云臺云臺控制協(xié)議基于Tetra的網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)中云臺攝像機控制模塊

1、云臺:云臺攝像機的云臺是一種安裝在攝像機支撐物上的工作臺,用于攝像機與支撐物的 聯(lián)結,云臺具有水平和垂直運動的功能。一般云臺攝像機內置解碼器,遵循云臺控制標準協(xié) 議,根據(jù)外部控制信號,可以完成指定速度的水平、垂直運動，光圈、焦距調節(jié),攝像機關 閉、開啟等功能。云臺控制協(xié)議:當前比較通用的云臺控制協(xié)議有派爾高公司推出的pelco-d、pelco-p協(xié)議，另外還 有三星公司、sony公司等公司針對其專用云臺制定的云臺協(xié)議。在開發(fā)過程中，考慮到對 不同協(xié)議的云臺攝像頭的兼容,將云臺控制設計為可兼容各類協(xié)議的通用控制模塊?？筛鶕?jù) 不同云臺攝像機更新監(jiān)控系統(tǒng)的云臺協(xié)議，實現(xiàn)對各類云臺的支持。表2 pel

2、co-p四個數(shù)據(jù)字節(jié)的設置各位值所代衣的意義765432100攝像機盯叭光|打開焦距竝運數(shù)電字節(jié)20視角變寬覘角變窄t上左右0. :平存速度00（停止）到3f（高速）以及40（堆髙速）ft惟字節(jié)4垂遐移動速度00（停止）到3叭*商速）這些大家看完后先暫時放一下，看完下文后再回看就比較容易了。摘要:介紹了網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)中云臺控制模塊的設計與實現(xiàn)，包括簡單電路原 理說明、單片機控制程序設計和嵌入式系統(tǒng)的驅動及控制程序設計.云臺控制屬 于整個系統(tǒng)的一個功能模塊,首先由dsp（bsp15）將網(wǎng)絡用戶的云臺控制操作解 釋為符合標準云臺控制協(xié)議的命令，通過i2c發(fā)送命令給單片機（87lpc764）,再由

3、 單片機通過rs-485串口將云臺控制信息轉發(fā)給云臺攝像機，從而完成整個控制過 程.關鍵詞:視頻監(jiān)控系統(tǒng)云臺攝像機87lpc764, bsp-15, tetra隨著多媒體技術和網(wǎng)絡通信技術的迅速發(fā)展，視頻監(jiān)控技術在電力系統(tǒng)、電信 機房、工廠、城市交通、水利系統(tǒng)、小區(qū)治安等領域得到越來越廣泛的應用。而 dsp技術的迅速發(fā)展,尤其是視頻專用處理dsp芯片的發(fā)展,大大推動了多媒 體技術的應用。equator公司在這一領域始終走在最前沿，其推出的map-ca、 bsp-15等專用視頻處理dsp芯片,以其強大的處理能力和針對視頻處理的優(yōu)化 性能，在業(yè)界取得了很大的成功。同時,equator公司推出的do

4、lphin > tetra shark音頻接口485接口、硬盤茨多視頻處理設備圖i trim開發(fā)板系統(tǒng)椎圖1系統(tǒng)總體框架tez開發(fā)板系統(tǒng)總體框架如圖1所示,bsp-15的數(shù)據(jù)總線和地址總線與sdr/m flash 以及視頻輸入輸出芯片saa7113和saa7121相連,進行數(shù)據(jù)交換。另外,bsp-15作為pc1總線 乩亠皿幻 "町士x4丄、ms亠彳絡芯片rtl8139c,通過南橋芯片擴展ide接口、圖2云臺控制硬件松圖4口。音頻輸入輸出芯片通過fs總線控制。由于i/o e使用i2c總線來完成,包括eeprom、saa7113和主程序部分判斷與bsp15交互的信息,程序流程圖如圖

5、3所示。圖中接收和 發(fā)送都是相對bspj5而言的。87lpc764等待bsp15的指令,一旦收到指令則執(zhí)行, 如果收到外部信號,則申請中斷,等待bsp15讀取相應信息。其中fc讀寫、串初始化全局變雖'哈化驅動程序中各部分的變量, 隊列，然后開始進入阻塞式的 '中斷函數(shù)入口,通過fc總線 要繼續(xù)讀取。讀取完成后,中 +接收到消息隊列中的數(shù)據(jù)時, h另外,驅動程序中同樣提供 勺上層程序調用,由驅動程序圖5云臺協(xié)議程序流程圖2.4云臺協(xié)議部分程序設計云臺協(xié)議程序主要完成四個部分的內容:云臺協(xié)議文件解析、flash燒寫、 云臺模塊初始化、提供web服務端控制接口。圖5給出了協(xié)議文件解析

6、和模塊初 始化的簡單流程,下面對這四個部分進行具體說明:(1)云臺協(xié)議文件的解析。送 一部分主要是完成將上層web服務端通過網(wǎng)絡接收的云臺協(xié)議文件進行轉換。 由于云臺協(xié)議文件是文本文件,按照一定格式書寫,因此文件解析主要是將文本 中有效部分的ascii碼轉換為十六進制的云臺控制碼。并且考慮到協(xié)議兼容性問 題,解析過程中要標識很多特征位,如地址碼、旋轉速度碼在碼片中的位置、校 驗字節(jié)的位置及計算方法以及控制碼的碼長等。(2)fbsh燒寫功能。在云臺協(xié)議 文件解析后,將已解析后的云臺協(xié)議調用底層fssh燒寫驅動燒入皿sh存儲器, 并且在需要的時候將協(xié)議從flash存儲器中讀出。(3)程序初始化。在

7、每次開機后, 初始化并設置好所需變量,將云臺協(xié)議數(shù)據(jù)按照一定格式存放在內存中。考慮到 可能要同時控制多個不同協(xié)議的云臺攝像機,因此實際項目中最多可同時支持四 種不同的云臺協(xié)議。相應地，在初始化時要調用flash讀取函數(shù),從flash中將 需要的一個或多個協(xié)議讀出,并存放在內存中供模塊使用;(4)云臺接口函數(shù)。根 據(jù)web服務端要求,當web服務層調用時,將指定的云臺標準協(xié)議進行解釋,包括設置要控制的云臺地址碼、轉動速度,計算出校驗碼，然后調用底層驅動程 序將控制碼發(fā)送給87lpc764,并在需要的情況下告知87lpc764應使用何種波特 率。本文從總體上介紹了基于tetra硬件開發(fā)平臺的網(wǎng)絡視

8、頻監(jiān)控系統(tǒng)中云臺攝 像機控制模塊的設計與實現(xiàn)。項目中云臺模塊對各種類型云臺的兼容能力,以及 可同時監(jiān)控多種不同類型云臺攝像機,是本產(chǎn)品的一個亮點。本項目所開發(fā)的視 頻監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)投入市場,以其完善的功能得到用戶的認可。以下是實戰(zhàn)應用中的必用內容pelco-d:數(shù)據(jù)格式:1位起始位、8位數(shù)據(jù)、1位停止位,無效驗位。波特率:2400b/s命令格式:字節(jié)1字節(jié)2字節(jié)3字節(jié)4字節(jié)5字節(jié)6字節(jié)7同步字節(jié)地址碼指令碼1指令碼2數(shù)據(jù)碼1數(shù)據(jù)碼2棧驗碼1該協(xié)議中所有數(shù)值都為十六進制數(shù)2同步字節(jié)始終為fi'h3. 地址碼為攝像機的邏輯地址號,地址范圍:ooh-ffh4. 指令碼表示不同的動作5. 數(shù)據(jù)碼

9、1、2分別表示水平、垂直方向速度(00-3fh),ffh表示“turbo”速度6. 検驗碼二mod(字節(jié)2+字節(jié)3+字節(jié)4+字節(jié)5+字節(jié)6) /100h 以地址碼0x01為例:0xff,0x01, oxoof0x08,0x00, oxff,oxo&上oxffqxol, oxoof ox 10,0x00, oxfffix 10,/下ox ff, 0x01,0x00,0x04, ox ff,0x00,0x04, /左ox ff,0x01,0x00,0x02, oxfffixoo, 0x02,右oxff,oxo1,0x00,0x20,0x00,0x00,0x21,/變倍短ox ff,0x01

10、,0x00,0x40,0x00,0x00,0x41,/變倍長ox ff,0x01,0x00,0x80,0x00,0x00,0x81,/聚焦近0xff,0x01,0x01,0x00,0x00,0x00,0x02,/聚焦遠oxff,()x()1,0x02, ()x()()t 0x()(), 0x()(), 0x03,/光圈小ox ff,()x()1, ()x()4,0x00,0x()(), 0x()(), 0x()5,/光圈大()x ff,()x()1,0x()(),()x()b,()x()(),()x()1 ,()x()cl,/燈光井()xff,()x()l, ()x()of 0x09,0x()

11、(), 0x01, ()x()b,燈光開oxff, ()x()1,0x0(), 0x07,0x()(), 0x()1, ()x()9,/轉至預置點、001 ()xff,()x()l, ()x()0, ()x()3, ()x()0, ()x()1, ()x()5,/設置預置點、()01 ()xff,()x()l, 0x()(), ()x()5,0x()(), ()x()1,0x07,/刪除預置點、()01 以上對應的停命令均是:oxfffixol,0x00,0x00,0x00,0x00,0x01,/停命爭pelco-p:數(shù)據(jù)格式;1位起始位、8位數(shù)據(jù)、1位停止位,無效驗位。波特率:9600b/s

12、命令格式:字節(jié)1字節(jié)2字節(jié)3字節(jié)4字節(jié)6字節(jié)7字節(jié)8stx地址碼指令碼1指令碼2數(shù)據(jù)碼1數(shù)據(jù)碼2etx松驗碼1.該協(xié)議中所有數(shù)值都為十六進制數(shù)2.stx始終為aoh3地址碼為攝像機的邏輯地址號,地址范圍:00h - im4. 指令碼表示不同的動作5. 數(shù)據(jù)碼1、2分別表示水平、垂直方向速度(00-3fh)，在有關預制點的操作時，數(shù)據(jù)碼 2表示預制點值6. etx始終為aph7. 校驗碼(xor sum ofbytes 2-6)二字節(jié)2人字節(jié)3人字節(jié)4八字節(jié)"字節(jié)6以地址碼0x01為例: xqo,0x01,0x00,0x08,0x00,0x30, oxaf, 0x39,/上 xqo,

13、0x01, 0x00, ox10,0x00,0x30, oxa f,0x21,/ 下0xqo,0x01,0x00,0x04,0x10,0x00, oxaf, ox 15,/左0xqo,0x01,0x00,0x02,0x10,0x00, oxaf, ox 13,/右0xao,0x01,0x00,0x40,0x00,0x00, ox ,0x41, /變倍短oxaot0x01,0x00,0x20,0x00,0x00, oxa f,0x21,/變倍長oxao, ()x01,0x02, ()x()()f 0x()(), ()x()0, ()xaf,()x()3,聚焦近oxao, ()x01, ()x()

14、1,0x()(), ()x()0, ()x()0, ()xaf,()x()o,聚焦遠()xa(), 0x() 1, 0x()& ()x()0, ()x()0,0x()(), ()xaf,()x()9,光圈小oxao, ()x01,0x04, ()x()0, ()x()0, ()x()0, ()xaf,()x()5,/光圈大無命令字發(fā)送/燈光關無命令字發(fā)送/燈光開()xa(),()x()1,0x()(),0x96,()x()0,0x2(),oxaf,()xb7, / 自動巡航()xa(),()x()1,0x()(),0x99,()x()0,0x2(),oxa f,()xb&/ 閉

15、自動巡航0x20,0x01,0x00,0x07,0x00,0x01 ,oxaf,0x07,/轉至預置點001oxao,0x01,0x00,0x03,0x00,0x01,ox 址 0x03, 設置預置點001oxqo,0x01,0x00,0x05,0x00,0x01,0xaf,0x01,/刪除預置點、001以上對應的停命令均是(上下左右、變倍、聚焦、光圈均有停命令):0.xno,0x01,0x00,0x00,0x00,0x00, oxa f,0x01,云臺一般都有sw和sw2兩套拔碼開關!sw1 一般是調協(xié)議和相機還有波特率的 sw2般都是調地址碼的至于你捍到的1-8你要先看一下它這是調地址還是

16、調波特率的 如果是波特率和協(xié)議的你就要參看你的產(chǎn)品的說明書，按它的要求來調，如果是地址的,說明 書應該也會有說明的!現(xiàn)在調好了球機上面的協(xié)議你再看看你的后端的控制設備，如果后端 的控制設備和球機拔的那些協(xié)議不一至的話,也不可能控制球機的.后端控制設備種類很多, 包括矩陣,光端機，硬盤錄像機等,常用的是矩陣和硬盤錄像機,至于控制設備,一般在云臺菜單 里通過電腦就能設置，如何設置，就需要看你的具體的是哪家公司的地得參看說明書,而且你 必須明白，你的云臺擁有的協(xié)議,必須在你的控制設備上相關的協(xié)議,不然也沒辦法調控.此外 你還必須注意控制線，千萬別接反了如果接反了也是無法控制的協(xié)議和波特率還有地址碼是

17、解碼器決定的，得看一下解碼器的調碼位置,然后在對著說明說 看一下那種調法代表什么,解碼器有兩種,一種是獨立的,一個小盒子，另一種是集成在云 臺里了。硬件的這三種要素和軟件的這三種要素完全對應云臺就轉了云臺控制三要素:協(xié)議,地址,波特率。協(xié)議類似我們上網(wǎng)用到的tcp/ip 樣，具體怎么回事你不用管,你只需要知道以上三樣必 須跟你監(jiān)控軟件上的設置.完全對應才能控制相應地址的云臺具體參數(shù)你可以查看云臺上面的物理地址，在那里你可以用手撥動sw1和sw2來改變地址 協(xié)議或者波特率云臺解碼器的默認地址應該在說明書上有。大家都知道,pelc（）協(xié)議主要分兩種:一種是pelco-p協(xié)議，另一種是pelco-d協(xié)議.我理解的標準的pelco協(xié)議中,pelc（）-p協(xié)議的地址是從0到31,共32個地址;pelco-d協(xié)議 的地址是從1-256（實際應是255）,共256個地址（實際255）.國內很多廠家都對pelco-p協(xié)議進行了或多或少的改變,升級.現(xiàn)在很多廠家的設備用的 pelco-p不完全兼容就是最好的明證!pelco-d協(xié)議改變的不是很多，大體上都可以相互兼現(xiàn)在很多公司,以天津的公司為例，比如yaan,pelc（）-p協(xié)議的地址不是從0（即地址撥碼組的 撥碼全部不撥）開始的，而是從1（即地址撥碼組的第一個撥