本发明涉及音视频通话产品领域，具体涉及一种集成式的音视频装置。
背景技术：
在会议音视频通话产品领域，产品形态十多年的时间都没有极大的突破进展；传统的音视频会议系统，需要多种设备进行组合使用，需要摄像头设备、麦克风设备、通话系统、交换机等多种设备组合使用；传统的音视频会议系统，设备繁多且贵重、形态笨重、连接麻烦、操作复杂，通常只能在固定的会议室使用，而且往往需要专业的人员进行操作、维护；而随着科学技术的迅速发展，会议系统设备也朝着轻便化、简易操作方向发展，因此也诞生了各种适用于音视频通话的便携式的设备。
现有技术中便携式的音视频会议设备的实现方式主要有如下3种：①使用pc笔记本摄像头和麦克风+喇叭的设备组合使用；②使用便携的单独的麦克风+喇叭的音箱设备和摄像头设备组合使用；③使用便携式的麦克风+喇叭+摄像头的一体设备。
上述现有技术中存在以下问题，类型①方式受限于麦克风的声音拾取距离和视频的清晰度、角度，往往pc电脑自带的摄像头不清晰且角度小，麦克风的拾音距离短及喇叭的放音声音小，往往只能是单个人近距离使用，不适合3人以上的工作会议；类型②的方式虽然便携，摄像头的清晰度也够，但麦克风声音拾取不够，但需要音频设备和视频设备进行组合使用，增加了线的连接及产品连接的复杂度；并且，往往两种产品不是同一厂家或者同一方案的，在音视频通过过程中，容易出现音频和视频不同步的问题；类型③的方式，同时在产品里内置一颗usb功能的音频芯片和另外一颗usb功能的视频芯片，然后通过usb转接芯片转为一个usb口进行输出；这种方式其实即便是方式②的衍生产品；把两款设备的方案放进一个设备里面；此方式下，两种设备的方案的电流就会比较大，也因为方案的芯片不同，也存在音视频不同步的问题。
技术实现要素：
为了克服现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题在于提出一种集成式的音视频装置，通过将视频模块、麦克风模块以及播放模块均集成于主控主模块上，由主控模块统一收发信息，实现了整体设备可以更好的同步以及减少电流功耗的效果。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供了一种集成式的音视频装置，包括：视频模块，用于采集图像信息，并将图像信息发送至主控模块；麦克风模块，用于采集音频信息，并将音频信息发送至主控模块；播放模块，用于接收来自主控模块的音频数字信号，将其处理为声音并输出到外界；主控模块，用于接收视频模块和麦克风模块采集的图像信息和音频信息，进行分析处理并生成音视频信号，同时将音视频信号输出至外部设备；还用于接收外部设备的音频数字信号，将音频数字信号发送至播放模块；视频模块与麦克风模块的输出端均与主控模块的输入端电连接，主控模块的输出端与播放模块的输入端电连接，主控模块与外部设备通过usb实现通讯连接。
优选的，视频模块包括视频芯片和摄像头；摄像头与视频芯片电连接，视频芯片与主控模块电连接；摄像头用于采集环境中的图像，并将图像传输至视频芯片，视频芯片接收到图像后，对图像进行处理生成图像信息，并将图像信息发送至主控模块。
优选的，播放模块包括功放电路电路和扬声器；功放电路的输入端与主控模块电连接，功放电路的输出端与扬声器电连接；功放电路用于接收主控模块的音频数字信号，功放电路音频数字信号进行放大后生成放大信号，功放电路将放大信号传输至扬声器，扬声器接收到放大信号后输出音频。
优选的，主控模块接收视频模块的图像信息后，首先对图像信息进行图像质量处理，再进行编码压缩将图像信息转换为usb信号，最后经过usb发送至外部设备。
优选的，主控模块接收麦克风模块的音频信息后，音频信号包括环境音频和说话音频，主控模块首先对音频信号做回音消除处理消除环境音频，接着对音频信号进行降噪处理，最后经过usb发送至外部设备。
优选的，功放电路包括功放芯片，功放芯片与主控模块电连接，功放芯片接收音频数字信号后进行均衡处理，将音频数字信号的一些音频幅度进行增强或者衰减后，发送至扬声器，由扬声器将声音发出。
优选的，主控模块接收到视频模块和麦克风模块采集的图像信息和音频信息经过同步处理，将图像信息和音频信息实现同步的输出。
优选的，主控模块包括主控芯片，视频模块与麦克风模块的输出端均与主控芯片的输入端电连接，主控芯片的输出端与播放模块的输入端电连接。具体的，所述主控芯片设有mipi、mic、codec等接口。
优选的，功放模块包括功放芯片，功放芯片的vop、von引脚均串接电感后连接至同一接头上，电感与接头之间并联两个电容后接地。
优选的，功放芯片的cn1引脚串接第一电容后与功放芯片的cp1引脚电连接，功放芯片的cn2引脚串接第二电容后与功放芯片的cp2引脚电连接。
优选的，功放芯片的cvdd引脚与功放芯片的avdd引脚电连接，两个电容并联后串接至cvdd引脚与avdd引脚之间，功放芯片的avdd引脚串接第三电容后接地。
优选的，视频模块与主控芯片通过mipi接口电连接，通过mipi结构传输数据至主控芯片。
优选的，麦克风模块通过mic接口与所述主控芯片电连接。优选的，麦克风模块为麦克风矩阵。
优选的，视频芯片为sensor芯片。
优选的，视频芯片通过mipi接口传输数据至主控模块。
本发明的有益效果为：
本发明提供的一种集成式的音视频装置，通过将视频模块、麦克风模块以及播放模块均集成于主控主模块上，由主控模块统一收发信息，解决传统的音视频会议系统设备繁重、操作复杂、维护难、成本高等问题，又能解决新型的单一摄像头产品和麦克风加喇叭组合使用产品的电脑连接问题和音视、视频不同步问题，由于主控模块通过usb与外部设备通讯连接，所以只需要1根usb线连接电脑就能实现音视频通话，同时还降低产品的功耗，改善产品的操作方便，以及实现了整体设备可以更好的同步以及减少电流功耗的效果，提升了使用者的体验效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明具体实施方式中提供的示意性框图；
图2为本发明具体实施方式中提供的主控芯片示意图；
图3为本发明具体实施方式中提供的视频芯片示意图；
图4为本发明具体实施方式中提供的麦克风模块示意图；
图5为本发明具体实施方式中提供的功放电路示意图。
附图标识：1主控模块；2视频模块；3麦克风模块；4播放模块；5外部设备。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
如图1-5所示，本实施例中提供的一种集成式的音视频装置，包括：视频模块2，用于采集图像信息，并将图像信息发送至主控模块1；麦克风模块3，用于采集音频信息，并将音频信息发送至主控模块1；播放模块4，用于接收来自主控模块1的音频数字信号，将其处理为声音并输出到外界；主控模块1，用于接收视频模块2和麦克风模块3采集的图像信息和音频信息，进行分析处理并生成音视频信号，同时将音视频信号输出至外部设备5；还用于接收外部设备5的音频数字信号，将音频数字信号发送至播放模块4；视频模块2与麦克风模块3的输出端均与主控模块1的输入端电连接，主控模块1的输出端与播放模块4的输入端电连接，主控模块1与外部设备5通过usb实现通讯连接。具体的，主控模块1包括主控芯片，主控芯片与视频模块2、麦克风模块3、播放模块4电连接，主控芯片还通过usb与外部设备5实现通讯连接，其中外部设备5可以是电脑、智能盒子、平板、智能电视等设备；由于音视频处理都是在主控芯片上的，最终也只有一个usb设备连接到外部的电脑中，由一个主控模块1电路进行整体的数据交互，首先简化了产品设计的复杂性，其次对于多控制芯片构成的电路还降低了产品的整体工作电流，并且在一个主控芯片的控制由于都是以同一个基准时钟主控模块1的主控模块1的时钟计时，能够更为方便的处理视频和音频同步的问题。
优选的，视频模块2包括视频芯片和摄像头；摄像头与视频芯片电连接，视频芯片与主控模块1电连接；摄像头用于采集环境中的图像，并将图像传输至视频芯片，视频芯片接收到图像后，对图像进行处理生成图像信息，并将图像信息发送至主控模块1。
优选的，主控模块1接收视频模块2的图像信息后，首先对图像信息进行图像质量处理，再进行编码压缩将图像信息转换为usb信号，最后经过usb发送至外部设备5。
优选的，主控模块包括主控芯片，视频模块与麦克风模块的输出端均与主控芯片的输入端电连接，主控芯片的输出端与播放模块的输入端电连接。
优选的，视频模块与主控芯片通过mipi接口电连接，通过mipi结构传输数据至主控芯片。
优选的，麦克风模块通过mic接口与所述主控芯片电连接。优选的，麦克风模块为麦克风矩阵。
优选的，视频芯片为sensor芯片。具体的，视频芯片为sensor芯片，可根据需要选择合适的分辨率和角度的摄像头与sensor芯片。
优选的，视频芯片通过mipi接口传输数据至主控模块1。具体的，视频模块2由sensor芯片和摄像头组成，可根据需要选择合适的分辨率和角度的摄像头与sensor芯片，此模块主要是用于视频的的接收及信号转换，拍摄的景象从摄像头进入到sensor芯片中，在sensor芯片中将接收到的光信号转换为电信号后，再通过mipi等接口发送至主控芯片进行处理，主控芯片对视频信号进行的图像质量处理包括，清晰度、饱和度、白平衡、亮度处理、对比度、畸变校正等相关处理，接着再进行编码压缩及信号转换为usb信号，最后经过usb发送至电脑。
优选的，播放模块4包括功放电路电路和扬声器；功放电路的输入端与主控模块1电连接，功放电路的输出端与扬声器电连接；功放电路用于接收主控模块1的音频数字信号，功放电路音频数字信号进行放大后生成放大信号，功放电路将放大信号传输至扬声器，扬声器接收到放大信号后输出音频。具体的，功放电路包括功放芯片，功放芯片与主控模块1电连接，与主控模块1进行通讯交互，功放芯片对主控模块1的音频数字信号进行放大处理。
优选的，功放电路包括功放芯片，功放芯片与主控模块1电连接，功放芯片接收音频数字信号后进行均衡处理，将音频数字信号的一些音频幅度进行增强或者衰减后，发送至扬声器，由扬声器将声音发出。具体的，播放模块4主要是用于音视频通话过程中，将第3方的声音进行输出，当在音视频通话时，对方讲话的声音，由主控芯片进行处理后输出给功放芯片，再经功放芯片将小信号进行放大后传给喇叭，最后由喇叭输出声音；其中经usb到达功放芯后，主控芯片进行均衡处理，即将音频数字信号内的一些频段的音频幅度进行增强，另一些频段的音频幅度进行衰减后，再传给喇叭，由喇叭将声音发出。
优选的，功放模块包括功放芯片，功放芯片的vop、von引脚均串接电感后连接至同一接头上，电感与接头之间并联两个电容后接地。具体的，接头用于与扬声器电连接，作为功放芯片的vop、von引脚作为输出引脚，将输出信号通过接头发送至扬声器进行播放。
优选的，功放芯片的cn1引脚串接第一电容后与功放芯片的cp1引脚电连接，功放芯片的cn2引脚串接第二电容后与功放芯片的cp2引脚电连接。
优选的，功放芯片的cvdd引脚与功放芯片的avdd引脚电连接，两个电容并联后串接至cvdd引脚与avdd引脚之间，功放芯片的avdd引脚串接第三电容后接地。具体的，cvdd与avdd引脚之间串接的两个电容一端还电路连接有5v输入电压。
功放芯片的inp引脚串接有电感、电容后接地；功放芯片的inn硬件串接有电感、电容后作为输出接口hpout；功放芯片的pvdd引脚电连接功率电源pvdd，同时还串接电容后接地。
优选的，主控模块1接收麦克风模块3的音频信息后，音频信号包括环境音频和说话音频，主控模块1首先对音频信号做回音消除处理消除环境音频，接着对音频信号进行降噪处理，最后经过usb发送至外部设备5。
优选的，主控模块1接收到视频模块2和麦克风模块3采集的图像信息和音频信息经过同步处理，将图像信息和音频信息实现同步的输出。
优选的，麦克风模块3为麦克风矩阵。具体的，麦克风阵列是采用多麦的产品，可以是4麦、6麦等多个麦克风，采用多麦克风的设计可以实现3～5m距离拾音的效果，解决了拾音距离短的问题，避免多个人挤在一起对着麦克风说话，对方才能听到的问题，例如采用4麦阵列时，麦克风采用全向pdm麦克风，大大提高麦克风的抗干扰能力，声音信号经4个麦克风接收到后，转化为电信号，再以pdm的格式传输给主控芯片进行处理；视频通话过程中己方说话的声音，由麦克风阵列传给主控芯片，主控芯片内部进行ns、aec等处理过后，消除不需要的环境噪声等，可以让对方更清楚的听到本地的说话声音，其中麦克风阵列拾取的声音包括两部分，一部分是会议中喇叭发出的对方的声音，另一部分是会议中设备端处人讲话发出的声音，此时音频处理模块需要将两部分的声音做回音消除算法，也就是要把对方的声音进行消除，然后再经usb线传输给电脑。
具体使用时，在会议中，摄像头把当前的景象经视频芯片传给主控芯片，同时，会议中的声音，由麦克风阵列进行声音的拾取，然后传给主控芯片，主控芯片内部同时进行视频和音频的处理后，转为usb信号传给电脑，而会议中对方的声音电脑通过usb线传给主控芯片，主控芯片再传给功放，最后通过喇叭将对方的声音播放出来。
本发明提供的一种集成式的音视频装置，通过将视频模块2、麦克风模块3以及播放模块4均集成于主控主模块上，由主控模块1统一收发信息，解决传统的音视频会议系统设备繁重、操作复杂、维护难、成本高等问题，又能解决新型的单一摄像头产品和麦克风加喇叭组合使用产品的电脑连接问题和音视、视频不同步问题，由于主控模块1通过usb与外部设备5通讯连接，所以只需要1根usb线连接电脑就能实现音视频通话，同时还降低产品的功耗，改善产品的操作方便，以及实现了整体设备可以更好的同步以及减少电流功耗的效果，提升了使用者的体验效果。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
1.一种集成式的音视频装置，其特征在于，包括：
视频模块，用于采集图像信息，并将图像信息发送至主控模块；
麦克风模块，用于采集音频信息，并将音频信息发送至主控模块；
播放模块，用于接收来自主控模块的音频数字信号，将其处理为声音并输出到外界；
主控模块，用于接收视频模块和麦克风模块采集的图像信息和音频信息，进行分析处理并生成音视频信号，同时将音视频信号输出至外部设备；还用于接收外部设备的音频数字信号，将音频数字信号发送至所述播放模块；
所述视频模块与所述麦克风模块的输出端均与所述主控模块的输入端电连接，所述主控模块的输出端与所述播放模块的输入端电连接，所述主控模块与外部设备通过usb实现通讯连接。
2.如权利要求1所述的一种集成式的音视频装置，其特征在于：所述视频模块包括视频芯片和摄像头；
所述摄像头与所述视频芯片电连接，所述视频芯片与所述主控模块电连接；
所述摄像头用于采集环境中的图像，并将图像传输至视频芯片，所述视频芯片接收到图像后，对图像进行处理生成图像信息，并将图像信息发送至所述主控模块。
3.如权利要求1所述的一种集成式的音视频装置，其特征在于：所述播放模块包括功放电路电路和扬声器；
所述功放电路的输入端与所述主控模块电连接，所述功放电路的输出端与所述扬声器电连接；
所述功放电路用于接收主控模块的音频数字信号，所述功放电路音频数字信号进行放大后生成放大信号，所述功放电路将放大信号传输至所述扬声器，所述扬声器接收到放大信号后输出音频。
4.如权利要求1所述的一种集成式的音视频装置，其特征在于：所述主控模块接收所述视频模块的图像信息后，首先对图像信息进行图像质量处理，再进行编码压缩将图像信息转换为usb信号，最后经过usb发送至外部设备。
5.如权利要求1所述的一种集成式的音视频装置，其特征在于：所述主控模块接收所述麦克风模块的音频信息后，音频信号包括环境音频和说话音频，所述主控模块首先对音频信号做回音消除处理消除环境音频，接着对音频信号进行降噪处理，最后经过usb发送至外部设备。
6.如权利要求3所述的一种集成式的音视频装置，其特征在于：所述功放电路包括功放芯片，所述功放芯片与所述主控模块电连接，所述功放芯片接收音频数字信号后进行均衡处理，将音频数字信号的一些音频幅度进行增强或者衰减后，发送至所述扬声器，由扬声器将声音发出。
7.如权利要求1所述的一种集成式的音视频装置，其特征在于：所述主控模块接收到视频模块和麦克风模块采集的图像信息和音频信息经过同步处理，将图像信息和音频信息实现同步的输出。
8.如权利要求1所述的一种集成式的音视频装置，其特征在于：所述功放模块包括功放芯片，功放芯片的vop、von引脚均串接电感后连接至同一接头上，所述电感与所述接头之间并联两个电容后接地。
9.如权利要求8所述的一种集成式的音视频装置，其特征在于：所述功放芯片的cn1引脚串接第一电容后与所述功放芯片的cp1引脚电连接，所述功放芯片的cn2引脚串接第二电容后与所述功放芯片的cp2引脚电连接。
10.如权利要求8所述的一种集成式的音视频装置，其特征在于：所述功放芯片的cvdd引脚与所述功放芯片的avdd引脚电连接，两个电容并联后串接至cvdd引脚与avdd引脚之间，所述功放芯片的avdd引脚串接第三电容后接地。
技术总结