(jī)(MCU)采用8051內(nèi)核的任意單片機(jī)，自主編寫控制程序代碼。
5、電源模塊本模塊主要為產(chǎn)品的各個(gè)功能模塊提供工作所需電源。產(chǎn)品的輸入電壓為+7.5V，電源模塊把輸入的+7.5V電壓分別隔離與轉(zhuǎn)換成各個(gè)數(shù)字，模擬電路模塊所需要的+5V，+3.3V等電壓，解決好整個(gè)產(chǎn)品電源與接地的相互兼容與抗干擾問題，以及重點(diǎn)解決整個(gè)產(chǎn)品EMC(電磁干擾)問題。
6、紅外調(diào)制發(fā)射模塊本模塊主要是把通過(guò)433MHz射頻模塊遠(yuǎn)距離傳輸過(guò)來(lái)的數(shù)字序列信號(hào)調(diào)制到38KHz的紅外載波信號(hào)上并發(fā)射出去，以便控制DVD、機(jī)頂盒等設(shè)備。本模塊采用分立電子元器組成的常見模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)38KHz的載波信號(hào)并把數(shù)字序列信號(hào)調(diào)制上去，然后通過(guò)紅外信號(hào)發(fā)射二極管發(fā)射出去。
7、遙控信號(hào)轉(zhuǎn)換及USB接口模塊本模塊主要實(shí)現(xiàn)紅外遙控?cái)?shù)字序列信號(hào)通過(guò)USB接口與電腦的連接，以便實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離對(duì)電腦的遙控操作。本模塊主要采用賽普拉斯(Sypress)公司的專用芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)，程序代碼自主編寫。
8、視頻矩陣開關(guān)本模塊主要實(shí)現(xiàn)對(duì)VGA信號(hào)轉(zhuǎn)換后輸出的視頻信和直接從外面輸入的視頻信號(hào)的輸出做切換控制。采用常用的視頻開關(guān)芯片或機(jī)械開關(guān)即可。
通過(guò)本實(shí)用新型，人們可以很舒適的全家人在客廳里通過(guò)家庭影院(或其他房間的電視機(jī)和視頻顯示設(shè)備)觀看寬帶網(wǎng)絡(luò)上的流媒體節(jié)目，以及其他各類以PC為載體的精彩節(jié)目或課件，在電視機(jī)上實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上沖浪，玩網(wǎng)絡(luò)游戲。無(wú)線鏈接無(wú)須布線施工等。本實(shí)用新型還可以很輕松的解決許多場(chǎng)合的一些應(yīng)用起來(lái)很復(fù)雜，造價(jià)成本很高事情，比如在大型會(huì)議室、多媒體教室、醫(yī)院病房病人情況的監(jiān)控、通過(guò)飛圖系列產(chǎn)品很輕松的實(shí)現(xiàn)PC到TV的無(wú)線連接以及互動(dòng)應(yīng)用，而省去繁瑣的布線施工，大大的節(jié)省了成本，方便了使用。
權(quán)利要求1.一種微功率音視頻發(fā)射器，它與外界的微功率音視頻接收器相對(duì)應(yīng)，其特征在于，包括VGA信號(hào)到視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊、2.4GHz載波/音視頻FM調(diào)制/無(wú)線發(fā)射模塊、433MHz射頻紅外數(shù)據(jù)信號(hào)解調(diào)接收模塊、單片機(jī)中央控制模塊、紅外調(diào)制發(fā)射模塊、遙控信號(hào)轉(zhuǎn)換及USB接口模塊、視頻矩陣開關(guān)和向上述各模塊供電的電源模塊，所述各模塊的連接關(guān)系是VGA信號(hào)到Video轉(zhuǎn)換模塊、視頻矩陣開關(guān)、2.4GHz載波/音視頻FM調(diào)制/無(wú)線發(fā)射模塊依序相連，433MHz射頻紅外數(shù)據(jù)信號(hào)解調(diào)接收模塊分別與單片機(jī)中央控制模塊、紅外調(diào)制發(fā)射模塊、遙控信號(hào)轉(zhuǎn)換及USB接口模塊相連，其中VGA信號(hào)到視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊，用于實(shí)現(xiàn)VGA信號(hào)到視頻信號(hào)的轉(zhuǎn)換；2.4GHz載波/音視頻FM調(diào)制/無(wú)線發(fā)射模塊，用于實(shí)現(xiàn)音視頻信號(hào)的FM調(diào)制和無(wú)線發(fā)射；433MHz射頻紅外數(shù)據(jù)信號(hào)接收解調(diào)模塊，用于實(shí)現(xiàn)數(shù)字序列信號(hào)的無(wú)線遠(yuǎn)距離傳輸；單片機(jī)中央控制模塊，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)VGA信號(hào)到視頻信號(hào)的轉(zhuǎn)換芯片的初始化、參數(shù)設(shè)置，以及對(duì)紅外數(shù)字序列信號(hào)的識(shí)別解碼功能，以及視頻矩陣開關(guān)的控制；電源模塊，為各個(gè)功能模塊提供工作所需電源；紅外調(diào)制發(fā)射模塊，用于把通過(guò)433MHz射頻模塊遠(yuǎn)距離傳輸過(guò)來(lái)的數(shù)字序列信號(hào)調(diào)制到38KHz的紅外載波信號(hào)上并發(fā)射出去；遙控信號(hào)轉(zhuǎn)換及USB接口模塊，用于實(shí)現(xiàn)紅外遙控?cái)?shù)字序列信號(hào)通過(guò)USB接口與電腦的連接，以便實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離對(duì)電腦的遙控操作；視頻矩陣開關(guān)，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)VGA信號(hào)轉(zhuǎn)換后輸出的視頻信和直接從外面輸入的視頻信號(hào)的輸出做切換控制。
專利摘要一種微功率音視頻發(fā)射器，它與外界的微功率音視頻接收器相對(duì)應(yīng)，其特征在于，包括VGA信號(hào)到視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊、2.4GHz載波/音視頻FM調(diào)制/無(wú)線發(fā)射模塊、433MHz射頻紅外數(shù)據(jù)信號(hào)解調(diào)接收模塊、單片機(jī)中央控制模塊、紅外調(diào)制發(fā)射模塊、遙控信號(hào)轉(zhuǎn)換及USB接口模塊、視頻矩陣開關(guān)和向上述各模塊供電的電源模塊。本實(shí)用新型首次把以上各個(gè)功能塊有效的整合在一起，解決了各大技術(shù)塊相互之間在技術(shù)上共同使用的瓶頸，實(shí)現(xiàn)了電腦與電視機(jī)，音、視頻多媒體設(shè)備之間的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)以及多點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)，無(wú)線連接以及互動(dòng)應(yīng)用。利用本實(shí)用新型可以很輕松的實(shí)現(xiàn)以往難以實(shí)現(xiàn)的應(yīng)用和使用，同時(shí)為時(shí)下非常熱的IP－TV推出了一個(gè)全新的低成本應(yīng)用解決方案。
文檔編號(hào)H04N5/38GK2737103SQ20042010782
公開日2005年10月26日 申請(qǐng)日期2004年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月27日
發(fā)明者羅燕京, 張曉明 申請(qǐng)人:上海富邦信息技術(shù)有限公司