摘 要： 一種基于dsp實現遠程無人值守的監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用tms320-c30 dsp實現遠程監(jiān)控系統(tǒng)的圖像獲取、圖像壓縮、圖像回傳等功能，利用電話線路作傳輸通路、電話振鈴信號作遠程系統(tǒng)的自動開機信號、pc作監(jiān)控中心，實現任意遠距離場景的監(jiān)測控制功能。
關鍵詞： 數字信號處理 圖像壓縮 遠程控制實現任意遠距離場景的實時監(jiān)控，主要解決遠程場景圖像的獲取和回傳問題。利用計算機作為遠程場景圖像獲取、利用internet網絡實現圖像信息的回傳是一種有效的選擇，但必須在控制方和被控制方各設置一臺計算機及modem，費用較高，當遠程場景無人值守時，遠程場景中計算機系統(tǒng)的維護以及計算機的開關機等問題非常復雜，而且遠程場景中計算機與internet網絡專線連接，在目前情況下不一定都能得到滿足。另外，也可以采用電話線作控制線路，微波信道作圖像回傳通路，實現遠程場景中實時圖像的監(jiān)測控制1，但遠程場景與控制中心必須在視距范圍之內。如果遠程場景離監(jiān)控中心很遠，采用基于dsp的系統(tǒng)作圖像獲取、圖像壓縮和圖像回傳，利用電話線作傳送通路，不但費用低廉，而且方便可靠，不管被監(jiān)控場景在任何地方，只要電話線能到達，就可以對其實行圖像監(jiān)測和控制。1 系統(tǒng)的構成與功能
基于dsp的遠程監(jiān)控系統(tǒng)主要由兩個部分組成，即遠程無人值守監(jiān)控系統(tǒng)和監(jiān)控中心，它們通過電話線相連，如圖1所示。1.1 遠程無人值守監(jiān)控系統(tǒng)
主要功能是實現遠程場景圖像的采集、圖像的數字化(a/d)、圖像的壓縮(jpeg格式)和回傳、攝像系統(tǒng)云臺方位及攝像鏡頭的控制、自動開機和關機等功能。其中圖像的壓縮和回傳、攝像系統(tǒng)云臺方位及攝像鏡頭的控制等功能由dsp(tms320-c30)子系統(tǒng)實現。遠程場景的壓縮圖像信息通過modem，從電話線路傳回控制中心。

1.2 監(jiān)控中心
監(jiān)控中心通過modem從電話線路上接收遠程場景的壓縮圖像(jpeg格式)信息，并通過熵譯碼、解量化、反dct變換和y u v到rgb變換，將圖像從計算機的顯示器上輸出。

監(jiān)控中心根據需要可以將遠程監(jiān)控圖像(jpeg格式)存儲起來，自動生成監(jiān)控圖像數據庫，以備查詢。

監(jiān)控中心還負責生成控制命令，實現對遠程監(jiān)控系統(tǒng)的開機、關機、攝像系統(tǒng)云臺方位及攝像鏡頭調節(jié)等控制?？刂泼?除開機命令用電話振鈴信號外)通過modem，以數字命令代碼形式傳送到遠程監(jiān)控系統(tǒng)的modem中，再由dsp進行相應處理，實現相應動作。2 dsp圖像壓縮及控制系統(tǒng)

遠程無人值守監(jiān)控系統(tǒng)的關鍵是實現攝像系統(tǒng)的控制及圖像數字化和圖像壓縮功能。
攝像系統(tǒng)的控制包括云臺的上、下、左、右移動，攝像鏡頭的聚焦(遠/近)、場景拉遠(近)、光圈大(小)的調節(jié)等功能。攝像系統(tǒng)的控制命令由監(jiān)控中心生成，dsp系統(tǒng)將其譯碼后，分兩個部分，分別送入云臺和鏡頭驅動控制電路。由于云臺一般采用24v直流(交流)、鏡頭采用9～12v直流控制，因此，云臺和鏡頭電力的供給直接通過繼電器由電源部分提供，驅動控制電路通過控制相應的繼電器開關動作，實現控制云臺和鏡頭作相應的動作，如圖2所示。遠程無人值守監(jiān)控系統(tǒng)最重要的功能是及時將被監(jiān)測場景中的圖像信息回傳至監(jiān)測中心。為了使系統(tǒng)靈活地安裝在需要的地方，本系統(tǒng)采用電話線路作被監(jiān)測場景中圖像的回傳通路，而電話線只能傳送64kbps以下速率的數據。實時圖像每秒的數據率在200mbit以上(640寬×480高×24每象素×30幀頻)，即使一幀靜態(tài)圖像需要的數據也能達到7mbit以上。因此，不能利用電話線傳實時圖像，而傳送被監(jiān)測場景的靜態(tài)圖像，也必須先進行數字圖像的壓縮處理，將數據率壓縮到較低的水平上(一般為幾十kb)，再經modem，送到電話線路上傳輸。

被監(jiān)控場景靜態(tài)圖像的壓縮主要由tms320-c30實現。tms320-c30是32位浮點運算dsp芯片，每秒可以執(zhí)行3300萬次全浮點運算，允許在不考慮溢出的情況下處理很寬的數據動態(tài)范圍，特別適合快速的dct運算。它具有大的尋址空間、多處理器接口、片內與片外可設置等待狀態(tài)、兩個外部接口、兩個計時器、兩個串口及多中斷結構，具有多樣化的尋址方式、靈活的指令集，非常利于實現jpeg快速壓縮處理。tms320-c30芯片功能及外部接口如圖3所示。tms320-c30主要負責對數字圖像進行jpeg格式壓縮處理、對模擬圖像a/d轉換的控制