基于FPGA+DSP遠程監控器設計與實(shí)現

　　視頻類(lèi)

　　VIDEO IN:4路視頻輸入用于圖像傳輸，1Vpp - 75歐姆;連接口：BNC 陰性。

　　壓縮方式：MPEG4;傳輸幀率：每秒1-25幀(PAL，可設置，全實(shí)時(shí);分辨率： 從176×144到720×576可選(PAL);176×120至704×480可選(NTSC格式);帶寬：從30Kbit/sec.至4Mbit/sec?？稍O置;圖像標準：NTSC制或PAL制;圖像質(zhì)量：可設置。

　　音頻類(lèi)

　　AUDIO IN:4路音頻輸入，-46至-3dBV--1K歐姆;

　　AUDIO OUT:4路音頻輸出，-46至-3dBV--最小16歐姆。

　　接口：3.5mm輸入和輸出立體聲接口。

　　硬件部分

　　視頻服務(wù)器實(shí)現

　　FPGA(裝Linux系統)完成視頻服務(wù)器功能(同時(shí)可以提供一些數據接口)，對于視頻信號通過(guò)流媒體轉發(fā)將壓縮后的視頻信號經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò )接口傳給相應的管理設備(PC機等)。對于數據信號直接通過(guò)TCP/IP協(xié)議傳給管理設備。視頻服務(wù)器的實(shí)現如圖4所示。

　　圖4 視頻服務(wù)器實(shí)現框圖

　　軟件部分

　　1) DSP子系統軟件設計。這部分包括CPLD/FPGA邏輯控制軟件的設計和接口驅動(dòng)程序，其中控制邏輯通過(guò)VHDL語(yǔ)言實(shí)現邏輯電路;接口驅動(dòng)包括：視頻接口驅動(dòng)，音頻接口驅動(dòng)，串口驅動(dòng)，以及AD電路接口驅動(dòng)。因為這里DSP主要負責數據的采集和處理，所以邏輯控制部分主要放在FPGA中完成。

　　2) FPGA子系統軟件設計。FPGA部分除了完成一部分數據接口外，最主要的任務(wù)是完成流媒體和數據服務(wù)器功能以及各種控制邏輯(如聯(lián)動(dòng)邏輯等)，其總體結構如圖4所示。

　　國內、外研究現狀和發(fā)展動(dòng)態(tài)

　　隨著(zhù)現代社會(huì )信息和網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的飛速發(fā)展，遠程監控已開(kāi)始慢慢取代了現場(chǎng)監控，國內外都展開(kāi)了積極的研究。傳統的視頻監控系統采用C/S模式，且受技術(shù)發(fā)展的局限，只能進(jìn)行現場(chǎng)監視，簡(jiǎn)單的報警信息傳輸，無(wú)法實(shí)現遠距離傳輸視頻信號，對于前端具體情況的了解、事件的確認是非常困難的，無(wú)形中降低了系統的穩定性和安全性。尤其是現在企業(yè)為提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，增強競爭力，在平常的生產(chǎn)過(guò)程大量采用無(wú)人值守模式。而對于有些行業(yè)，如變電站這樣的行業(yè)來(lái)說(shuō)，遠程、實(shí)時(shí)的監控是行業(yè)系統安全運作必備的前提條件。目前，基于Web的B/S模式是監控系統的發(fā)展方向之一。B/S模式監控系統由瀏覽器、應用服務(wù)器和數據庫服務(wù)器組成。而基于嵌入式Web服務(wù)器，采用B/S模式監控的遠程監控系統為監控系統的網(wǎng)絡(luò )化、小型化提供了有效途徑，嵌入式網(wǎng)絡(luò )監控已成為監控系統未來(lái)發(fā)展的重點(diǎn)方向之一，它的加入避免了現場(chǎng)監控的缺陷，節省管理成本，提高系統穩定性和安全性。所以遠程監控在未來(lái)的市場(chǎng)中會(huì )有非常樂(lè )觀(guān)的前景，有廣闊的市場(chǎng)。

　　項目的創(chuàng )新點(diǎn)和特色

　　創(chuàng )新點(diǎn)

　　設備采用嵌入式技術(shù)和開(kāi)放的網(wǎng)絡(luò )平臺，通過(guò)配置多種傳感器、變送器等，實(shí)現對現場(chǎng)的模擬數據和狀態(tài)參數進(jìn)行實(shí)時(shí)采集和控制，并能對監控現場(chǎng)實(shí)施遠程監控，如：適配攝像頭便可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò )傳遞現場(chǎng)圖像，并通過(guò)網(wǎng)頁(yè)訪(fǎng)問(wèn)、控制、配置這些攝像頭，通過(guò)ISDN，PSTN，或xDSL路由器，實(shí)現視頻信號在局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)或者國際互連網(wǎng)的傳播?？梢酝ㄟ^(guò)五類(lèi)線(xiàn)、光纖或無(wú)線(xiàn)媒介在10/100 Base-T網(wǎng)絡(luò )上以每秒25(PAL)幅畫(huà)面傳送高質(zhì)量MPEG4圖像。

　　該遠控器將集現場(chǎng)數據采集、多種通信協(xié)議轉換、故障告警、應急控制、智能聯(lián)動(dòng)、內嵌WEB配置頁(yè)等多項功能。

　　特色

　　支持音視頻及現場(chǎng)數據采集，支持緊急事件告警，支持遠程軟件升級、更新，支持XML接口與。NET平臺無(wú)縫集成，支持多用戶(hù)同時(shí)訪(fǎng)問(wèn)，設置多級密碼認證機制，適應性強，安全性好，精度高，可靠性高，智能程度高，可維護性好，脫離上位機時(shí)，可自動(dòng)根據預先設定的參數進(jìn)行工作，且參數可遠程實(shí)時(shí)調整。