1 系統(tǒng)介紹

    VstarMPEG－2系列遠程數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)是一個基于TCP／IP網(wǎng)絡的嵌入式遠程圖像監(jiān)控系統(tǒng)，采用嵌入式設計方案，系統(tǒng)穩(wěn)定性高，采用MPEG －2視頻壓縮技術(shù)，圖像高清晰，畫質(zhì)可達DVD效果，能夠?qū)崿F(xiàn)單畫面輪流監(jiān)看和1～16個畫面同屏監(jiān)看，支持遠程和本地云臺控制，支持多任務工作方式，而且圖像存儲、監(jiān)看、遠程控制可同步進行，監(jiān)控距離隨網(wǎng)絡延伸而不斷加長。

    該系統(tǒng)分為遠程現(xiàn)場、通信網(wǎng)絡和監(jiān)控服務三部分，結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

    遠程現(xiàn)場部分和監(jiān)控服務部分都安裝了MPEG－2圖像處理設備和有線網(wǎng)絡接口設備，軟件采用客戶／服務器（client／server）結(jié)構(gòu)，在遠程現(xiàn)場的有線網(wǎng)絡接口上運行的是服務器端軟件，監(jiān)控中心運行客戶端軟件。遠程現(xiàn)場的軟件在系統(tǒng)啟動后要向監(jiān)控中心注冊，作為一個監(jiān)控系統(tǒng)，必須有監(jiān)控點的名稱、監(jiān)控點的特性描述的內(nèi)容。監(jiān)控中心在認證該監(jiān)控點之前，為了避免與已經(jīng)存在的監(jiān)控點名稱相同造成混淆，必須先檢測網(wǎng)上是否已經(jīng)存在名稱相同的監(jiān)控點，如果有，則會提醒用戶更換名稱。在通過權(quán)限認證后，客戶端可以通過網(wǎng)絡與服務器端建立TCP／IP連接，兩端的通信包括圖像數(shù)據(jù)和控制指令通信，客戶端可以在權(quán)限允許范圍內(nèi)根據(jù)需要通過監(jiān)控中心來調(diào)節(jié)服務器端的參數(shù)設置和工作方式，服務器端則向客戶端發(fā)送經(jīng)過編碼處理后的MPEG－2視頻碼流。

    客戶端軟件運行在監(jiān)控中心的PC上，提供相應的用戶控制接口。用戶可以通過網(wǎng)絡與服務器端建立不同類型的連接，從而獲取不同的服務。服務器端軟件運行在遠程現(xiàn)場PC104上，它的功能比較豐富，包括硬件的驅(qū)動控制、通信線路管理、圖像數(shù)據(jù)傳輸、系統(tǒng)控制、攝像頭和云臺調(diào)節(jié)等等。

2 系統(tǒng)硬件設計　

    硬件核心部分是MPEG－2視頻處理設備的設計，圖2中簡單介紹了MPEG－2硬件視頻壓縮處理的結(jié)構(gòu)。MPEG－2視頻采集壓縮模塊以富士通 MB86390芯片為核心，完成對標準視頻信號（PAL或NTSC信號）的A／D轉(zhuǎn)換、MPEG－2壓縮以及與PC104主機之間的通信功能。圖2中視頻解碼A／D從攝像頭輸入的模擬視頻信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字視頻信號，然后進行編碼預處理，編碼預處理是將接收的視頻信號處理為規(guī)定的格式，即，把視頻解碼輸出的 CCIR601格式的信號轉(zhuǎn)化為編碼器可以處理的CIF或QCIF格式，然后再進行MPEG－2壓縮編碼。圖中的SRAM用來作為編碼所需的幀存和存儲編碼完成后的碼流數(shù)據(jù)。PC104上的軟件則通過總線接口單元來控制編碼器的參數(shù)設置，及讀取編碼壓縮后的碼流數(shù)據(jù)。該模塊包括以下功能單元：以 SAA6252為核心的視頻A／D單元，以MB86390為核心的MPEG－2視頻壓縮單元，以AT89C51與EPM7128（EPLD）為核心構(gòu)成的控制邏輯和總線接口單元?？偩€接口單元是在EPLD中實現(xiàn)的，它是本模塊與主機（PC104）進行交互的通道，可以和主機進行視頻碼流和控制數(shù)據(jù)的交換?？刂七壿嬍且曨l采集壓縮模塊的核心，它控制并協(xié)調(diào)各模塊的工作，提供控制信號，通過EPLD編程實現(xiàn)系統(tǒng)各模塊所需要的選通、緩沖、讀／寫使能，以及數(shù)據(jù)總線和地址總線的切換等等。

    鏡頭云臺控制是通過PC104主機的RS232口進行的，允許用戶根據(jù)自己的要求調(diào)節(jié)系統(tǒng)。用戶可以通過調(diào)節(jié)鏡頭的景深（zoom）、焦距（focus）以及光圈（iris）來調(diào)整圖像質(zhì)量，還可以通過云臺的上下左右調(diào)節(jié)來獲取不同角度的圖像。由監(jiān)控中心的Client端軟件通過SOCKET網(wǎng)絡接口，把調(diào)整信息發(fā)送給Server端，Server接收到控制指令后，進行指令識別，然后向?qū)腞S232口發(fā)送指令去控制云臺，完成調(diào)整任務。