CN1216466C - 一种定位、图像传输、监控报警系统 - Google Patents
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Abstract
一种定位、图像传输、监控报警系统，它包括移动终端、通信基站、监控中心和全球定位卫星；其特征在于：移动终端中的车载导航终端由GPS天线、OEM接收板、CPU、数字地图存储器、IC卡接口、显示存储器、时序控制电路、视频信号解码电路、液晶显示接口电路、手机通讯模块接口电路组成；所述移动终端中的车载图像传输终端由摄像头、图像采集芯片和上述车载导航终端中的时序控制电路、CPU、图像存储器组成；所述移动终端中的车载模拟传输终端由GPS天线、OEM接板、CPU、数据存储器、调制解调器、电台接口电路组成；本装置可以形成集通迅指挥、卫星定位、电子地图、视频图像传输、计算机网络和监控管理于一体的监控报警系统。
Description
技术领域
本发明涉及公众电信网、卫星定位、监控及图像传输报警系统，特别涉及一种将卫星定位技术、图像传输、移动通讯技术和防盗报警技术结合的，对车(船)等移动目标进行实时监控和调度的控制系统。
背景技术
现有的利用电信网络的汽车防盗装置是采用单向传输的寻呼原理，通过寻呼台呼叫安装于被盗车辆内的寻呼机，启动控制部件，或者发出声音报警、或闭锁车辆电、油路及制动装置，达到防盗的目的。这种防盗报警装置易出现错呼，使正常使用车辆突然闭锁动作，失去控制而造成伤害后果。随着高科技不断发展，利用全球卫星定位系统不但提供行车信息及导航功能，还能作防窃跟踪的装置，为汽车提供多元化的信息安全服务，以形成集全球定位、模拟通信、防盗报警于一体的车(船)载设备。所述传统的具有定位、通信和防盗报警于一体的车载设备不具备地图导航、指挥调度、图象传输、信息传播等功能，也不可以播放VCD、DVD等。
传统的汽车的导航系统是采用光碟作为电子地图的存贮载体。若使用和控制光碟，必须使用除硬盘以外的电脑基本配置。此种汽车的导航设备，实际就是一台专用的笔记本电脑，其价格昂贵，功能单一，非因特殊需要，如运钞车、警车、特种车辆外，车主很少考虑配置自导航设备。
发明内容
本发明所述一种定位、图像传输、监控报警系统可以解决使用无线信道或电话线进行现场实时视频图像传输，将多媒体技术、数据技术与通讯结合起来的问题，形成集通讯指挥、卫星定位、电子地图、视频图像传输、计算机网络、监控管理，多功能灵活的组成于一体的监控报警系统。
本发明所述一种定位、图像传输、监控报警系统，包括移动终端、通信基站、监控中心和全球定位卫星；所述移动终端包括车载导航终端、车载图像传输终端和车载模拟无线终端；所述车载导航终端由GPS天线、GPS接收板、CPU、数字地图存储器、IC卡接口、显示存储器、时序控制电路、视频信号解码电路、液晶显示接口电路、手机通信模块接口电路组成；所述GPS天线接收全球定位卫星信号，经GPS接收板解码后得到车辆的定位信息经过一个电平转换电路与中央处理器CPU串口1相连接；所述数字地图存储器采用FLASH芯片，它有32MBYE以上的存储空间，数字地图数据经格式变换后，成为二进制文件，通过CPU的串口2写入FLASH芯片，车辆运行中的GPS信息也可写入FLASH芯片；所述IC卡接口接在CPU串口2和IC卡读卡机之间，完成CPU和IC卡读卡机的RS-232接口电路的电平转换功能；所述手机通信模块接口接在CPU串口3和手机通信模块接口之间，完成电平转换功能；所述CPU将需要显示的地图从FLASH芯片中调入显示存储器，并定时的对显示存储器进行刷新；所述显示存储器通过时序电路和CPU相连接，时序控制电路从显示存储器中变换成红、绿、蓝、三基色信号，送往液晶显示屏；该时序控制电路是可编程逻辑控制器件，可产生定时信号送往CPU，让CPU分时对显示存储器进行读写、并且产生地址信号以便读出显示存储器的数据，将从显示存储器读出的数字信号变换为红、绿、蓝模拟分量信号、同时产生标准的行场同步信号；所述视频信号解码器输入的视频信号，经其解码后，输入三基色信号及行场同频信号，并送入液晶显示接口电路；所述液晶显示接口电路输入端与时序控制电路、视频信号解码器连接，输出端接液晶显示屏，完成信号放大及信号的逐行倒相。
所述车载图像传输终端由摄像头、图像采集芯片和上述车载导航终端中的时序控制电路、CPU、图像存储器组成；所述摄像头与图像采集芯片相连接，图像采集芯片与CPU之间通过一个并行数据/串行数据的转换电路相连接，它能将CPU输出的并行数据变换成I2C总线命令，从而通过I2C总线命令图象采集芯片中的寄存器进行读写；所述时序控制电路在图像采集期间，以图象采集的时钟信号LLC2作为基准信号，由其生产地址及读写控制信号，将与之相连的图像采集芯片输出的图像数据存入图像存储器中；当采集完成一幅图像后，通过对时序控制电路编程控制，选择CPU的地址和数据总线及读写信号对图像存储器进行读写控制；CPU将图象信号分成16×16的宏块，读入CPU的RAM，将其转换成亮度Y、色度U、色差V，再分成8×8子块，由CPU对其进行离散余弦变换DCT、量化及哈夫曼HUFFMAN编码，得到比特流，将其暂存于与之连接的图像存储器，当一帧图像压缩完毕后将其打成IP数据包，由手机通信模块发送到监控中心。
所述车载模拟传输终端由GPS天线、GPS接板、CPU、数据存储器、调制解调器、电台接口电路组成；所述CPU与车载导航终端共用；所述GPS天线将信号接收通过GPS接收板与CPU相连接，定位信息通过CPU处理后，在数据存储器中存储，并在液晶显示屏上显示，通过1200bps调制解调器调制后，由无线电台将定位信息上传到监控中心。
如上所述的一种定位、图像传输、监控、报警系统中车载导航终端中的中央处理器CPU采用了H8/3067芯片，它内置了128KBYTE的程序存储器和4KBYTE的RAM，有三个串口，其串口RXDO、TXDO分别通过74HCO7芯片构成的电平转换电路接GPS接收板的串口输出端，所述CPU的并口P3口和P4口对FLASH芯片进行动态读写，所述FLASH芯片选用HN29N26511T芯片；所述CPU的串口RXD2、TXD2通过由MC14506芯片组成的电平转换电路与IC卡读卡机的RS-232接口相连接；所述CPU的串口RXD1、TXD1、并口P60-P65口通过两个由74HCO7芯片组成的电平转换电路与手机通信模块接口的对应端相连接；所述CPU与时序控制电路EPM7128SQC的对应端相连接；所述时序控制电路输出的地址信号，定时写读信号送入与之相连接的显示存储器K61008C2E芯片，三基色信号、行场同步信号通过接口电路TA8696F送到液晶显示屏；视频编码可采用OM8361芯片，其视频信号输入端为13脚，其37、43脚输出分别为行场同步信号，4脚输出PAL/NTSC识别信号，本终端限定输入PAL制式信号，该PAL/NTSC识别信号作为4053芯片开关的选择信号，当有视频信号输入时，4053芯片将视频信号解码器OM8361输出的行场同步信号H1、V1和三基色信号R1、G1、B1选择输出，液晶显示屏显示出视频画面，而无视频信号输入时，将时序控制电路EPM7128SQC输出的行场同步信号H2、V2和三基色信号R2、G2、B2选择输出，液晶显示屏显示出地图画面；所述接口电路采用TA8696F型专用接口电路。
如上所述的一种定位、图像传输、监控、报警系统中车载图像传输终端中的图像采集电路为SAA7111H芯片，并输出RGB565格式的数字图像信号，每个象素可用16bit表示，即红、绿、蓝的比特数分别为5、6、5位，在图像采集电路与CPU之间加入PCF8584转换电路，图像采集电路将输入视频信号进行模数变换从图像采集电路SAA7111H的端口VPO15-VPO0输出；将其按帧写入图像存储器，需要将图像采集电路输出的时钟信号LLC2、行有效信号HREF、场有效信号VREF加到时序控制电路，以便产生图像存储器写入地址；CPU对图像存储器中的图像数据进行压缩处理，压缩之后的数据送入存储器，一帧图像数据压缩完后，对其打包然后由手机通信模块传送出去；图像采集数据写入图像存储器和CPU对图像存储器的读写过程是分时操作的，当CPU的控制端口CTL1、CTL2均为1时，CPU通过转换电路PCF8584对图像采集电路命令寄存器进行读写，当CTL1、CTL2均为0时，CPU通过转换电路PCF8584将图像采集电路输出的图像数据写入存储器；当CTC1＝1、CTL2＝0时，CPU对存储器进行读写操作，CTL1和CTL2是由CPU编程控制的，本终端中，可以采用两个图像存储器K61008。
如上所述的一种定位、图像传输、监控、报警系统中采用800MHZ或者400MHZ模拟集群通信电台实现GPS数据传输，并且通过1200bps调制解调器FX469调制后由无线电台将GPS定位信息上传至监控中心；当要上传GPS数据时，CPU的并口P33输出高电平，相当于使电台PTT按键接下，发送数据从CPU串口2发送端TXD2输出加到调制解调器，经调制后输出到电台的麦克风输入端，由电台发送到监控中心；监控中心下传的数据经电台接收后，经调制解调器解调后，输出至CPU的串口2接收端RXD2，以便CPU读取监控中心下传的命令。
本发明所述一种定位、图像传输、监控报警系统可采用IDEN、TETRA数字集群通信系统和模拟通信系统，并可通过GPRS、CDMA1X进行数据传输，包括GPS数据、报警数据、IC卡数据等，可数据/语音兼容传输，实现了窄道下的图像传输和电子地图导航功能。本装置主要特点如下：
1.将通信指挥、卫星定位、电子地图、视频图象传输、计算机网络、监控管理等功能，灵活的组成一体，构成作战指挥，战车调度导航，视频监视，紧急报警，战场侦察等现代指挥作战系统。使监控中心一目了然战场运动目标的动态，行动路线以及现场图像等信息，给指挥员提供战场作战指挥实时的，可靠的数据。用于民用报警系统同样具备上述功能和特点。
2.本装置采用先进的视频图像数字压缩技术，有效的解决了宽带视频图像信号在无线语音信道或普通电话线上进行图像传输难题。
3.本装置解决了大量地理数据的快速调出、放大、缩小和漫游问题，克服了矢量地图随着数据变大，计算机处理速度逐步下降的难题。通过更换数据源达到矢量地图与标量地图兼容的目的。
4.本装置可实现较高的动态目标定位精度，使目标动态定位精度、稳定度、可靠性都有较大的提高。
附图说明
图1是本发明所述本发明所述一种定位、图像传输、监控报警系统的总体框图；
图2是本发明所述本发明所述一种定位、图像传输、监控报警系统的车载导航终端框图；
图3是本发明所述本发明所述一种定位、图像传输、监控报警系统的GPS的GPS接收板与CPU的接口电路连接图；
图4是本发明所述本发明所述一种定位、图像传输、监控报警系统的CPU与与数字地图存储器的连接电路图；
图5是本发明所述本发明所述一种定位、图像传输、监控报警系统的CPU与IC卡电路连接图；
图6是本发明所述本发明所述一种定位、图像传输、监控报警系统的CPU与手机通信块接口电路连接图；
图7是本发明所述本发明所述一种定位、图像传输、监控报警系统的显示时序控制电路的行场同步信号产生电路图；
图8是本发明所述本发明所述一种定位、图像传输、监控报警系统的显示时序控制电路的显示地址产生电路图；
图9是本发明所述本发明所述一种定位、图像传输、监控报警系统的CPU对显存的读写控制电路及红、绿、蓝(R、G、B)信号的产生电路图；
图10是本发明所述本发明所述一种定位、图像传输、监控报警系统的CPU与显示时序控制电路及显示存储器连接电路图；
图11是本发明所述本发明所述一种定位、图像传输、监控报警系统的视频信号解码器4053芯片的连接电路图；
图12是本发明所述本发明所述一种定位、图像传输、监控报警系统的接口电路与4053芯片和液晶显示屏的连接电路图；
图13是本发明所述本发明所述一种定位、图像传输、监控报警系统的车载图像传输终端原理框图；
图14是本发明所述本发明所述一种定位、图像传输、监控报警系统的CPU、时序控制电路、图像采集电路及图像解码存储器之间的连接电路图；
图15是本发明所述本发明所述一种定位、图像传输、监控报警系统的图像解码时序控制电路的内部逻辑电路之一；
图16是本发明所述本发明所述一种定位、图像传输、监控报警系统的图像解码时序控制电路的内部逻辑电路之二；
图17是本发明所述本发明所述一种定位、图像传输、监控报警系统的车载模拟天线通信终端组成框图；
图18是本发明所述本发明所述一种定位、图像传输、监控报警系统的CPU与数据存储器的接口电路图。
具体实施方式
一、总体方框图：
总体框图见图1。本系统主要由移动终端和监控中心组成。并运用到全球卫星定位系统和专用或公用通信网络。
二、移动终端组成
本系统中移动终端分为下列三类：
1、车载导航终端
车载导航终端的主要功能是：利用手机通讯模块实现GPS定位信息IC卡信息、报警信息的上传。利用真彩色液晶显示屏实现电子地图、定位信息、车辆轨迹的显示及车载VCD视频信号重现。
车载导航终端由车载导航终端由GPS天线、GPS接收板、CPU、数字地图存储器、IC卡接口、显示存储器、时序控制电路、视频信号解码电路、液晶显示接口电路、手机通信模块接口电路等组成。见图2。
(1)GPS接收板与CPU的连接
GPS天线接收全球定位卫星信号，经GPS接收板解码后得到车辆的经、纬度、高度、速度、方向等定位信息，GPS接收板具有串口输出，由于它采用+3.0V电源，而本系统中CPU采用的是+5V电源，故GPS接收板串口输出与CPU串口之间必须有一个电平转换电路，该终端采用74HC07芯片实现这一功能。见图3所示。图中，R10和R11是上拉电阻。
(2)数字地图存储器及其与CPU的连接
CPU采用日立公司的H8/3067F，它内置了128KBYTE的程序存储器和4KBYTE的RAM，有三个串口，其工作方式为MODE1——MODE7，本终端采用MODE7。详见H8/3067F说明书。
数字地图存储器采用HN29N26511T的FLASH芯片，它有32MBYTE的存储空间。原始数字地图为MAPINFO格式的矢量图，经MAPINFO转换成24位位图格式。考虑到地图数据量大而地图存储器容量有限，需将地图数据进一步压缩。在本终端显示屏上最终显示的地图为八种颜色，因此每个像素只要3bit即可表示。为了读写方便，每个字节储存两个像素的地图信息。见附表1所示。
众所周知，24位位图每个像素用24位表示，即R、G、B各为8位，而3bit位图每个像素用3bit表示，即R、G、B各1位，像素颜色与R、G、B的关系见附表2所示。
将24位位图变换成3bit位图，并使两个像素的颜色信息存放在一字节中，可以用PHOTOSHOP软件先将其变为4bit位图，然后用C语言编写程序实现24bit位图到3bit位图的转换。
地图数据经格式变换后，成为二进制文件，由于数据量大，可以通过FLASH专用写入器，预先将PC机中的的二进制文件写入FLASH芯片。FLASH芯片与CPU的连接关系见图4，在终端机工作过程中，通过CPU的并口P3口和P4口对FLASH进行动态读写。CPU对FLASH的读写方法见其DataSheet.
在地图存储器中尚预留了部分空间，车辆运行中的GPS信息可以及时写入FLASH芯片，这样在FLASH芯片中可根据其容量的大小存储一定时间内的车辆运行GPS信息，便于查询。
(3)CPU与IC卡的接口
IC卡接口完成CPU串口和IC卡读卡机的RS-232接口电路的电平转换功能。本终端采用MC145406芯片实现这一功能。见图5所示。
(4)手机通讯模块与CPU的接口
手机接口完成CPU串口和手机通讯模块接口之间的电平转换功能。本终端采用74HCO7芯片完成这一功能。见图6所示。
(5)时序控制电路EPM7128SQC100、显示存储器K610082CE
为使显示屏上显示当前车辆所在位置的部分数字地图(320*234像素点)，CPU将需要显示的地图从FLASH中调入显示存储器，并定时的对显存刷新，而另一方面，时序控制电路要完成以下几个任务：①产生定时信号以便让CPU分时对显示存储器进行读写；②产生地址信号以便读出显示存储器数据；③将从显存读出的数字信号变为R、G、B分量信号；④产生标准的行场同步信号；为实现上述功能，采用了ALTERA公司的可编程逻辑器件EPM7128SQC100。
对EPM7128SQC100的编程采用了ALTERA MAX PLUS II10.1BASELINE软件，该软件下可用图形法和AHDL语言进行编程。本终端机采用了图形法编程7128内部逻辑图见图7-9所示。经编译后生成熔丝文件*.pof，用ALTERA专用的写入器将其写入7128器件即可。
图7是行、场同步信号产生电路，其输入CLKIN为12.5MHz时钟，输出H为行同步信号，V为场同步信号。
图8是显示存储器读地址产生电路，目的是把显存内的数据读出显示在显示屏上。TOSHIBA TFD50W32-B屏幕点阵为320(点)*234(行)，考虑到行消隐期相当于80个点的像素时间，并且每两个像素的信息用一字节表示，故行地址为00H～E9H，其有效地址(指每行320点对应的存储地址)空间为118H～B7H，列地址为00H～E9H，74541(1)Y1～Y8输出行地址，74541(2)Y1～Y8输出列地址。一场图像对应的地址空间如附表3所示。
74541(1)Y1～Y8和74541(2)Y1～Y8输出的16条地址线上，每32ns时间地址变化一次，并且仅有160ns时间内这些地址有效，另160ns时间内这些地址线为三态，以便在这段时间内CPU对显示存储器进行读写操作。
图9是CPU对显示存储器的读写控制电路和R、G、B信号产生电路。图中AD0～AD15、D0～D2、D4～D6、WCS、RDCS是来自CPU的地址、数据、和读写控制信号。MA0～MA15、D0～D2、D4～D6、MWE、ERD是EPM7128输出地址、数据、写、读信号，它加到后继的显示存储器。R、G、B是EPM7128输出的红、绿、蓝三个分量信号，最终将加到液晶显示屏。由于CPU对显示存储器的读写与EPM7128内部地址对显存的读写操作不同时进行，因此，来自CPU的地址和数据必须经锁存后，在分配的160ns时隙内方可对显存进行读写操作，把要显示的地图信息写入显存或从显存读出当前数据，以便部分修改后再写入显存。受EPM7128内部地址控制而读出的数据所存后，再经74157选择在320ns的前160ns输出一个像素对应的三基色信号。显然，三基色信号非‘1’即‘0’，也就是说要么是5V，要么是0V，这三路信号尽管仍是数字信号，但等价于峰—峰值5V的模拟分量信号，满足了显示屏要求输入三路模拟信号的要求。
CPU与EPM7128及显示存储器的连接关系见图10所示。
由于EPM7128SQC100有100个引角，除VCC和GND及测试引角外，其它引脚功能可在编程时指定，因此图10中并没有标出引角序号。关于EPM7128SQC100的使用方法可详见ALTERA给出的说明。
(6)视频解码器OM8361
OM8361是PHILIPS的视频解码器，它对输入的复合视频信号进行解码而输出行场同步信号、三基色信号，并且根据输入视频信号的电视制式而输出一个PAL/NTSC识别信号。关于OM8361的使用详见说明书。图11给出了它与本终端其它电路的连接关系。
OM8361的13个角为视频信号输入端，37、43脚输出分别为行场同步信号，4脚输出PAL/NTSC识别信号，当输入PAL制式信号时，该引角输出为高电平，这样PAL/NTSC识别信号作为4053芯片开关的选择信号，当有视频信号输入时，4053芯片将视频信号解码器OM8361输出的行场同步信号H1、V1和三基色信号R1、G1、B1选择输出，显示屏显示出电视画面，而无视频信号输入时，将时序控制电路EPM7128SQC输出的行场同步信号H2、V2和三基色信号R2、G2、B2选择输出，显示屏显示出地图画面。
(7)接口电路TA8696F
TA8696FTOSHIBA生产的专用于液晶显示屏的接口电路，它将信号进行钳位，并用显示屏内输出的半行频信号(7.8KHz)对三基色信号进行调制，然后输出加到显示屏接口上。其使用说明详见其产品说明书。图12给出了它与本终端其它电路的连接关系。
(8)液晶显示屏
本终端机采用TOSHIBA TFD50W32-B液晶显示屏，该显示屏要求的输入信号有行场同步信号，R、G、B三基色分量信号等。详细说明可参考其说明书。
2.载图像传输终端
车载图像传输终端主要功能：利用手机通讯模块实现图像分组传输，见框图13。他与车载导航终端结合，可实现GPS定位信息、图像信息等综合信息的传输功能。
车载图像传输终端由图像采集芯片、时序控制电路、CPU和图像存储器组成。
(1)手机通信模块与CPU接口
手机通信模块与CPU接口关系见图6。
(2)CPU、SAA7111H、EPM7128SQC及存储器之间的连接
图像采集用PHILIPS公司的SAA7111H实现。对该芯片写入合适的命令，则其输出CCIR-601、RGB888、RGB565等多种格式的图像信号，本终端中SAA7111H输出RGB565格式的数字图像信号每个像素可用16bit表示，即R、G、B的比特数分别为5、6、5位，如图4所示。该芯片的详细说明可参考其DataSheet.图14示出了它与CPU、EPM7128之间的连接关系。
SAA7111H具有I2C总线接口，以便通过CPU对其命令寄存器进行写。
由于本终端采用的H8/3067F没有I2C总线，因此，在CPU和采用SAA7111H之间加入了PCF8584转换电路。PCF8584能将CPU和SAA7111H之间加入PCF8584转换电路。PCF8584能将CPU的并行数据转换成SAA7111H能识别的I2C总线命令，或者将SAA7111H读出的I2C总线命令转换成并行数据送到CPU。
SAA7111H将输入的视频信号进行模数变换从VPO15～VPO0输出。将其按帧写入存储器，需要将SAA7111H输出的时钟信号LLC2(13.5MHz)，行有效信号HREF、场有效信号VREF加到EPM7128SQC，以便产生存储器写入地址。
在一帧图像数据压缩完后要对其打包然后由手机通信模块传送出去。因此，CPU通过PCF8584对SAA7111H命令寄存器进行读写操作。实际上图像采集数据写入存储器的过程和CPU对存储器的读写过程是分时操作的。为此，必须有控制信号进行控制。图14中，当CPU的控制端口CTL1、CTL2均为1时，CPU通过转换电路PCF8584对图像采集电路命令寄存器进行读写，当CTL1、CTL2均为0时，CPU通过转换电路PCF8584将图像采集电路输出的图像数据写入存储器；当CTC1＝1、CTL2＝0时，CPU对存储器进行读写操作，CTL1和CTL2是由CPU编程控制的。
本终端中，存储器存储的图像大小为360×288像素，存一幅图存储空间为360×288×2BYTE，采用两个12K BYTE的存储器，则仍剩余部分空间恰好供压缩之后的图像暂存所用。CPU对图像的压缩处理基本遵循JPEG标准，即包括图像分块、DCT变换、量化、HUFFMAN编码，最后形成二进制码流，将其暂存于图像存储器，当一帧图像压缩完毕则将其打包成IP数据包，由手机通信模块发送至监控中心。有关JPEG的压缩算法可参考JPEG标准书，此处不详述。
(3)EPM7128SQC时序控制电路
车载图像终端中时序控制电路主要根据SAA7111H输出的时钟及行、场有效信号产生存储器写地址，并控制SAA7111H输出端口VPO0～VPO15只在图像采集时才加到CPU，否则为高阻。在CPU对存储器读写时，要将CPU输出地址切换到存储器上。EPM7128SQC是可编程逻辑器件，用图形法进行编程，并编译成*.pof文件(熔丝文件)最后由EPM7128SQC内部逻辑图如图15～16所示。
图15中，来自SAA7111H的VPO0～VPO15其信号速率是13.5MHz，即每有效行720像素信息，为得到每有效行360像素信息，需要抽样，两个像素抽取一个像素信息。为此，将13.5MHz分频得到6.75MHz，然后作为74374(1)、(2)的锁存时钟。从图中可以看出当CTL1＝0时，74374(1)、(2)输出有效，否则为高阻，从而不能到达图像存储器。
图16中，74161(1)、(2)、(3)、(4)、(5)为地址信号产生电路，称之为内部地址。内部地址来自CPU的地址经74541控制后，任一时刻只有一路地址输出。
3.车载模拟无线通信终端
车载模拟无线通信终端的主要功能：利用800MHZ或400MHZ模拟集群通信电台实现GPS数据传输。
车载模拟无线通信终端由GPS天线、GPS接收板、CPU、数据存储器、调制解调器、电台接口电路组成。见图17。
该终端实现了GPS定位信息接收，通过CPU处理后，在数据存储器中存储，并通过1200bps调制解调器调制后，由无线电台将定位信息上传到监控中心，监控中心可对终端进行遥控。数据存储器存取一定时间的定位信息，当监控中心需要时，CPU将其读出，批量送发至监控中心。
(1)GPS接收板与CPU的连接
GPS接收板与CPU的接口关系见图3。
(2)CPU与数据存储器M(A)M29的连接关系
M(A)M29是GPS数据存储器。它与CPU的连接关系见图18。
(3)CPU、调制解调器FX469、电台之间的接口
由于本终端采用800MHZ或400MHZ模拟集群通信电台实现GPS数据传输，因此，必须将数据调制。
| R | G | B | 保留 | R | G | B | 保留 |
附表1
| R | G | B | 象素颜色 |
| 0 | 0 | 0 | 黑色 |
| 0 | 0 | 1 | 蓝色 |
| 0 | 1 | 0 | 绿色 |
| 0 | 1 | 1 | 青色 |
| 1 | 0 | 0 | 红色 |
| 1 | 0 | 1 | 品色 |
| 1 | 1 | 0 | 黄色 |
| 1 | 1 | 1 | 白色 |
附表2
| RGBD0～D2 D4～D6[0018H] | RGBD0～D2 D4～D6[0019H] | RGBD0～D2 D4～D6[0020H] | --- | RGBD0～D2 D4～D6[00B6H] | RGBD0～D2 D4～D6[00B7H] |
| RGBD0～D2 D4～D6[0118H] | RGBD0～D2 D4～D6[0119H] | RGBD0～D2 D4～D6[0120H] | --- | RGBD0～D2 D4～D6[01B6H] | RGBD0～D2 D4～D6[01B7H] |
| RGBD0～D2 D4～D6[0218H] | RGBD0～D2 D4～D6[0219H] | RGBD0～D2 D4～D6[0220H] | --- | RGBD0～D2 D4～D6[02B6H] | RGBD0～D2 D4～D6[02B7H] |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| RGBD0～D2 D4～D6[E818H] | RGBD0～D2 D4～D6[E819H] | RGBD0～D2 D4～D6[E820H] | --- | RGBD0～D2 D4～D6[E8B6H] | RGBD0～D2 D4～D6[E8B7H] |
| RGBD0～D2 D4～D6[E918H] | RGBD0～D2 D4～D6[E919H] | RGBD0～D2 D4～D6[E920H] | --- | RGBD0～D2 D4～D6[E9B6H] | RGBD0～D2 D4～D6[E9B7H] |
附表3
| VPO15 | R4 |
| VPO14 | R3 |
| VPO13 | R2 |
| VPO12 | R1 |
| VPO11 | R0 |
| VPO10 | G5 |
| VPO9 | G4 |
| VPO8 | G3 |
| VPO7 | G2 |
| VPO6 | G1 |
| VPO5 | G0 |
| VPO4 | B4 |
| VPO3 | B3 |
| VPO2 | B2 |
| VPO1 | B1 |
| VPO0 | B0 |
附表4
Claims (4)
1、一种定位、图像传输、监控报警系统，它包括移动终端、通信基站、监控中心和全球定位卫星：其特征在于：移动终端包括车载导航终端、车载图像传输终端和车载模拟无线通信终端；
所述车载导航终端由GPS天线、GPS接收板、CPU、数字地图存储器、IC卡接口、显示存储器、时序控制电路、视频信号解码电路、液晶显示接口电路、手机通信模块接口电路组成；所述GPS天线接收全球定位卫星信号，经GPS接收板解码后得到车辆的定位信息经过一个电平转换电路与中央处理器CPU串口1相连接；所述数字地图存储器采用FLASH芯片，它有32MBYTE以上的存储空间，数字地图数据经格式变换后，成为二进制文件，通过CPU的串口2写入FLASH芯片，车辆运行中的GPS信息也写入FLASH芯片；所述IC卡接口接在CPU串口2和IC卡读卡机之间，完成CPU和IC卡读卡机的RS-232接口电路的电平转换功能；所述手机通信模块接口接在CPU串口3和手机通信模块接口之间，完成电平转换功能：所述CPU将需要显示的地图从FLASH芯片中调入显示存储器，并定时的对显示存储器进行刷新，所述显示存储器通过时序控制电路与CPU连接，时序控制电路从显示存储器中读出数据变换成红、绿、蓝三基色信号，送往液晶显示屏；该时序控制电路为可编程逻辑控制器件，可产生定时信号送往CPU，让CPU分时对显示存储器读出的数字信号变为红、绿、蓝模分量信号、同时产生标准的行场信号；所述视频信号解码器输入视频信号，经其解码后，输出红、绿、蓝三基色信号及行场同频信号，并送入液晶显示屏显示接口电路；所述液晶显示屏接口电路输入端与时序控制电路、视频信号解码器连接，输出端接液晶显示屏，完成信号放大的逐行倒相；
所述车载图像传输终端由摄像头、图像采集芯片和上述车载导航终端中的时序控制电路、CPU图像存储器组成；所述摄像头与图像采集芯片相连接，图像采集芯片与CPU之间通过一个并行数据/串行数据的转换电路相连接，它能将CPU输出的并行数据变换成I2C总线命令，从而通过I2C总线命令图像采集芯片中的寄存器进行读写；所述时序控制电路图像采集期间，以图像采集电路输出的时钟信号LLC2作为基准信号，由其产生地址，及读写控制信号，将与之相连的图像采集芯片输出的图像数据存入图像存储器中；当采集完成一幅图像后，通过对时序控制电路编程控制，选择CPU的地址和数据总线及读写信号对图像存储器进行读写控制；CPU将图像信号分成16×16的宏块，读入CPU的RAM，将其转化成亮度Y、色度U、色差V，再分成8×8子块，由CPU对其进行离散余弦变换DCT、量化及哈夫曼HUFFMAN编码，得到比特流，将其暂存于与之相连接的图像存储器，当一帧图像压缩完毕则将其打包成IP数据包，由手机通信模块发送到监控中心；
所述车载模拟传输终端由GPS天线、GPS接收板、CPU、数据存储器、调制解调器、电台接口电路组成；所述CPU与车载导航终端共用；所述GPS天线将信号接收通过GPS接收板与CPU相连接，定位信息通过CPU处理后，在数据存储器中存储，并在液晶显示屏上显示，通过1200bps调制解调器调制后，由无线电台将定位信息上传到监控中心。
2、如权利要求1所述的一种定位、图像传输、监控、报警系统，其特征在于：车载导航终端的中央处理器CPU采用H8/3067F芯片，它内置了128KBYTE的程序存储器和4KBYTE的RAM，有三个串口，其串口RXDO、TXDO分别通过74HCO7芯片构成的电平转换电路接GPS接收板的串口输出端，所述CPU的并口P3口和P4口对FLASH芯片进行动态读写，所述FLASH芯片选用HN29N26511T芯片；所述CPU的串口RXD2、TXD2通过由MC145406芯片组成的电平转换电路与IC卡读卡机的RS-232接口相连接；所述CPU的串口RXD1、TXD1、并口P60-P65口通过两个由74HCO7芯片组成的电平转换电路与手机通信模块接口的对应端相连接；所述CPU与时序控制电路EPM7128SQC的对应端相连接；所述时序控制电路输出的地址信号，定时写读信号送入与之相连接的显示存储器K61008G2E芯片，三基色信号、行场同步信号通过接口电路TA8696F送到液晶显示屏；视频编码可采用OM8361芯片，其视频信号输入端为13脚，其37、43脚输出分别为行场同步信号，4脚输出PAL/NTSC识别信号，本终端限定输入PAL制式信号，该PAL/NTSC识别信号作为4053芯片开关的选择信号，当有视频信号输入时，4053芯片将视频信号解码器OM8361输出的行场同步信号H1、V1和三基色信号R1、G1、B1选择输出，液晶显示屏显示出视频画面，而无视频信号输入时，将时序控制电路EPM7128SQC输出的行场同步信号H2、V2和三基色信号R2、G2、B2选择输出，液晶显示屏显示出地图画面；接口电路采用TA8696F型专用接口电路。
3、如权利要求1所述的一种定位、图像传输、监控、报警系统，其特征在于：车载图像传输终端中的图像采集电路为SAA7111H芯片，并输出三基色信号RGB565格式的数字图像信号，每个象素可用16bit表示，即红、绿、蓝的比特数分别为5、6、5位，在图像采集电路与CPU之间加入PCF8584转换电路，图像采集电路将输入视频信号进行模数变换并从图像采集电路SAA7111H的端口VPO15-VPO0输出；将其按帧写入图像存储器，需要将图像采集电路输出的时钟信号LLC2、行有效信号HREF、场有效信号VREF加到时序控制电路，以便产生图像存储器写入地址；CPU对图像存储器中的图像数据进行压缩处理，压缩之后的数据送入存储器，一帧图像数据压缩完后，要对其打成IP包然后由手机通信模块传送出去；图像采集数据写入图像存储器和CPU对图像存储器的读写过程是分时操作的，当CPU的控制端口CTL1、CTL2均为1时，CPU通过转换电路PCF8584对图像采集电路命令寄存器进行读写，当CPU的控制端口CTL1、CTL2均为0时，CPU通过转换电路PCF8584将图像采集电路输出的图像数据写入存储器：当CPU的控制端口CTL1＝1、CTL2＝0时，CPU对存储器进行读写操作，CTL1和CTL2是由CPU编程控制的，本终端中，可以采用两个图像存储器K61008。
4、如权利要求1所述的一种定位、图像传输、监控、报警系统，其特征在于：本终端亦可采用800MHZ或400MHZ模拟集群通信电台实现GPS数据传输，并且通过1200bps调制解调器FX469调制后由无线电台将GPS定位信息上传至监控中心；当要上传GPS数据时，CPU的并口P33端口输出高电平，相当于使电台PTT按键接下，发送数据从CPU串口2发送端TXD2输出加到调制解调器，经调制后输出到电台的麦克风MIC输入端，由电台发送到监控中心；监控控中心下传的数据经电台接收后，经调制解调器解调后，输出至CPU的串口2接收端RXD2，以便CPU读取控制中心下传的命令。
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