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      引 言  

      隨著人民生活水平的提高和智能建筑的興起，人們對居住地的安全問題也越來越重視。為了適應(yīng)現(xiàn)代化建筑的安全要求，人們開發(fā)了一些安全監(jiān)控系統(tǒng)，如門禁系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、一卡通系統(tǒng)等等。采用的技術(shù)主要是音頻處理技術(shù)、視頻處理技術(shù)和控制信息處理技術(shù)，而且三部分的處理和傳遞都是獨(dú)立分開的，這就加大了 產(chǎn)品的總體成本，特別是施工安裝、布線的成本，而且也給產(chǎn)品的技術(shù)升級帶來了很大的難度。在此，我們采用了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，并融合計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動控制技術(shù)和電 子技術(shù)，將這三部分聯(lián)成一個(gè)整體，利用網(wǎng)絡(luò)將信息傳送到各個(gè)用戶終端和管理終端，從而實(shí)現(xiàn)了對這些子系統(tǒng)的統(tǒng)一控制，也大大降低了施工安裝、布線的成本。

      1 智能可視對講監(jiān)控系統(tǒng)的組成  

      智能可視對講監(jiān)控系統(tǒng)主要包括可視對講部分、門禁一卡通部分和視頻監(jiān)控三部分組成?？梢晫χv部分主要是為來訪者、用戶終端和管理終端提供一個(gè)識別和對話的 通道。門禁一卡通部分則是為了方便用戶而設(shè)立的，特別是當(dāng)用戶出入具有多個(gè)安防系統(tǒng)時(shí)，一卡通系統(tǒng)將為用戶帶來非常大的方便。視頻監(jiān)控部分主要是用于監(jiān)控 用戶周圍的情況，包括兩部分，一部分是可視對講的視頻監(jiān)視，另一部分是用戶周圍的公共場合如走廊、電梯和其他需要監(jiān)控的場所等。三部分通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)連成 一個(gè)整體，組成一個(gè)完整的產(chǎn)品。整個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是由兩套完全獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)組成，一套是以太網(wǎng)，一套是基于485總線的半雙工通信網(wǎng)絡(luò)，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。 100Mbps以太網(wǎng)主要是用于傳輸實(shí)時(shí)的視頻流數(shù)據(jù)和控制信息以及其他信息，基于485總線的通信網(wǎng)絡(luò)則用于連接門口終端與用戶終端。  

       2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)  

       系統(tǒng)采用了兩套獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，第一套是基于485總線半雙工網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，第二套是基于以太網(wǎng)的局域網(wǎng)。

       基于485總線半雙工網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)用以連接門口終端、分層器和用戶終端，這主要是從成本上考慮。由于這三部分交換的信息比較少，數(shù)據(jù)交換的速度要求也不是很高而且實(shí)現(xiàn)比較簡單，故采用了這種網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，通信采用點(diǎn)對多點(diǎn)方式。

       由門口終端發(fā)送一幀信息給分層器，分層器接收到以后，被呼叫的分層器將信息分發(fā)給本層所有的用戶終端，并等待用戶終端的確認(rèn)。被呼叫的用戶終端收到信息后，立即發(fā)送確認(rèn)信息給分層器，分層器收到以后，給門口終端發(fā)送確認(rèn)信息。門口終端收到分層器的確認(rèn)后，打開攝像頭和音頻麥克風(fēng)，此時(shí)雙方可以進(jìn)行對話。  

       系統(tǒng)采用了分層器來轉(zhuǎn)發(fā)信息幀的目的是為了防止當(dāng)掛接在485總線上的用戶太多時(shí)出現(xiàn)超負(fù)荷而導(dǎo)致死機(jī)現(xiàn)象。 

       信息的幀結(jié)構(gòu)由5個(gè)字節(jié)組成，第一個(gè)字節(jié)記錄層信息，第二個(gè)字節(jié)記錄用戶終端號信息，第三和第四個(gè)字節(jié)為校驗(yàn)和，第五個(gè)字節(jié)為控制標(biāo)志，在這個(gè)字節(jié)中 的 位保留，后5位為標(biāo)志位，即同步標(biāo)志l、同步標(biāo)志2、確認(rèn)標(biāo)志l、確認(rèn)標(biāo)志2和錯(cuò)誤標(biāo)志。門口終端在發(fā)送的同時(shí)置位SYSI=1，分層器轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)，置位 SYS2=1。同樣用戶確認(rèn)時(shí)置位ACK=1，分層器確認(rèn)時(shí)置位ACK2=1。當(dāng)出錯(cuò)時(shí)系統(tǒng)置位ERR=l，以便進(jìn)行相應(yīng)的處理。  

       第二套網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是基于以太網(wǎng)的局域網(wǎng)，主要完成監(jiān)控系統(tǒng)的通信功能，如圖l所示。該系統(tǒng)采用RTP協(xié)議對視頻數(shù)據(jù)(采用H．261編碼)進(jìn)行封裝，利用H．225建議來打包和傳送這些信息流(視頻流和其他的控制信息流)，用RTCP協(xié)議來保證服務(wù)的質(zhì)量。 

       3 智能可視對講監(jiān)控系統(tǒng)硬件和軟件 

       3．1 智能可視對講監(jiān)控系統(tǒng)硬件  

       當(dāng)門口終端檢測到有鍵按下時(shí)，按鍵信息被合成幀格式并通過485總線發(fā)送到分層器上。同時(shí)門口終端的并通過485總線發(fā)送到分層器上。同時(shí)門口終采樣并送 到DSP芯片進(jìn)行壓縮。壓縮后的視頻流按照RTP和H．225協(xié)議打包，最后通過以太網(wǎng)端口發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)上。  

       連接在485總線上的所有分層器都會接收到門口終端發(fā)來的信號，但只有被呼ⅡU的層會處理收到的信息，經(jīng)CPU處理后轉(zhuǎn)發(fā)到相應(yīng)的用戶終端。 

       3．2 軟件實(shí)現(xiàn)  

       在軟件設(shè)計(jì)方面包括兩部分，一部分是監(jiān)控終端的監(jiān)控軟件，另一部分是各便件的底層軟件。監(jiān)控終端采用了多線程的軟件設(shè)計(jì)方法，系統(tǒng)對連接的每一個(gè)監(jiān)控點(diǎn)共 采用了6個(gè)線程，即網(wǎng)絡(luò)監(jiān)聽線程、發(fā)送線程、接受線程、H．263圖像解碼顯示線程、圖像保存線程和記錄信息(門口終端的撥號、門禁一卡通等記錄信息)檢 測線程。 

       監(jiān)控終端線程的啟動由門口終端所觸發(fā)。當(dāng)門口終端檢測到按鍵按下時(shí)，立即向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送廣播命令；當(dāng)監(jiān)控終端監(jiān)聽到廣播消息后，啟動接受線程，開始接受視頻數(shù)據(jù)流，并且相應(yīng)啟動顯示線程和圖像保存線程。  

       對于底層軟件，主要是門口終端的控制軟件，其工作流程如圖5所示。門口終端上電后，先進(jìn)行初始化工作，然后開始掃描按鍵和一卡通信息，當(dāng)確認(rèn)有變化時(shí)，微 處理器CPUI先給分層器發(fā)送一幀信息，并且監(jiān)聽分層器的反饋信息，同時(shí)啟動DSP通過網(wǎng)絡(luò)端口發(fā)送廣播消息給監(jiān)控終端，以便啟動監(jiān)控終端的接受線程接受 視頻流和訪問信息或一卡通信息。當(dāng)時(shí)間超過Imin或終止鍵按下時(shí)，雙方終止通信，門口終端與監(jiān)控終端之間由CPUI觸發(fā)DSP中斷，使其停止發(fā)送視頻流 數(shù)據(jù)。 

       4 結(jié)束語 

       智能可視對講監(jiān)控系統(tǒng)是集計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、電子技術(shù)于一體的高技術(shù)產(chǎn)品，是現(xiàn)代智能樓宇建筑不可缺少的一部分。本系統(tǒng)采用了網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 將可視對講部分、視頻監(jiān)控部分和門禁一卡通部分連接成一個(gè)完整的產(chǎn)品，經(jīng)過調(diào)試運(yùn)行良好。當(dāng)然系統(tǒng)還有待于進(jìn)一步完善和擴(kuò)充，如安防系統(tǒng)、遠(yuǎn)程控制等，未 來產(chǎn)品的方向?qū)油晟?、更加智能化和自動化方面發(fā)展，如圖像的自動識別、更先進(jìn)的無線遠(yuǎn)程控制等。