基于dmf的电视远程监视系统设计与实现

基于dmf的电视远程监视系统设计与实现

1．监视中心—引言远程电视监控系统主要包括两个子系统，即远程图像监控系统的控制子系统和远程图像信息的远程形象回传系统。在一般电视监视系统中，常采用RS-485接口作控制命令接口，实现监视中心到监视场景控制命令的传送；电视信号的回传则采用视频线路实现。这种电视监视系统的设计对一般情况是较理想的，因为采用RS-485标准的控制信号既可以传输得较远，而且可同时对多组被监视场景中的电视摄像系统进行控制；而由视频线路回传的电视信号也较为清晰，并且整个系统的价格较低。因此，这种电视监视系统的设计方法特别适合于大楼内部或小区的监测控制。但在有些情况下，由于地形障碍物的影响，或由于在城市中，某些地段不能随意拉线，此时，由于监视中心和被监视场景之间无法建立直线联系，因此，无法用上述方法实现远程电视监视的目的。随着电话的日益普及，电话服务已延伸到社会的各个角落，任何需要被监视的场景（特别是在城市中）都可以实现电话服务，因此，采用电话线路作为控制线路，采用微波多路复用实现被监视场景的电视信号的回传，是设计电视远程监视系统的一种比较实用的方案。2控制命令传输系统电视远程监视系统主要包括控制系统和电视信号传输系统两个部分。控制系统主要实现监控中心到被监视场景摄像系统的控制功能。控制命令线路的建立采用电话拨号方式实现，控制命令的生成由电话上的双音多频按键（即采用电话机上的音频功能）实现，控制命令的解码由位于远程场景的DTMF命令解码器实现。电视信号传输系统主要实现被监视场景电视信号的回传功能，采用MMDS方式，首先将视频电视信号调制到射频，然后再调制到微波上，以无线方式回传电视信号。系统实现框图如图1所示。3图像信号传输系统的设计和实现电视信号传输系统采用MMDS方式，由电视信号发射子系统和接收子系统两部分组成。(1）频信号处理器电视信号发射子系统主要由视频电视信号到射频电视信号转换模块和微波发射模块组成，如图2所示。视频信号处理器把不同摄像机来的视频信号调制到不同的电视射频频道上，使MMDS微波发射系统可以同时对多个摄像机来的电视信号进行发射，提高MMDS微波频点的利用效率和微波发射系统的利用率。MMDS微波发射模块把多个电视射频频道的电视信号调制到微波频点上，并用微波天线发射出去，如图3所示。(2）模块组成模块电视信号接收子系统主要由微波接收模块和射频电视信号到视频电视信号转换模块组成。MMDS微波接收模块将远程场景MMDS微波发射模块发送过来的微波信号转换成电视射频信号，再由射频电视信号转换模块将射频信号转换成相应的视频信号，然后送入相应的电视监视终端（即电视机），如图4所示。4电话双音多频信号解码电路远程场景的控制主要包括对摄像机镜头的控制和对云台方位的控制。对摄像机镜头的控制主要包括聚焦（远、近聚焦）、光圈（大、小）和镜头（拉远、近），共6个控制；对云台方位的控制主要包括上、下、左、右共4个控制。因此，如果被测场景只有一个摄像系统，则电话键盘上的12个按键就可以完全实现控制功能；如果被测场景有多个摄像系统，则必须将电话键盘上的12个按键进行组合，分别代表不同的控制功能。控制子系统中，控制命令线路的建立和控制命令的生成都由电话机直接实现，因此，如何实现电话双音多频信号的解码是控制子系统的关键。电话机键盘上包括12个按键，在音频设置条件下，每个按键对应一个两频率的正弦波信号的组合，如表1所示。本系统采用MC145436双音多频芯片作电话双音多频（DTMF）解码核心。MC145436是硅栅CMOS大规模集成电路，包括有滤波器和译码器，用于检测一对音调是否符合十六进制输出双音多频（DTMF）标准。开关电容滤波器技术用于定时控制和输出电路的数字化。MC145436具有优良的电源线噪声指标和拨号音的抑制性能，很适合远端控制设备的电话双音多频（DTMF）信号的解码工作，其组成方框图如图5所示。利用MC145436及电话耦合电路、DTMF信号放大电路，可构成一个电话DTMF信号的解码电路，如图6所示。由电话线上来的DTMF及电话直流供电混合信号，经耦合器T滤除电话线上的直流信号，然后送入放大器，将双音多频信号进行放大，再经过一个耦合电容，送入MC145436双音多频解码芯片。经解码后，DV信号变为有效（高电平），同时输出4位代码（D8,D4,D2,D1）。4位代码（D8,D4,D2,D1）与电话键盘上按键的关系如表2所示。5信号传输电路本文介绍的电视远程监视系统，可实现视距范围内的远程场景的图像实时传输和控制。系统实验表明，采用电话机作控制器，采用电话双音多频（DTMF）信号作为控制信号，可以可靠