關(guān)鍵詞：視頻監(jiān)控，MAX4312，Winsock控件，單片機(jī)

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信息化時(shí)代，是一個(gè)建立在高速發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)之上的時(shí)代?；赥CP/IP協(xié)議的IP網(wǎng)絡(luò)以驚人的不可阻擋之勢(shì)發(fā)展著。隨著網(wǎng)絡(luò)帶寬、計(jì)算機(jī)處理能力和存儲(chǔ)容量的快速提高，以及各種實(shí)用視頻處理技術(shù)的出現(xiàn)，視頻監(jiān)控步入了全數(shù)字化的網(wǎng)絡(luò)時(shí)代，稱為新一代遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)。遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)以網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為依托，以數(shù)字視頻的壓縮、傳輸、存儲(chǔ)和播放技術(shù)為核心，引發(fā)了視頻監(jiān)控行業(yè)的技術(shù)革命，受到了學(xué)術(shù)界、產(chǎn)業(yè)界和使用部門的高度重視。在遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，每一個(gè)監(jiān)控服務(wù)端需要處理遠(yuǎn)程客戶端的各種服務(wù)請(qǐng)求，要能夠?qū)崿F(xiàn)客戶端對(duì)任意某個(gè)端口的視頻監(jiān)控的功能，在每一個(gè)服務(wù)端對(duì)應(yīng)于多路的攝像頭輸入端，面臨的問題是如何能夠快速地響應(yīng)遠(yuǎn)程服務(wù)端的請(qǐng)求，實(shí)現(xiàn)對(duì)視頻多路端的快速切換。

本文提供了在遠(yuǎn)程數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的遠(yuǎn)程視頻復(fù)用控制電路的一種實(shí)現(xiàn)方案，給出了硬件和軟件的設(shè)計(jì)。

1 MAX4312簡(jiǎn)介

MAX4312是美國(guó)美信公司出品的高速、低功耗、單端供電的視頻多路復(fù)用放大芯片。它比同類的多路復(fù)用芯片在視頻信號(hào)的帶寬、切換時(shí)間上都有了很大的改善。管腳的分配如圖1所示，各管腳的功能如下：

IN0～I(xiàn)N7：8路的視頻輸入端；OUT：視頻輸出端；A0～A2：地址輸入端；FB：放大器的反饋輸入；SHDN：輸入關(guān)斷控制；VCC/VEE：電源端/接地端。

MAX4312主要是由高性能多路開關(guān)和放大器組成。當(dāng)SHDN管腳輸入低電平時(shí)芯片工作在關(guān)斷模式，此時(shí)，輸出處于高阻狀態(tài)，輸入電流最小化。通過這一關(guān)斷模式，可以使芯片實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展，方便地組成大型的視頻切換矩陣。此芯片的使用較容易，但是需要注意的就是對(duì)反饋?zhàn)杩?a target="_blank">RF和增益阻抗RG的選擇，選擇不當(dāng)很容易產(chǎn)生意想不到的零極點(diǎn)，而減小帶寬和引起振蕩。我們推薦實(shí)現(xiàn)常用增益的幾組阻抗，如表1所示。

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該系列芯片有MAX4310～MAX4315，各芯片主要是輸入通道數(shù)目不同，實(shí)現(xiàn)功能與控制方法是相同的。

2 MAX4312與AT89C52單片機(jī)組成的視頻切換電路

該電路主要實(shí)現(xiàn)對(duì)32路視頻信號(hào)通道的切換，以及對(duì)當(dāng)前通道號(hào)進(jìn)行數(shù)碼顯示。MAX4312是8路輸入通道的視頻復(fù)用芯片，MAX4311是4路輸入通道的視頻復(fù)用芯片。我們用4片MAX4312為一級(jí)輸入，1片MAX4311為次級(jí)輸入，可以實(shí)現(xiàn)8×4即32通道的切換。利用2片LED顯示器即可實(shí)現(xiàn)對(duì)通道號(hào)的顯示，采用了十進(jìn)制方式?？刂撇糠治覀儾捎猛ㄓ眯院軓?qiáng)的美國(guó)Atmel公司的AT89C52單片機(jī)，與Intel公司的MCS-51系列完全兼容，AT89C52集成了8K字節(jié)的電改寫閃速ROM（PEROM），256字節(jié)的RAM，32個(gè)輸入輸出口，3個(gè)16位的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，1個(gè)雙工串口。

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視頻切換電路原理如圖2所示。用P1口的P1.0～P1.2實(shí)現(xiàn)對(duì)MAX4312視頻輸入地址的控制，用P1.3～P1.4實(shí)現(xiàn)對(duì)MAX4311的視頻輸入地址的控制，用P0口的P0.0～P0.6實(shí)現(xiàn)對(duì)當(dāng)前通道號(hào)顯示的LED的7段段碼的控制，用P1.5和P1.6實(shí)現(xiàn)LED的片選控制。MAX4311的Vout即為整個(gè)系統(tǒng)的視頻輸出。

3 PC機(jī)與視頻復(fù)用電路的通訊以及遠(yuǎn)程切換命令的傳輸

我們通過單片機(jī)的串口實(shí)現(xiàn)與PC機(jī)的通訊，來接收上位機(jī)的切換命令。上位機(jī)根據(jù)整個(gè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的切換要求來控制視頻切換電路。由于電氣規(guī)范的問題，我們選用美國(guó)MAXIM公司的MAX232實(shí)現(xiàn)對(duì)EIA-232規(guī)范的電平與TTL/CMOS電平的相互轉(zhuǎn)換。通訊采用串行全雙工RS-232方式，通訊波特率為9600bps，采用偶校驗(yàn)，8位數(shù)據(jù)位，1位停止位。PC機(jī)下發(fā)命令格式為：起始標(biāo)志數(shù)據(jù)（AAH）+命令字+參數(shù)+校驗(yàn)和（從命令字開始到校驗(yàn)碼前一字節(jié)的邏輯異或和）+結(jié)束標(biāo)志數(shù)據(jù)（EEH）。切換電路上發(fā)命令格式為：起始標(biāo)志數(shù)據(jù)（BBH）+命令字+參數(shù)+校驗(yàn)和（從下位機(jī)號(hào)開始到校驗(yàn)碼前一字節(jié)的邏輯異或和）+結(jié)束標(biāo)志數(shù)據(jù)（EEH）。PC機(jī)發(fā)送命令中包含所要選擇的通道號(hào)，單片機(jī)以此來控制MAX4312實(shí)現(xiàn)切換，同時(shí)顯示當(dāng)前選擇的通道號(hào)。單片機(jī)工作方式的設(shè)置如下：串行接口選用工作方式1，由定時(shí)器1構(gòu)成波特率發(fā)生器?？赏ㄟ^對(duì)TMOD、SCON控制字的設(shè)置來實(shí)現(xiàn)。上位PC機(jī)串行通訊程序在Visual Basic6.0環(huán)境中利用MSComm為應(yīng)用程序提供了串行通訊功能，它通過串行口發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，非常方便地實(shí)現(xiàn)串行通訊。MSComm控件提供了一系列標(biāo)準(zhǔn)通訊命令的使用界面，用它可以建立與串行口的連接，通過串行口連接到其他通訊設(shè)備，進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，以及監(jiān)視和響應(yīng)串行到其他通訊設(shè)備，進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，以及監(jiān)視和響應(yīng)串行連接中發(fā)生的事件和錯(cuò)誤。下面給出初始化的基本代碼：

整個(gè)遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控端與客戶端的命令的傳輸可以在Visual Basic6.0環(huán)境中利用Winsock控件來實(shí)現(xiàn)。通過Winsock控件可以連接到遠(yuǎn)程的計(jì)算機(jī)，利用TCP/UDP協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，服務(wù)端可以接受多臺(tái)遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)的連接請(qǐng)求，以此創(chuàng)建客戶端和服務(wù)端的應(yīng)用程序。Winsock控件是一個(gè)非常有用的控件，很有介紹的價(jià)值。表2介紹了Winsock的一些重要的屬性和事件。

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4 結(jié)束語

本方案成功地解決了銀行遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的視頻復(fù)用問題，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程的視頻切換控制，取得了很好的效果。視頻切換電路存在很大的靈活性，易于擴(kuò)展；通過串行通訊與PC機(jī)相連，占用了PC機(jī)很少的資源，是一種值得推廣應(yīng)用的視頻多路復(fù)用解決方案。

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參考文獻(xiàn)

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1 Prabhat K. Andleigh & Kiran Thakrar著，徐光佑等譯.多媒體系統(tǒng)設(shè)計(jì).北京：電子工業(yè)出版社，1998

2 李朝青.單片機(jī)原理及接口技術(shù).北京：北京航空航天大學(xué)出版社，1998