摘要：提出一種用rs-485總線構(gòu)成視頻監(jiān)控系統(tǒng)的方法。系統(tǒng)用便攜式視頻壓縮終端運(yùn)載視頻圖像進(jìn)行實(shí)時壓縮，通過rs-485總線將壓縮圖像數(shù)據(jù)傳送給主機(jī)。 關(guān)鍵詞：視頻監(jiān)控 rs-485總線 圖像壓縮 dsp芯片 rs-485總線抗干擾能力強(qiáng)，能實(shí)現(xiàn)多站遠(yuǎn)距離通信，組網(wǎng)方便，成本低廉，因而在工業(yè)控制領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。隨著串行通信接口芯片和rs-485接口芯片傳輸速度的大幅度提高，使得利用rs-485總線傳輸圖像數(shù)據(jù)成為可能，但是未壓縮視頻圖像的數(shù)據(jù)量極大，即使總線傳輸速度高達(dá)1mbps，傳輸一幅512×512×8的灰度圖像就要耗時2.1s，因此必須視頻圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮編碼，再通過總線傳輸。本文介紹的視頻監(jiān)控系統(tǒng)使用便攜式圖像壓縮終端，在攝象機(jī)的視頻輸出端對圖像信號進(jìn)行采集、變換和編碼，用一對雙絞線按rs-485總線標(biāo)準(zhǔn)將壓縮后的圖像數(shù)傳送給上位機(jī)。這樣只要使用一根電纜就能構(gòu)成一個64～128點(diǎn)的局域網(wǎng)，不但布線簡單，而且傳輸速率高達(dá)1mbps，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過電話網(wǎng)的傳輸速率。 1 視頻監(jiān)控系統(tǒng)的組成 本監(jiān)控系統(tǒng)的一臺主機(jī)和多臺從機(jī)組成，如圖1所示。主機(jī)為工控機(jī)，內(nèi)含高速rs-485通信卡，主要完成監(jiān)控系統(tǒng)的控制、管理和圖像數(shù)據(jù)的后期處理等任務(wù)。從機(jī)為便攜式圖像壓縮終端，該終端以ti公司的tms320vc5402數(shù)字信號處理器為核心，擴(kuò)展一些外圍器件組成一個獨(dú)立的視頻圖像壓縮和傳輸設(shè)備，主要完成視頻圖像的實(shí)時采集、變換編碼和傳輸控制。主機(jī)與從機(jī)之間通過rs-485總線進(jìn)行通信。主要啟動并控制網(wǎng)上每一次通信，每個從機(jī)有一個唯一的地址，只有被尋址的從機(jī)響應(yīng)主機(jī)的命令并向主機(jī)發(fā)回信息幀。當(dāng)從機(jī)數(shù)量超過64個或與主機(jī)距離超過120m時，應(yīng)在網(wǎng)絡(luò)上加裝中繼器以保證通信速率達(dá)到1mbps。 2 便攜式圖像壓縮終端簡介 壓縮終端是本系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，組成框圖如圖2所示。它以tms320vc5402 dsp為處理器，擴(kuò)展了視頻器、行場分離電路、幀緩沖器、程序存儲器、串行通信接口芯片和rs-485總線接口芯片。 2.1 tms320vc5402 dsp簡介 tms320vc5402 dsp（以下簡稱c5402）是ti公司生產(chǎn)的新一代定點(diǎn)dsp芯片，時鐘頻率100mhz，性價比極高，是目前定點(diǎn)dsp的主流產(chǎn)品。c5402片內(nèi)有8條數(shù)據(jù)或地址總線，構(gòu)成增強(qiáng)型哈佛結(jié)構(gòu)的總線系統(tǒng)，指令按流水線方式執(zhí)行，大部分指令能在單周期內(nèi)完成。此外還有一套并行操作指令，能在單周期內(nèi)執(zhí)行一次存儲/加載操作和一次算術(shù)運(yùn)算，大大提高了數(shù)字信號處理的速度。c5402片內(nèi)有16kw daram，可以作為程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器，另外還有兩個多通道緩沖串行口（mcbsp）、一個8位hpi接口、兩個16位定時器、一個六通道dma控制器和一個pll時鐘發(fā)生器。 2.2 視頻采集電路 視頻圖像信號采集由視頻緩沖器、高速a/d轉(zhuǎn)換器和行、場同步分離電路組成。a/d轉(zhuǎn)換器采用ti公司的tlv5510芯片，tlv5510為8bit、10msps的高速并行a/d轉(zhuǎn)換器，本電路中將tlv5510作為c5402的一個擴(kuò)展的并行輸入口，c5402的r/w信號作為轉(zhuǎn)換時鐘信號，讀該端口時啟動a/d轉(zhuǎn)換。行、場同步分離電路輸出行同步信號、垂直同步信號和奇、偶場信號作為c5402的外部中斷輸入信號。c5402采用中斷響應(yīng)方式采集一幀圖像的奇場數(shù)據(jù)和偶場數(shù)據(jù)。 2.3 存儲器配置 480kb的幀緩沖器用來存放原始圖像數(shù)據(jù)和壓縮后的圖像數(shù)據(jù)，32kb的flashrom用來存放應(yīng)用程序，二者都映射到c5402的外部數(shù)據(jù)空間。由于c5402的數(shù)據(jù)空間僅為64kw，因此采用內(nèi)存頁擴(kuò)展技術(shù)，將外部數(shù)據(jù)空間擴(kuò)展為16頁，每頁32kb。使用c5402的一個擴(kuò)展輸出口作為擴(kuò)展內(nèi)存的頁選擇信號，分別選擇0～16頁，并且將c5402的a15腳與擴(kuò)展靜態(tài)ram的使能端相連