[发明专利]一种穿戴式TD‑LTE终端装置

摘要

本发明涉及一种穿戴式TD‑LTE终端装置，属于无线通信技术领域。该终端装置包括头盔视频采集模块、腕式显示控制模块、TD‑LTE传输模块以及穿戴式互连模块；头盔视频采集模块、腕式显示控制模块、TD‑LTE传输模块之间通过穿戴式互连模块的USB、Bluetooth接口实现连接；所述穿戴式TD‑LTE终端装置能够通过TD‑LTE传输模块接入TD‑LTE网络或TD‑LTE应急通信系统，从而实现终端之间、以及终端与远端指挥中心宽带多媒体信息交互。本装置克服了普通TD‑LTE终端需要手持，影响自然灾害、大型事故救援等现场处置人员使用工具的缺点，同时解决了复杂环境中TD‑LTE终端方便使用和安全防护难题。

主权项

一种穿戴式TD‑LTE终端装置，其特征在于：包括：头盔视频采集模块、腕式显示控制模块、TD‑LTE传输模块以及穿戴式互连模块；头盔视频采集模块、腕式显示控制模块、TD‑LTE传输模块之间通过穿戴式互连模块的USB、Bluetooth接口实现连接；所述穿戴式TD‑LTE终端装置能够通过TD‑LTE传输模块接入TD‑LTE网络或TD‑LTE应急通信系统，从而实现终端之间、以及终端与远端指挥中心宽带多媒体信息交互；所述头盔视频采集模块包括：具有安全防护能力的头盔、高清视频摄像机和耳麦，头盔视频采集模块用于实现现场高清视频拍摄和音频信号变换，并通过USB接口与腕式显示控制模块实现数字信息交互；腕式显示控制模块在获取头盔视频采集模块采集到的视频数据后，进行两类处理：一方面由MPU处理器读取缓存器指令，控制数字信号处理器DSP对原始数据进行处理；另一方面ARM处理器将原始数据格式转换为RGB格式；一帧RGB图像数据存放的是320*240各个像素点的RGB值，利用QT软件进行重绘，将RGB图像数据投放到LCD显示屏进行实时显示；数字信号处理器DSP的处理工作包括：将YUYV格式的原始视频图像数据转换为UYVY格式，然后以DMA方式将数据搬移到DDR，进行H.264编码；H264编码技术的分层处理架构实现了将视频编码与传输信道隔离开来；编码线程创建后，根据信道质量等级进行编码器参数配置，进入主线程，获取帧缓冲数据，进行数据压缩编码处理；编码同时根据监控中心反馈的TD‑LTE无线信道的质量等级，实时地对H.264可变参数的动态配置，通过管道传输到数据存储模块进行处理；在视频编码线程中，将每一帧数据分包，放入到UDP发送队列，队列时间间隔为5ms；每隔5ms执行一次UDP发送操作，保证数据写入与读取操作的速率同步；DSP编码后的数据分两部分处理：一方面将数据信息存储于SDRAM，进行本地存储；另一方面将编码后的数据进行拆分打包、添加帧头、存入循环队列中，以便视频图像数据的无线传输；无线传输模块读取循环队列中数据，通过TD‑LTE无线网络模块接入到TD‑LTE网络中，并利用UDP传输协议发送至监控中心；所述的头盔视频采集模块中，采用基于Linux系统的视频设备驱动接口V4L2程序框架，控制摄像头开始或终止采集视频图像；嵌入式终端初始化后，V4L2程序框架以流水线的形式开启工作模式，工作流程主要包括：(1)检查并以读写、非阻塞模式开启摄像头设备；(2)初始化视频设备，获取并分析V4L2设备属性，调用相应函数设置摄像头设备参数、帧格式：采集视频格式设置为YUYV，图像高度为320像素，图像宽度为480像素；(3)开启内存映射，申请一个空的视频缓存区队列，将申请的缓存转换成物理地址；调用映射函数将申请完的内核空间映射到用户空间，并将缓冲入队列；申请相同个数的RGB图像缓冲区，用于LCD显示屏的实时显示；(4)通过控制语句开始数据信息的采集；(5)循环获取采集数据。