1 系統介紹

    VstarMPEG－2系列遠程數字視頻監控系統是一個基于TCP／IP網絡的嵌入式遠程圖像監控系統，采用嵌入式設計方案，系統穩定性高，采用MPEG －2視頻壓縮技術，圖像高清晰，畫質可達DVD效果，能夠實現單畫面輪流監看和1～16個畫面同屏監看，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、監看、遠程控制可同步進行，監控距離隨網絡延伸而不斷加長。

    該系統分為遠程現場、通信網絡和監控服務三部分，結構圖如圖1所示。

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

    客戶端軟件運行在監控中心的PC上，提供相應的用戶控制接口。用戶可以通過網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場PC104上，它的功能比較豐富，包括硬件的驅動控制、通信線路管理、圖像數據傳輸、系統控制、攝像頭和云臺調節等等。

2 系統硬件設計　

    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構。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化為數字視頻信號，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定的格式，即，把視頻解碼輸出的 CCIR601格式的信號轉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據。PC104上的軟件則通過總線接口單元來控制編碼器的參數設置，及讀取編碼壓縮后的碼流數據。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）為核心構成的控制邏輯和總線接口單元。總線接口單元是在EPLD中實現的，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據的交換。控制邏輯是視頻采集壓縮模塊的核心，它控制并協調各模塊的工作，提供控制信號，通過EPLD編程實現系統各模塊所需要的選通、緩沖、讀／寫使能，以及數據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，允許用戶根據自己的要求調節系統。用戶可以通過調節鏡頭的景深（zoom）、焦距（focus）以及光圈（iris）來調整圖像質量，還可以通過云臺的上下左右調節來獲取不同角度的圖像。由監控中心的Client端軟件通過SOCKET網絡接口，把調整信息發送給Server端，Server接收到控制指令后，進行指令識別，然后向對應的RS232口發送指令去控制云臺，完成調整任務。