云台云台控制协议基于Tetra的网络视频监控系统中云台摄像机控制模块

1、云台:云台摄像机的云台是一种安装在摄像机支撑物上的工作台,用于摄像机与支撑物的 联结,云台具有水平和垂直运动的功能。一般云台摄像机内置解码器,遵循云台控制标准协 议,根据外部控制信号,可以完成指定速度的水平、垂直运动，光圈、焦距调节,摄像机关 闭、开启等功能。云台控制协议:当前比较通用的云台控制协议有派尔高公司推出的pelco-d、pelco-p协议，另外还 有三星公司、sony公司等公司针对其专用云台制定的云台协议。在开发过程中，考虑到对 不同协议的云台摄像头的兼容,将云台控制设计为可兼容各类协议的通用控制模块。可根据 不同云台摄像机更新监控系统的云台协议，实现对各类云台的支持。表2 pel

2、co-p四个数据字节的设置各位值所代衣的意义765432100摄像机盯叭光|打开焦距竝运数电字节20視角变宽觇角变窄t上左右0. :平存速度00（停止）到3f（高速）以及40（堆髙速）ft惟字节4垂遐移动速度00（停止）到3叭*商速）这些大家看完后先暂时放一下，看完下文后再回看就比较容易了。摘要:介绍了网络视频监控系统中云台控制模块的设计与实现，包括简单电路原 理说明、单片机控制程序设计和嵌入式系统的驱动及控制程序设计.云台控制属 于整个系统的一个功能模块,首先由dsp（bsp15）将网络用户的云台控制操作解 释为符合标准云台控制协议的命令，通过i2c发送命令给单片机（87lpc764）,再由

3、 单片机通过rs-485串口将云台控制信息转发给云台摄像机，从而完成整个控制过 程.关键词:视频监控系统云台摄像机87lpc764, bsp-15, tetra随着多媒体技术和网络通信技术的迅速发展，视频监控技术在电力系统、电信 机房、工厂、城市交通、水利系统、小区治安等领域得到越来越广泛的应用。而 dsp技术的迅速发展,尤其是视频专用处理dsp芯片的发展,大大推动了多媒 体技术的应用。equator公司在这一领域始终走在最前沿，其推出的map-ca、 bsp-15等专用视频处理dsp芯片,以其强大的处理能力和针对视频处理的优化 性能，在业界取得了很大的成功。同时,equator公司推出的do

4、lphin > tetra shark音频接口485接口、硬盘茨多视频处理设备图i trim开发板系统椎图1系统总体框架tez开发板系统总体框架如图1所示,bsp-15的数据总线和地址总线与sdr/m flash 以及视频输入输出芯片saa7113和saa7121相连,进行数据交换。另外,bsp-15作为pc1总线 乩亠皿幻 "町士x4丄、ms亠彳络芯片rtl8139c,通过南桥芯片扩展ide接口、图2云台控制硬件松图4口。音频输入输出芯片通过fs总线控制。由于i/o e使用i2c总线来完成,包括eeprom、saa7113和主程序部分判断与bsp15交互的信息,程序流程图如图

5、3所示。图中接收和 发送都是相对bspj5而言的。87lpc764等待bsp15的指令,一旦收到指令则执行, 如果收到外部信号,则申请中断,等待bsp15读取相应信息。其中fc读写、串初始化全局变虽'哈化驱动程序中各部分的变量, 队列，然后开始进入阻塞式的 '中断函数入口,通过fc总线 要继续读取。读取完成后,中 +接收到消息队列中的数据时, h另外,驱动程序中同样提供 勺上层程序调用,由驱动程序图5云台协议程序流程图2.4云台协议部分程序设计云台协议程序主要完成四个部分的内容:云台协议文件解析、flash烧写、 云台模块初始化、提供web服务端控制接口。图5给出了协议文件解析

6、和模块初 始化的简单流程,下面对这四个部分进行具体说明:(1)云台协议文件的解析。送 一部分主要是完成将上层web服务端通过网络接收的云台协议文件进行转换。 由于云台协议文件是文本文件,按照一定格式书写,因此文件解析主要是将文本 中有效部分的ascii码转换为十六进制的云台控制码。并且考虑到协议兼容性问 题,解析过程中要标识很多特征位,如地址码、旋转速度码在码片中的位置、校 验字节的位置及计算方法以及控制码的码长等。(2)fbsh烧写功能。在云台协议 文件解析后,将已解析后的云台协议调用底层fssh烧写驱动烧入皿sh存储器, 并且在需要的时候将协议从flash存储器中读出。(3)程序初始化。在

7、每次开机后, 初始化并设置好所需变量,将云台协议数据按照一定格式存放在内存中。考虑到 可能要同时控制多个不同协议的云台摄像机,因此实际项目中最多可同时支持四 种不同的云台协议。相应地，在初始化时要调用flash读取函数,从flash中将 需要的一个或多个协议读出,并存放在内存中供模块使用;(4)云台接口函数。根 据web服务端要求,当web服务层调用时,将指定的云台标准协议进行解释,包括设置要控制的云台地址码、转动速度,计算出校验码，然后调用底层驱动程 序将控制码发送给87lpc764,并在需要的情况下告知87lpc764应使用何种波特 率。本文从总体上介绍了基于tetra硬件开发平台的网络视

8、频监控系统中云台摄 像机控制模块的设计与实现。项目中云台模块对各种类型云台的兼容能力,以及 可同时监控多种不同类型云台摄像机,是本产品的一个亮点。本项目所开发的视 频监控系统已经投入市场,以其完善的功能得到用户的认可。以下是实战应用中的必用内容pelco-d:数据格式:1位起始位、8位数据、1位停止位,无效验位。波特率:2400b/s命令格式:字节1字节2字节3字节4字节5字节6字节7同步字节地址码指令码1指令码2数据码1数据码2棧验码1该协议中所有数值都为十六进制数2同步字节始终为fi'h3. 地址码为摄像机的逻辑地址号,地址范围:ooh-ffh4. 指令码表示不同的动作5. 数据码

9、1、2分别表示水平、垂直方向速度(00-3fh),ffh表示“turbo”速度6. 検验码二mod(字节2+字节3+字节4+字节5+字节6) /100h 以地址码0x01为例: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,/变倍短ox ff,0x01

10、,0x00,0x40,0x00,0x00,0x41,/变倍长ox ff,0x01,0x00,0x80,0x00,0x00,0x81,/聚焦近0xff,0x01,0x01,0x00,0x00,0x00,0x02,/聚焦远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,/灯光井()xff,()x()l, ()x()of 0x09,0x()

11、(), 0x01, ()x()b,灯光开oxff, ()x()1,0x0(), 0x07,0x()(), 0x()1, ()x()9,/转至预置点、001 ()xff,()x()l, ()x()0, ()x()3, ()x()0, ()x()1, ()x()5,/设置预置点、()01 ()xff,()x()l, 0x()(), ()x()5,0x()(), ()x()1,0x07,/删除预置点、()01 以上对应的停命令均是:oxfffixol,0x00,0x00,0x00,0x00,0x01,/停命爭pelco-p:数据格式;1位起始位、8位数据、1位停止位,无效验位。波特率:9600b/s

12、命令格式:字节1字节2字节3字节4字节6字节7字节8stx地址码指令码1指令码2数据码1数据码2etx松验码1.该协议中所有数值都为十六进制数2.stx始终为aoh3地址码为摄像机的逻辑地址号,地址范围:00h - im4. 指令码表示不同的动作5. 数据码1、2分别表示水平、垂直方向速度(00-3fh)，在有关预制点的操作时，数据码 2表示预制点值6. etx始终为aph7. 校验码(xor sum ofbytes 2-6)二字节2人字节3人字节4八字节"字节6以地址码0x01为例: 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, /变倍短oxaot0x01,0x00,0x20,0x00,0x00, oxa f,0x21,/变倍长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,聚焦远()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,/光圈大无命令字发送/灯光关无命令字发送/灯光开()xa(),()x()1,0x()(),0x96,()x()0,0x2(),oxaf,()xb7, / 自动巡航()xa(),()x()1,0x()(),0x99,()x()0,0x2(),oxa f,()xb&/ 闭

15、自动巡航0x20,0x01,0x00,0x07,0x00,0x01 ,oxaf,0x07,/转至预置点001oxao,0x01,0x00,0x03,0x00,0x01,ox 址 0x03, 设置预置点001oxqo,0x01,0x00,0x05,0x00,0x01,0xaf,0x01,/删除预置点、001以上对应的停命令均是(上下左右、变倍、聚焦、光圈均有停命令):0.xno,0x01,0x00,0x00,0x00,0x00, oxa f,0x01,云台一般都有sw和sw2两套拔码开关!sw1 一般是调协议和相机还有波特率的 sw2般都是调地址码的至于你捍到的1-8你要先看一下它这是调地址还是

16、调波特率的 如果是波特率和协议的你就要参看你的产品的说明书，按它的要求来调，如果是地址的,说明 书应该也会有说明的!现在调好了球机上面的协议你再看看你的后端的控制设备，如果后端 的控制设备和球机拔的那些协议不一至的话,也不可能控制球机的.后端控制设备种类很多, 包括矩阵,光端机，硬盘录像机等,常用的是矩阵和硬盘录像机,至于控制设备,一般在云台菜单 里通过电脑就能设置，如何设置，就需要看你的具体的是哪家公司的地得参看说明书,而且你 必须明白，你的云台拥有的协议,必须在你的控制设备上相关的协议,不然也没办法调控.此外 你还必须注意控制线，千万别接反了如果接反了也是无法控制的协议和波特率还有地址码是

17、解码器决定的，得看一下解码器的调码位置,然后在对着说明说 看一下那种调法代表什么,解码器有两种,一种是独立的,一个小盒子，另一种是集成在云 台里了。硬件的这三种要素和软件的这三种要素完全对应云台就转了云台控制三要素:协议,地址,波特率。协议类似我们上网用到的tcp/ip 样，具体怎么回事你不用管,你只需要知道以上三样必 须跟你监控软件上的设置.完全对应才能控制相应地址的云台具体参数你可以查看云台上面的物理地址，在那里你可以用手拨动sw1和sw2来改变地址 协议或者波特率云台解码器的默认地址应该在说明书上有。大家都知道,pelc（）协议主要分两种:一种是pelco-p协议，另一种是pelco-d协议.我理解的标准的pelco协议中,pelc（）-p协议的地址是从0到31,共32个地址;pelco-d协议 的地址是从1-256（实际应是255）,共256个地址（实际255）.国内很多厂家都对pelco-p协议进行了或多或少的改变,升级.现在很多厂家的设备用的 pelco-p不完全兼容就是最好的明证!pelco-d协议改变的不是很多，大体上都可以相互兼现在很多公司,以天津的公司为例，比如yaan,pelc（）-p协议的地址不是从0（即地址拨码组的 拨码全部不拨）开始的，而是从1（即地址拨码组的第一个拨