基于MB90092型的視頻監控系統的設計與實(shí)現

隨著(zhù)監控現場(chǎng)的擴展和探頭數量增多，在監控端的圖像顯示系統中，經(jīng)常需要接收外部數據并把相關(guān)的信息實(shí)時(shí)地連同圖像顯示在監控屏幕上，以便使用人員知道該圖像信息以何種方式來(lái)自何處及與之相關(guān)的信息，時(shí)間，地區徽標，實(shí)時(shí)數據顯示在屏幕上。但是對于監控人員而言，監控端遭到攻擊是一個(gè)值得擔心的問(wèn)題，因此，改善技術(shù)方案和增強安全性是對目前狀況提出的一種迫切要求。監控人員希望所看到的是得到驗證的真實(shí)圖像，無(wú)論時(shí)間、環(huán)境、探頭位置、角度和焦距都必須得到保證。在遠程監控場(chǎng)合，有關(guān)重要部門(mén)的監控者往往對于接收圖像的實(shí)時(shí)性和真實(shí)性不完全放心，尤其是如果對高科技對象實(shí)時(shí)監控，那么，當監控者因故臨時(shí)離開(kāi)監控臺一段時(shí)間后，由于不知道被監控方是否對監控系統進(jìn)行了攻擊，故而往往有確認探頭工作正常和所見(jiàn)圖像真實(shí)性的要求。

筆者引入對抗的概念設計了一種具備安全性保障的視頻監控系統。該系統使用了在屏幕上疊加動(dòng)態(tài)偽隨機符號的方法防止系統在運行時(shí)監控頭被拆卸。一旦線(xiàn)路被拆動(dòng)，主監控端給出的確認標識將不再顯示，從而檢測出被監控方高科技人員隨意拆動(dòng)監控頭系統的行為，有效防止了因信號傳輸線(xiàn)路被隨意改動(dòng)而導致偽圖像的引入，本系統能在一些要求高且監控背景不具有環(huán)境特征的特殊場(chǎng)合應用，例如在背景為藍天、白墻和曠野等特殊場(chǎng)合及一些重要部門(mén)。

2 圖像疊加的原理及設計思路

為了達到圖像疊加的目的，必須先了解圖像傳送的原理，目前電路技術(shù)中采用順序（輪流）傳送像素的方法。在發(fā)送端按照各個(gè)像素的行列位置逐個(gè)發(fā)送到接收端，在接收端的顯示屏幕上，各個(gè)像素也是一個(gè)一個(gè)顯現的。所以，如果想在接收端得到預期的影像，發(fā)送端與接收端必須同步。所謂疊加，就是保證經(jīng)視頻信號提取電路分理出的行和場(chǎng)信號與所需疊加的圖像信號符合同步要求的條件下，在視頻信號相應的位置疊加圖標信號的電平。

為了防止被監控對象私自改動(dòng)線(xiàn)路和引入虛假圖像來(lái)迷惑監控者，本設計引入了對抗的思路：一是設計的監控頭附加電路采用偽隨機序列編碼顯示各種類(lèi)型的圖形或字符，而遠程監控中心也采用與之相對應的偽隨機序列編碼來(lái)檢測各種類(lèi)型的圖形或字符，由于各探頭所使用的編碼均不相同，所以可防止非法調換監控頭。二是采用硬件視頻信號檢測電路，能檢測出在運行過(guò)程中傳輸線(xiàn)路與監控頭設備可能發(fā)生的分離現象，從而采取相應措施。

3 系統設計

本文介紹的圖像疊加應用系統采用了3塊主要電路：89C52型單片機、MB90092型專(zhuān)用字符疊加電路和LA7806型同步分離器。其中，MB90092對模擬視頻輸入信號進(jìn)行字符及圖形疊加并產(chǎn)生混合信號，89C52處理待顯字符圖標及報警；LA7806實(shí)現行信號和場(chǎng)信號的分離。

3.1 硬件電路的設計及模塊

本視頻圖像疊加系統探頭部分附加的硬件結構如圖1所示。其主要工作原理是89C52按照控制要求向MB90092發(fā)送控制命令，如顯示控制和VRAM寫(xiě)地址控制等，而探頭發(fā)出的視頻信號經(jīng)LA7806分離出行和場(chǎng)同步信號后與原視頻信號一同輸入MB90092；MB90092根據單片機的指令讀取字庫MBM29F040中的字符并將圖像信號、疊加字符、符合消隱脈沖及復合同步脈沖按一定比例混合在一起，送出視頻輸出信號。由于線(xiàn)路被拆斷會(huì )導致視頻輸入/輸出信號的中斷，所以單片機還通過(guò)檢測LA7806，其是否有場(chǎng)同步來(lái)判斷視頻輸入信號的有無(wú)，通過(guò)輸出視頻信號檢測電路來(lái)判斷視頻輸出信號的有無(wú)。對于異常情況，89C52將收到中斷請求，隨后向MB90092發(fā)出停止顯示字符命令，以便向中央監控室報警。