CN2907102Y - 基于互联网传输的图像语音实时控制系统 - Google Patents

Abstract

一种基于互联网传输的图像语音实时控制系统，包括网络和通过网络相连接的本地和异地的视频音频控制系统，本地网络连接设备将数据传输到本地串网转换器，将控制命令数据由网络协议格式转化为串口格式的控制命令，并由本地控制键盘输出指令，输出本地音频视频数据；异地控制键盘的控制命令输出至异地串网转换器，将串口格式的控制命令解析为网口协议格式的控制命令数据，并输出到异地视频音频负载。本实用新型的图像语音实时控制系统的优点是：采用了新的网络接口技术和单片机接口技术，解决了通过互联网实现远程异地集成音频视频遥控的技术难题，其操作技术简单，控制方式灵活，无需复杂的软件，降低了系统实施的成本。

Description

基于互联网传输的图像语音实时控制系统

技术领域

本实用新型涉及互联网及计算机应用领域，特别涉及一种基于互联网传输的图像语音实时控制系统。

背景技术

目前网络图像监控系统多半为依托于局域网的视频图像监控。这种监视系统对于飞速发展的各领域而言，已经不能满足实际应用的需要。人们更加渴望着类似亲临现场般地对异地进行控制，特别是在互联网络发达的今天人们对跨地域，跨国界远距离遥视(图像)，双向语音通讯及远程遥控系统要求殷切。就国外而言，这种系统已经应用于工业控制、楼宇自控等领域，而国内还停在单纯的视频图像监控和集成视频图像语音监控综合系统的阶段。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种操作技术简单，控制方式灵活，以低成本实现集成视频图像、语音、远程遥控于一体的基于互联网传输的图像语音实时控制系统。

为达到上述目的，本实用新型基于互联网传输的图像语音实时控制系统，包括网络和通过网络相连接的本地视频音频控制系统和异地音频视频控制系统，其中，

所述本地视频音频控制系统包括置于被监控区域的本地主控设备及与本地主控设备分别相连的本地网络连接设备、本地音频视频设备和本地负载设备；本地网络连接设备通过本地控制设备与本地负载设备相连；本地音频视频设备与本地负载设备相连；

所述异地音频视频控制系统包括置于控制中心的异地主控设备及与异地主控设备分别相连的异地网络连接设备、异地音频视频设备和异地负载设备；异地网络连接设备通过异地控制设备与异地负载设备相连；异地音频视频设备与异地负载设备相连；

所述本地控制设备设有本地控制键盘和与其相连的本地串网转换器，本地串网转换器与本地网络连接设备相连；本地网络连接设备将数据传输到本地串网转换器，经本地串网转换器将控制命令数据由网络协议格式转换为串口格式的控制命令，并由所述本地控制键盘输出指令，将所述本地音频视频设备输出的数据传输至所述本地主控设备；

所述异地控制设备设有异地控制键盘和与其相连的异地串网转换器，异地串网转换器与异地网络连接设备相连；异地控制键盘的控制命令输出至异地串网转换器，经异地串网转换器将串口格式的控制命令解析为网口协议格式的控制命令数据，并输出到异地网络连接设备。

本实用新型基于互联网传输的图像语音实时控制系统，其中所述本地网络连接设备为本地路由器；异地网络连接设备为异地路由器。

本实用新型基于互联网传输的图像语音实时控制系统，其中所述本地音频视频设备为视频矩阵；所述异地音频视频设备为硬盘录像机。

本实用新型基于互联网传输的图像语音实时控制系统，其中所述本地负载设备包括与视频矩阵相连的摄像机、云台、本地扬声器、本地麦克风、本地监视器；所述异地负载设备包括硬盘录像机、异地扬声器、异地麦克风和与硬盘录像机相连的异地监视器。

本实用新型基于互联网传输的图像语音实时控制系统，其中所述网络包括光纤/宽带/ADSL中的至少一种。

本实用新型基于互联网传输的图像语音实时控制系统，其中所述本地负载设备的接口采用RS-485或RS-232接口；网络连接设备采用RJ-接口。

本实用新型基于互联网传输的图像语音实时控制系统，其中所述本地串网转换器和所述异地串网转换器采用型号为RTL8019的网口芯片。

本实用新型基于互联网传输的图像语音实时控制系统，其中所述本地主控设备和异地主控设备采用型号为AT89S52的芯片；所述本地主控设备具有固定IP地址。

本实用新型基于互联网传输的图像语音实时控制系统与现有技术相比的优点在于，采用了新的网络接口技术和单片机接口技术，解决了通过互联网实现远程异地集成音频视频遥控的技术难题，其操作技术简单，控制方式灵活，无需复杂的软件，降低了系统实施的成本。

下面将结合实施例参照附图进行详细说明，以对本实用新型的目的、特征和优点有深入的理解。

附图说明

图1为本实用新型基于互联网传输的图像语音实时控制系统的主方框图；

图2为本实用新型控制系统具体组成的方框图；

图3为本实用新型控制系统中单片机和网口芯片的电路图；

图4为本实用新型控制系统中电源芯片的电路图；

图5为本实用新型控制系统中串口芯片的电路图。

具体实施方式

本实用新型基于互联网传输的图像语音实时控制系统，集视频图像、语音、远程遥控于一体，视频图像和语音系统依托于先进的视频和音频设备，远程遥控系统通过网络连接设备以及串网转换器实现，技术依托网络接口技术和单片机接口技术。

下面结合附图详细说明说明实施例。

参照图1，本实用新型的实施例包括两个部分：本地视频音频控制系统，异地音频视频控制系统，两个系统通过光纤接入，宽带接入，ADSL接入，无线宽带接入方式实现互联网络连接，且前三种方式(光纤接入，宽带接入，ADSL接入)可以通过交叉对应匹配实现互联网络连接。本地视频音频控制系统包括五大部分：本地网络连接设备、本地主控设备、本地音频视频设备、本地控制设备、本地负载设备。异地视频音频控制系统包括五大部分：异地网络连接设备、异地主控设备、异地音频视频设备、异地控制设备、异地负载设备。

参照图2，在本实用新型的实施例中，本地设备具体包括：本地路由器1、本地主控机2，本地串网转换器5、视频矩阵3、本地控制键盘4、本地监视器、本地麦克风，本地扬声器、云台、摄像机。异地设备具体包括：异地路由器7、异地主控机8、异地串网转换器9、硬盘录像机11、异地串网转换器9、异地控制键盘10、异地监视器12、异地麦克风、异地扬声器。本地网络连接设备为本地路由器1；异地网络连接设备为异地路由器7。本地音频视频设备为视频矩阵3；异地音频视频设备为硬盘录像机11。

下面对系统的工作做详细说明。

由于本地视频音频控制系统和异地音频视频控制系统两个系统的具体控制功能不同，因此两个系统分别放置在两个不同的地区：本地视频音频控制系统放置在被监控的地区；异地音频视频控制系统安装在控制中心所在的地区。本地系统负责视频图像音频信号的采集、本地负载设备的控制和视频图像音频信号的传输。异地系统负责视频图像音频信号还原、视频图像记录、异地远程遥控和对本地图像的监视功能。

本地视频采集设备——云台、摄像机，安装于生产车间的屋顶或墙壁上，本地监视器、本地麦克风，本地扬声器，以及本地路由器1、本地主控机2，本地串网状换器5、视频矩阵3放置于本地端的监控室内。异地路由器7、异地主控机8、异地串网转换器9、硬盘录像机11、异地控制键盘10、异地监视器12、异地麦克风、异地扬声器放置于异地监控室内。

当系统开机启动的情况下，本地主控机要对异地主控机进行呼叫并建立连接。主控机连接成功后，本地端摄像机采集视频图像并将视频图像发送到视频矩阵3，视频矩阵3通过视频输出端口将视频图像信号传送到本地主控机2，同时可以在本地监视器进行浏览。但视频信号进入到本地主控机2后，本地主控机2对其进行编码处理，并通过本地路由器1传送到异地。异地路由器7将接收的视频信号传输到异地主控机8，在异地主控机8进行解码，视频信号还原后传输到硬盘录像机11进行记录。硬盘录像机11的视频输出端口将数据传输到异地监视器12，实现异地视频图像监控。

语音音频传输本地语音信号通过本地主控机2进行编码后输出至本地路由器1并通过互联网传送到异地。本地主控设备具有固定IP地址。异地路由器7接收信号后将信号传送至异地主控机8，异地主控机8对音频信号进行解码，最后输出到异地扬声器。异地音频信号通过异地麦克风输入传输到本地并在本地扬声器输出，链路过程是通过异地路由器7、异地主控机8、本地路由器1、本地主控机2、本地扬声器来实现。

当两端建立连接后进行串网转换器的连接。异地串网转换器9工作方式为客户端方式；本地串网转换器5工作方式为服务器方式。当两端串网转换器参数设置成功后，异地串网转换器9将主动呼叫并登陆本地串网转换器5。当串网转换器建立连接后，本地和异地均可以通过控制键盘实现对本地云台、摄像机、视频矩阵等设备的控制，功能包括控制云台上下左右的旋转，摄像机的聚焦、变焦、光圈的变化，视频矩阵输出通道切换。

另外，遥控可以为分为本地遥控和异地遥控，其工作数据链路分别进行描述如下。

本地负载设备的接口采用RS-485或RS-232接口，本地网络连接设备采用RJ-接口。本地遥控数据链路是通过本地控制键盘4对云台、摄像机、视频矩阵3进行控制。本地控制键盘4下发控制命令并通过RS-485总线将命令直接下发到云台、摄像机、视频矩阵进行遥控。异地控制数据链路：异地控制键盘10下发控制命令到异地串网转换器9，异地串网转换器9将命令解析，转换成网口协议的格式后，发送到异地路由器7，异地路由器7通过互联网将其转发到本地路由器1，并将数据传输到本地串网转换器5，由其完成将控制命令数据从网络协议格式转化到串口格式的工作，然后下发到本地控制键盘4，并通过本地控制键盘4的输出端口将命令数据传输到RS-485总线负载的云台、摄像机、视频矩阵，实现远程异地遥控功能。

参照图3，RTL8019网口芯片和AT89S52是串网转换器的核心部分。串网转换器5和异地串网转换器9采用型号为RTL8019的网口芯片。RTL8019网口芯片是一款应用普遍的网口芯片，此芯片是一款在实际应用中使用很久的芯片，通过多年的不断应用，该芯片的设计公司不断的完善其芯片的软件漏洞以及IC设计的不足。因此是一款较为稳定的芯片。本地主控设备和异地主控设备采用型号为AT89S52的芯片，单片机AT89S52也是在实际中应用多年的芯片，因此稳定性较高。

参照图3、图4和图5说明芯片的连接：

电源管理

电源电路采用LM2596-5芯片，该芯片输入12伏至5伏的电压输入，可以将12伏至5伏的电压转换成稳定的5伏电压输出，最大电流为3安。图4中所示的是稳定的5伏电源输出Vcc给所有芯片的供电，图3、图4和图5中的Vcc连接在一起。

单片机AT89S52

①AT89S52单片机U1主要引脚接线为地址线、数据线、控制线。单片机低8位地址线21至28引脚连接RTL8019网口芯片U2的5至10、7等地址线引脚。

②AT89S52单片机U1的数据线引脚39至32连接RTL8019网口芯片U2的数据引脚36至43引脚。

③AT89S52单片机U1的读写引脚与RTL8019网口芯片29、30引脚连接。

网口芯片RTL8091

①网口芯片RTL8091的地址线、数据线、控制线与AT89S52单片机U1的地址线、数据线、控制线相连接。

②网口芯片RTL8091的网口输出控制线与继电器FC-22连接，引脚为网口芯片RTL8091引脚59、58分别连接继电器FC-22的引脚4、6。

串行接口

①串口芯片MAX3221的输入输出信号线引脚9、11与跳线S3、S4连接并通过跳线选择实现与图3中的单片机连接。图5中的跳线S3、S4的第1引脚分别连接与图3中的单片机的第10、11引脚。当跳线S3的第1、3引脚相连，S4第1、3引脚相连的则连通单片机和串口芯片MAX3221，实现RS-232串行接口的连接。

②串口芯片MAX485的输入输出信号线引脚1、4与跳线S4连接并通过跳线选择实现与到图3中的单片机连接。图5中的跳线S3、S4的第1引脚分别连接与图3中的单片机的第10、11引脚。当跳线S3的第1、2引脚相连，S4第1、2引脚相连的则连通单片机和串口芯片MAX485，实现RS-485串行接口的连接。

串网转换器的作用就是实现串口和网口的双向数据通信，即数据从网口输入，然后经过数据处理全透明的将整个数据传送给串口；同样实现数据从串行接口输入，经过转换、打包将数据从网口全透明的输出。串网转换器在互联网图像监控系统的控制功能上起到了很大的作用，是图像监控技术向着远程双向遥控发展的技术关键。其工作过程是：

1)启动本地视频音频控制系统和异地音频视频控制系统，本地主控机2拨号呼叫异地主控机8，异地主控机8通过语音方式应答，此时本地视频音频控制系统和异地音频视频控制系统建立连接。两端建立连接后，进行对本地主控机2的图像设置，设置图像模式以及画面分割模式。

2)当两端建立连接后通过异地串网转换器9主动向本地串网转换器5发出登录请求数据包，两端建立数据通讯后实现连接。此时异地控制键盘10可以通过异地串网转换器9、异地路由器7、本地路由器1、本地串网转换器5、本地控制键盘4实现对本地负载设备的云台和摄像机进行控制：控制其云台转动，摄像机光圈、变焦、聚焦的控制功能。通过同样的数据链路实现异地控制键盘10对本地视频矩阵3的切换选路控制。同时通过本地控制键盘4同样实现对云台转动，摄像机光圈、变焦、聚焦，图像切换选路的功能的遥控。

3)从视频矩阵3中输出的视频信号同时输入到本地主控机2和监视器中。本地主控机2实现对视频图像数据的编码，并通过本地路由器1将图像数据通过互联网传输至异地音频视频控制系统。

4)视频图像数据经过异地主控机8进行解码后传输到硬盘录像机11中，硬盘录像机11将视频信号分流送至监视器，监视器将视频图像还原显示；同时硬盘录像机11将传送的视频图像记录在硬盘录像机11盘上。

Claims (8)

1.基于互联网传输的图像语音实时控制系统，包括网络和通过网络相连接的本地视频音频控制系统和异地音频视频控制系统，其中，

所述本地视频音频控制系统包括置于被监控区域的本地主控设备及与所述本地主控设备分别相连的本地网络连接设备、本地音频视频设备和本地负载设备；所述本地网络连接设备通过所述本地控制设备与所述本地负载设备相连；所述本地音频视频设备与所述本地负载设备相连；

所述异地音频视频控制系统包括置于控制中心的异地主控设备及与所述异地主控设备分别相连的异地网络连接设备、异地音频视频设备和异地负载设备；所述异地网络连接设备通过所述异地控制设备与所述异地负载设备相连；所述异地音频视频设备与所述异地负载设备相连；

其特征在于：

所述本地控制设备设有本地控制键盘〔4〕和与其相连的本地串网转换器〔5〕，所述本地串网转换器〔5〕与所述本地网络连接设备相连；所述本地网络连接设备将数据传输到所述本地串网转换器〔5〕，经所述本地串网转换器〔5〕将控制命令数据由网络协议格式转换为串口格式的控制命令，并由所述本地控制键盘〔4〕输出指令，将所述本地音频视频设备输出的数据传输至所述本地主控设备；

所述异地控制设备设有异地控制键盘〔10〕和与其相连的异地串网转换器〔9〕，所述异地串网转换器〔9〕与所述异地网络连接设备相连；所述异地控制键盘〔10〕的控制命令输出至所述异地串网转换器〔9〕，经所述异地串网转换器〔9〕将串口格式的控制命令解析为网口协议格式的控制命令数据，并输出到所述异地网络连接设备。

2.根据权利要求1所述的基于互联网传输的图像语音实时控制系统，其特征在于：其中本地网络连接设备为本地路由器〔1〕；所述异地网络连接设备为异地路由器〔7〕。

3.根据权利要求1或2所述的基于互联网传输的图像语音实时控制系统，其特征在于：其中所述本地音频视频设备为视频矩阵〔3〕；所述异地音频视频设备为硬盘录像机〔11〕。

4.根据权利要求3所述的基于互联网传输的图像语音实时控制系统，其特征在于：其中所述本地负载设备包括与所述视频矩阵〔3〕相连的摄像机、云台、本地扬声器、本地麦克风、本地监视器；所述异地负载设备包括硬盘录像机〔11〕、异地扬声器、异地麦克风和与所述硬盘录像机〔11〕相连的异地监视器〔12〕。

5.根据权利要求4所述的基于互联网传输的图像语音实时控制系统，其特征在于：其中所述网络包括光纤/宽带/ADSL中的至少一种。

6.根据权利要求5所述的基于互联网传输的图像语音实时控制系统，其特征在于：其中所述本地负载设备的接口采用RS-485或RS-232接口；其中所述网络连接设备采用RJ-接口。

7.根据权利要求6所述的基于互联网传输的图像语音实时控制系统，其特征在于：其中所述串网转换器〔5〕和所述异地串网转换器〔9〕采用型号为RTL8019的网口芯片。

8.根据权利要求7所述的基于互联网传输的图像语音实时控制系统，其特征在于：其中所述本地主控设备和所述异地主控设备采用型号为AT89S52的芯片；所述本地主控设备具有固定IP地址。

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