专利名称：用于监控行业的多媒体共缆双向传输装置的制作方法
技术领域：
本发明属于监控行业对音视频传输的处理技术领域，特别涉及多媒体共缆双向传输装置设计。
背景技术：
在监控行业，需要把多处监控点的视频信号、音频信号、报警信号送回(反传)控制室，而控制室需要把摄像机与云台的控制信号、广播用的音频信号送到(正传)监控点。这些信号如果不进行特殊处理就传输的话，势必造成大量使用传输线，例如一处监控点的反传需要三根传输线(视频信号、音频信号、报警信号)，加上正传需要的两根传输线(摄像机与云台的控制信号、广播用的音频信号)，一共需要五根传输线。假如是N个监控点就需要5×N根传输线，这样不但成本极高，在工程安装时也很难实施。
为了解决这个问题，一般采用的方法是减少传输量，如反传只用视频信号，正传只用控制信号，这样每一个监控点的5根传输线可以减少为2根，这种方法虽然可以把传输线减少60％，但是传输线依然很多，只适合较小的工程，况且已经牺牲了大量的信号。还有第二种方法是先将反传信号和正传信号进行调制，每一个监控点的调制频道不同，然后将所有的调制频道通过一根传输线进行传输，当传输到位后再进行解调，即将有用的信号还原出来，这种方法的好处在于多个监控点只用一根传输线，在工程安装时极为方便，并且可以通过计算机对装置进行设定、微调、切换、巡检、记忆、级连等功能，缺点是技术要求较高，每增加一种信号就需要一种新的设计，即增加了设计时间与设计成本。
本申请的发明人根据第二种方法的原理已经设计出了一种用于监控行业的共缆双向传输装置，主要的实施方式为在每一个监控点处安放一个装置，把摄像机和送音器产生的音视频信号进行调制，每一个监控点的调制频道都不同，同时把控制室的控制信号(已被38MHz载频调制)进行解调还原，还原后的控制信号通过通用的解码器去控制摄像机与云台；在控制室处安放一个装置，把各个监控点反传回来的调制信号(调制频道都不同)进行解调还原，还原后的音视频信号送到监视器与扩音器，同时把摄像机与云台的控制信号进行38MHz调制，由于控制信号只有一个频道，所以控制信号必须采用串行通信；两个装置之间用一根传输线进行传输。
但是该共缆双向传输装置不能在监控点处进行报警，控制室不能及时了解事态发生，一旦发生紧急情况控制室极可能出现漏录。同时控制室即使发现了紧急情况也只能录像和通知出警，不能对出事地点进行广播与双向沟通，达不到立即警告和威慑的目的。
发明内容
本发明的目的是为了解决以上问题，提出一种用于监控行业的多媒体共缆双向传输装置，该装置利用调制、解调原理，通过合理的电路设计，在较低成本的情况下，实现了在一根传输线上反传多路监控点的视频信号、音频信号、报警信号，正传摄像机与云台的控制信号、广播用的音频信号，具有在一根传输线上实现监控、报警、广播一体化的优点。
本发明提出的一种用于监控行业的多媒体共缆双向传输装置，其特征在于，该装置包括控制与音频调制部件、音视频还原与报警部件、音视频调制部件、控制与音频解调部件以及计算机；其中，控制与音频调制部件和音视频还原与报警部件组成一套共缆控制还原器与计算机安放在控制室内，而音视频调制部件和控制与音频解调部件组成一套共缆反传解码器安放在监控点处，共缆控制还原器与共缆反传解码器通过一条电缆线相连接；所述各部件的连接关系为控制室处的控制与音频调制部件的输入端接收计算机的控制信号及音频信号，该控制与音视频调制部件的输出端将经过调制后的控制信号及音频信号通过电缆线传送到控制与音频解调部件的输入端，该控制与音频解调部件的输出端将解调还原后的控制信号及音频信号传送到监视点的设备，以实现对监控点的设备控制；监控点处的音视频调制部件的输入端接收监控点设备的视频信号、音频信号及报警信号，该音视频调制部件的输出端将经过调制后的视频信号、音频信号及报警信号通过所述的同一电缆线传送到控制室处的音视频还原与报警部件的输入端，该音视频还原与报警部件的输出端将接收到并经解调还原后的视频信号与音频信号分别传送给控制室的监视设备，以实现对监控点的各种信号的传送。
本发明的特点本发明是针对多路音视频信号、控制信号、报警信号、广播信号通过一根线缆传输而设计的。
本发明以调制、解调技术为基础，所有的信号在传输前都要进行调制，传输后的信号都要解调还原。其中反传信号，每一个监控点的调制频道都不同；正传信号的调制频道只有一个。
本发明在调制、解调技术的基础上还采用了数字技术，将多路的调制信号进行数字解调，处理成多路的不同频道的音视频信号，并达到图像清晰、颜色逼真、声音清晰的效果，从而为监控系统提供了多种录像方式，如使用普通的录像机进行录像、计算机录像、硬盘录像机进行录像等。使用者可以通过计算机的友好界面对每一路调制信号自行设定需要还原的信号频率及频道，并可以进行任意切换，断电后装置可以保持记忆，在下一次开机时自动恢复到上次断电前的状态。
本装置的总体控制由计算机进行，使用者可以通过计算机的友好界面进行各种操作，达到控制装置内的中央处理器模块与通用设备的目的。
本装置的各种接口均为标准接口，便于施工安装和与通用设备连接。
该装置可以进行多路监控点的双向传输，适用于可视化电子监控系统与相关的监控系统中，特别适用在监视中发现问题需要报警与广播的系统。
图1为本发明的组成总体框图。
图2为本发明的控制与音频调制部件的组成框图。
图3为本发明的音视频还原与报警部件组成框图。
图4为本发明的音视频调制部件组成框图。
图5为本发明的控制与音频解调部件的组成框图。
图6为本发明的计算机界面控制程序的流程图。
图7为本发明的音视频还原与报警部件的控制程序流程图具体实施方式
本发明提出的用于监控行业的多媒体共缆双向传输装置结合附图及实施例详细说明如下本发明的组成总体结构如图1所示，包括控制与音频调制部件、音视频还原与报警部件、音视频调制部件、控制与音频解调部件以及计算机；其中，控制与音频调制部件和音视频还原与报警部件组成一套共缆控制还原器与计算机安放在控制室内，而音视频调制部件和控制与音频解调部件组成一套共缆反传解码器安放在监控点处，共缆控制还原器与共缆反传解码器通过一条电缆线相连接；本装置各部件的连接关系及工作过程为控制室处的控制与音频调制部件的输入端接收计算机的控制信号DATA及音频信号Si(如送音器输出的信号)，该控制与音视频调制部件的输出端将经过调制后的控制信号及音频信号通过电缆线传送到控制与音频解调部件的输入端，该控制与音频解调部件的输出端将解调还原后的控制信号DATA及音频信号S0传送到监视点的设备(如摄像机及其云台及扩音器等)，实现对监控点的设备控制；监控点处的音视频调制部件的输入端接收监控点设备(如报警开关、送音器、摄像机等)的视频信号V1、音频信号S1及报警信号K，该音视频调制部件的输出端将经过调制后的视频信号、音频信号及报警信号通过所述的同一电缆线传送到控制室处的音视频还原与报警部件的输入端，该音视频还原与报警部件的输出端将接收到的经解调还原后的视频信号V0与音频信号S0分别传送给控制室的监视设备(如监视器、扩音器等)，实现对监控点的各种信号的传送。
本发明只需通过一根传输线实现多种信号的双向传输、控制，即在控制室内只用一套共缆控制还原器装置，就可以控制和还原多路音视频信号与控制信号，并可以发出音频广播信号。而在每个监控点处也只安一套共缆反传解码器，进行音视频采集、报警和广播。共缆反传解码器可以是多套，即每个监控点一套，只要每一套的频道不同即可。共缆控制还原器只需通过一根传输线缆与多套共缆反传解码器进行连接。
由于每一个监控点的信号都是不同的，且只需通过一根传输线进行双向传输、控制，所以每一个监控点的共缆反传解码器及控制室的共缆控制还原器都需要设定唯一的地址，并且所有的控制信号与音视频信号都需要调制与解调。其中控制信号的调制频率为38MHz，音视频信号的调制频率按中国电视行业标准进行划分，每一个监控点的调制频道与频率都不同。
本发明的各部件的实施例结构及功能分别详细说明如下本发明的控制与音频调制部件实施例结构如图2所示，它包括幅度调整电路1、幅度调整电路2、调制电路、第一级放大电路、第二级放大电路、第三级放大电路、整形滤波电路、输出插座。
其连接关系为控制信号DATA(来自计算机)与音频信号Si(来自送音器)分别送到幅度调整电路1和幅度调整电路2的输入端，幅度调整电路1和幅度调整电路2的输出信号均送到调制电路的输入端进行调制；调制电路的输出端将调制后的38MHZ高频信号RF送入第一级放大器的输入端进行第一级的放大；第一级放大器的输出端将放大的调制信号送入整形滤波电路的输入端进行整形滤波；整形滤波电路的输出端将整形滤波后的调制信号依次送入第二级放大器的输入端和第三级放大器的输入端连续进行第二级和第三级的放大；第三级放大器的输出端将通过两级放大的38MHZ高频信号送到输出插座，并通过输出插座将38MHZ高频信号送到控制与音频解调部件。
控制与音频调制部件实施例中各器件构成及工作原理进一步说明如下幅度调整电路1，本实施例采用一通用电位器，它将计算机发出的232控制信号进行幅度调整，调整后的信号幅度为0.5Vp-p。
幅度调整电路2，本实施例采用一通用电位器，它将送音器产生的音频信号进行幅度调整，调整后的信号幅度为775mV。
本实施例的调制电路采用了集成电路8637，其连接方法为厂家推荐的方法。该调制电路对幅度调整电路调整后的232控制信号与音频信号进行38MHz调制，通过调制后产生一个载频为38MHz的高频信号。
本实施例的整形滤波电路采用声表面滤波器，其技术要求与电视机的图像中频滤波器完全相同。该整形滤波电路对第一级放大电路放大后的38MHz高频信号进行整形滤波，将不需要的无用信号与干扰信号去除掉。整形滤波后的38MHz高频信号通过第二级放大电路与第三级放大电路放大后送到输出插座。
本实施例的三级放大电路均采用了通用的晶体管中频放大电路，晶体管的型号为3355，每一级的放大增益为15dB。
本实施例的输出插座为F座，输出插座上的信号和音视频还原与报警部件的高频信号一起连接到传输电缆线的一头，传输电缆线的另一头同音视频调制部件与控制与音频解调部件连接。
该控制与音频调制部件的供电电压8637集成调制电路为+5V直流电压；3355放大电路为+12V直流电压。
本发明的音视频还原与报警部件实施例结构如图3所示，它包括通信插座、232-485转换电路、通讯显示电路、中央处理器、记忆电路、高频头、驱动电路、滤波电路、整流电路、报警显示电路。
其连接关系为来自计算机的232控制信号DATA通过传输电缆线送到通信插座的输入端，来自音视频调制部件的高频信号通过传输电缆线送到高频头的输入端；其中，从通信插座输出端输出的232控制信号送到232-485转换电路的输入端，转换电路将232控制信号转换后得到的485控制信号从转换电路的输出端分为两路RX、TX，分别送到通讯显示电路与中央处理器的输入端；经中央处理器处理的数据由其输出端送到记忆电路的输入端进行存储，并送到高频头的输入端控制高频头的工作；高频头在中央处理器的控制下将高频信号解调为音视频信号，高频头的输出端将其中视频信号送到驱动电路的输入端，对与其相连的外接的显示设备或录像设备进行驱动，而高频头的输出端将音频信号直接送给扩音设备和滤波电路的输入端，扩音设备进行播放，而滤波电路用于报警(即是否报警取决于滤波电路是否可以滤波到25KHz信号，如果滤波到25KHz信号为有报警；另外25KHz信号是人耳不能听到的，所以不会影响音频的正常使用)，该25KHz信号由滤波电路的输出端进入整流电路的输入端进行整流，然后送到报警显示电路的输入端进行报警。
本实施例的音视频还原与报警部件可以同时控制8个频道的信号。
音视频还原与报警部件实施例中的各器件构成及工作原理进一步说明如下本实施例的通讯插座采用RJ45标准插座，该通讯插座的输入端接收计算机发出的232控制信号并从其输出端送到232-485转换电路的输入端。
本实施例的232-485转换电路采用通讯协议转换专用集成电路75176，将232控制信号转换为485控制信号。232-485转换电路将转换后的485控制信号从其输出端分为两路RX、TX，分别送到通讯显示电路输入端和中央处理器输入端。
本实施例的通讯显示电路由一只4K7电阻和一只发光二极管串联组成，当有控制信号时，发光二极管闪烁。
本实施例的中央处理器采用的集成电路为89C51和预先固化在其中的控制程序，232-485转换电路产生的RX信号从其输出端送入中央处理器的RXD端(TXD现在无用，是为中央处理器信号返回计算机而预留的)，首先进行地址确定，然后经中央处理器的P0.0-P0.7输出端口分别控制第一路至第八路高频头(即1～8通道)的SDA(数据)端；经中央处理器的P2.0-P2.7输出端口分别控制第一路至第八路高频头的SCL(时钟)端；中央处理器的INT0/INT1输出端口与记忆电路的输入端口相连，从而达到设定、记忆、切换功能。
本实施例采用的记忆电路为掉电非遗失芯片24C16，连接方法为厂家推荐的方法，目的是记住关机前或掉电前的状态，以便在下次开机时能直接进入关机前或掉电前的状态。
本实施例的高频头一共有8只，采用的型号为TDQ-6B2(1256)，它可以直接把监控点的高频信号解调为音视频信号，频道的选择采用数字控制，即SDA与SCL控制。本实施例采用了6位地址确定，可以扩展到与256套共缆控制还原器的级连，最多可以同时还原256×8＝2048个共缆反传解码器。
本实施例采用的驱动电路为集成电路MAX470，一共两片，每片负责4路的视频驱动，连接方法为厂家推荐的方法。由于音频信号的负载阻抗比较大，所以从高频头输出的音频信号不加驱动电路即可直接输出。而视频信号的负载阻抗比较小(75欧姆)，所以必须通过驱动电路才可输出。
本实施例采用的滤波电路为LC滤波器，它从高频头输出端的音频信号中提取25KHz信号，因为25KHz信号人耳是听不到的，所以不会造成音频干扰，而提取到25KHz信号则表示监控点有报警要求。
本实施例的整流电路采用一只二极管(1N4148)与电容(220uF)组成，从滤波电路输出的信号经整流得到1V左右的直流电平输出，用该直流电平控制报警显示电路，达到报警的目的，本实施例的报警显示电路采用由一只电阻(4K7)和一只发光二极管组成的报警灯，也可用三极管(8050)的导通与截止特性控制其它类型的报警显示装置。
上述音视频还原与报警部件的供电电压为+5V直流电压与-5V直流电压。
本发明的音视频调制部件实施例结构如图4所示，它包括幅度调整电路1、幅度调整电路2、振荡器、调制电路、第一级放大电路、第二级放大电路、第三级放大电路、整形滤波电路、输出插座。
其连接关系为视频信号Vi(来自摄像机)与音频信号Si(来自送音器)分别送到幅度调整电路1和幅度调整电路2的输入端；报警开关信号K送到振荡器的输入端控制其工作状态，其工作时可以产生25KHz的正弦波信号，该25KHz的正弦波信号从振荡器的输出端送到幅度调整电路2的输入端；幅度调整电路1和幅度调整电路2的输出信号从各自的输出端送到调制电路的输入端进行调制；调制电路的输出端将调制后的高频信号RF送入第一级放大器的输入端进行第一级的放大；第一级放大器的输出端将放大的调制信号送入整形滤波电路的输入端进行整形滤波；整形滤波电路的输出端将整形滤波后的调制信号依次送入第二级放大器的输入端和第三级放大器的输入端连续进行第二级和第三级的放大；第三级放大器的输出端将通过两级放大的高频信号RF0送到输出插座，输出插座的输出端与电缆线一端连接，另一端与音视频还原与报警部件的高频头输入端连接。
音视频调制部件实施例中的各器件结构及工作原理进一步说明如下本实施例的幅度调整电路1采用一通用电位器，它将摄像机发出的视频信号进行幅度调整，然后将0.5Vp-p信号送到调制电路。
本实施例的幅度调整电路2采用一通用电位器，它将送音器产生的音频信号和报警信号进行幅度调整成775mV信号，然后将775mV信号送到调制电路。
本实施例采用的振荡器为标准RC振荡电路。通过报警开关的连通或关断信号使振荡器工作或不工作，振荡器工作时产生25KHz的正弦信号，幅度为775mV，并将该信号送到幅度调整电路2。
调整后的音视频信号(包括报警用的振荡信号)进入集成电路(8637)进行调制，调制的频道、频率与中国电视频道的频道、频率完全相同。
本部件中的调制电路、第一级放大电路、第二级放大电路、第三级放大电路、输出插座、供电电压和控制与音频调制部件的电路完全相同。
本实施例的整形滤波电路采用声表面滤波器，对经过第一级放大的高频信号进行整形滤波，将不需要的无用信号与干扰信号去除掉。由于采用共缆传输，每一个监控点的频道与频率是不能相同的，所以各监控点采用的声表面滤波器的频道与频率也是不能相同的，具体的频道与频率取决于监控点设定的频道与频率。
本发明的控制与音频解调部件实施例结构如图5所示，它包括带通滤波器、解调电路、音频放大电路、输出插座1、整形电路、串行信号-485转换电路、摄像头与云台控制解码装置、输出插座2。
其连接关系为，从控制与音频调制部件发出的高频信号RFi(38MHz)通过电缆线送到带通滤波器的输入端；滤波后的信号从带通滤波器的输出端送到解调电路的输入端进行解调，解调后产生的音频信号S从解调电路的输出端送到音频放大电路的输入端进行放大，然后从音频放大电路的输出端通过输出插座1送到发音装置；解调后产生控制信号TTL从解调电路的输出端首先送到整形电路的输入端进行整形，然后从整形电路的输出端进入串行信号-485转换电路的输入端进行协议转换；转换后的485信号从串行信号-485转换电路的输出端送到摄像头与云台控制解码装置的输入端进行解码；最终产生的控制信号从摄像头与云台控制解码装置的输出端通过输出插座2的输出端对监控点的摄像头与云台进行控制。
控制与音频解调部件实施例中的各器件构成及工作原理进一步说明如下本实施例采用的带通滤波器(38MHz)为一般的LC滤波器，带宽为8MHz，带外抑制为30dB左右。从控制与音频调制部件传输过来的高频信号通过带通滤波器(38MHz)进行整形滤波，将无用的干扰信号滤除掉，然后送入解调电路(9800)的输入端。
本实施例中的解调电路电路采用集成电路厂家提供的标准连接电路(高频解调集成电路9800)，它对38MHz高频信号进行解调，即把38MHz高频信号中的串行信号与音频信号还原出来，成为有用的串行信号与音频信号。由于集成电路9800成本较低，而且技术成熟，还原出来的音频信号与调制以前的音频信号差距很小，所以完全可以满足实际使用的要求。而还原出来的串行信号的噪音与波形变化较大，所以需要通过整形电路进行波形整理。
本实施例的整形电路为集成电路LM339，该电路是通过比较进行整形的，其中比较电压为2.5V。
本实施例的串行信号-485转换电路采用的集成电路为75176。整形后的串行信号送到串行信号-485转换电路进行通讯协议的转换，转换后的485控制信号送到摄像头与云台控制解码装置产生摄像头与云台所需的控制信号，再通过输出插座2控制摄像头与云台。
本实施例采用的摄像头与云台控制解码装置为监控行业通用的产品，型号为PTZ-4048A。
本实施例的音频放大电路采用标准的甲类功率放大电路，解调后的音频信号在输出前先进行音频放大，产生775mV、带负载能力1KΩ的音频信号，然后通过输出插座1送出。
该控制与音频解调部件的供电电压音频放大电路为+12V直流电压；其余电路为+5V直流电压。
本实施例的计算机中存储有计算机界面控制程序，其实现功能说明如下本界面控制程序使用VB语言编程，其主要结构分为通讯协议的制定及人机交互界面两个部分。
通讯协议的制定通讯协议本身就是一种约定。当计算机发出命令时，首先需要有一种电控制装置能够读的懂命令，并知道计算机想让装置做什么，以及如何做等等。下面对本实施例采用的通讯协议进行说明1)计算机或其它设备在控制装置时有4个关键要素。
①设备地址；②通讯地址；③接收的频段；④接收频率。
协议如下“TVTX”+本装置地址+通道地址+频段数据+频率数据+“#X”各段解释如下本装置是众多设备中的一台，其中有同类设备和不同类设备，全部设备都共用一个RS485接口，也就是说当接口有一个命令发出时一定要明确是那一类设备？那一台设备？那一个接口？以及如何工作？“TVTX”规定为“装置”类设备的标志，也就是说当接口有此类数据时，该命令是针对“装置”类的。
装置地址和通道地址，“TVTX”后跟着的两个字节，其中第一个字节(0-255)表示装置地址，而第二个字节(1-8)表示本装置中的通道地址。(该装置地址在相同的一个RS485所控制的区域中是唯一的)；频段数据，当频道数据小于或等于Z3时为“0”；大于Z3小于或等于Z25时为“1”；大于Z25时为“2”。
频率数据＝(实际频率+38MHz)/31.25KHz。
“#X”为该命令的结束标志。
2)装置地址的下载，本装置“地址”可以通过接收外界命令而改变，其命令格式为“TVHY0”+装置地址(0～255)+“#X”。
3 监视通道切换协议，即将某一通道的内容转接到监视通道；
TVHY1+装置地址(0～255)+当前监视通道(0～7)+“#X”。
4)当前数据保存，把每个通道的数据存入掉电非遗失芯片(24C16)内，从而使装置在下次上电时不会丢失上次工作状态的数据；其命令格式为TVEND+装置地址+“#X”。
人机交互界面人机交互界面其主要功能为1)方便操作者理解，在界面中使用了各种图形来代替功能状态，使操作者见操作界面就基本懂得如何操作。2)方便操作者对一些参数(如被控制点的地址、被控制点的名称、计算机控制口等)进行设定与更改。程序结构采用模块化。软件功能共由8个独立模块(如图6)所组成(不包括人机交互界面)。
本程序兼顾显示、控制终端和还原装置三项功能，并分为人机交互界面的设定和界面控制流程两部分。
人机交互界面的设定包括1、主界面有各个终端点的名称按钮，云台的上、下、左、右与自动控制按钮，镜头的焦距(±)、光圈(±)、景深(±)控制按钮，雨刷、广播、照明控制按钮。
2、终端点数据修改界面各个终端点含有名称、频率、地址等数据，本界面就是要显示、修改和保存这些数据。
各通道的频率调整以及微调在该界面一共有8组，分别表示1-8通道，每个通道子界面含有终端点名称、频道选择、频率微调按钮。当选定每一个终端点时，对应本终端点的频率、频段数据就会通过串行数据送入还原装置(“TVTX”)。
3、监视通道(还原装置地址)的选择界面该界面有两个子界面，当前受控还原器装置的选择和当前监视通道的选择。每个子界面的操作对应着两个功能，一是修改显示的内容，二是发出控制命令。
界面控制流程如图6所示，它包括以下步骤1)在开机的时候将记忆电路中记住的关机前或掉电前的状态(即各个频点的数据)调入计算机；2)将调入的各个频点的数据用于数据修改命令、数据发送命令、地址下载命令、监视命令、掉电保护命令、界面(数据)修改命令及接通解码器(辅助接点)命令；3)命令处理后等待接收下一个命令并处理，以此循环进行下去。
各命令实现的功能分别说明如下数据修改命令将各个频点或频段调入的数据用一个中文或英文名称表示，从显示界面上只有名称而没有频点或频段数据，在数据修改时只要修改名称即可，达到了较好的人机沟通；数据发送命令将需要解调的频率和频段转成频率和频段数据通过串行口发出，当装置收到命令后，按此数据进行解调还原；地址下载命令每一个装置的地址可以由计算机下载给定，这样方便区分多个装置同在一个区域中接收针对自己的命令。
监视命令本装置可以同时解调8路相同或不同频点的调制信号，同时可以通过装置的切换单元监视8路解调信号中的其中一路，单独输出。本命令就是将需要切换监视的通道数据通过串行口传给装置；掉电保护命令将当前8路解调(频率、频段)数据保存在掉电非遗失芯片中，当关电后，下次开机时，装置会从芯片中调出存入的数据，从而使相关信息不会由于掉电而丢失。本命令就是将装置当前状态的最关键的64字节数据保存。
界面(数据)修改命令，当首先进入界面或需修改界面数据时，进入此界面，这样可以修改、添减界面中的信息，并以文档形式存入计算机。界面信息包括用户名、门牌、解码器地址、频点、频段。
接通解码器(辅助接点)命令，通过选择用户名，点通或关断此接点，从而达到与某一个监控点通话的目的。
本实施例的音视频还原与报警部件中的中央处理器固化的控制程序的流程图，如图7所示，它包括以下步骤1)开机初始化每次开机将内存清空，设置串行口输入/输出，速度为9600b/s，格式为8位有效位一个停止位。
2)调入数据本装置的数据保存在掉电非遗失芯片(24C16)中，每次上电将(24C16)中的数据调入到计算机的CPU的内存中，数据内容包括装置地址、各个通道的频率数据和频段数据。
3)将调入到CPU内存数据送至各通道的高频头，即将各通道的频率、频段数据分别送入对应的高频头，格式来自高频头厂家。本实施例采用的高频头型号为TDQ-6B2(1256)。(本装置采用的是中频+图像解调2合1高频头，可以通过I2C数据接口将需要解调的频率和频段输入给高频头，高频头根据此数据自动完成调谐、解调功能。)4)检查串行口是否有串口数据输入，如果有是否为调谐命令“TVTX”，如果是检查下一位数据(装置地址)是否为本装置，如果是本装置下一个数据是那一个通道，再将后面的数据(新的频率与频段数据)送入对应的高频头，如果不是本装置则命令检查停止。
5)当命令为地址下载命令时(“TVHYO”)，将本装置地址改为下一个串行接口接收的数据；6)当命令为监视命令时(“TVHY1”)，将下一个串行接口接收的数据(0-7)对应本装置1-8通道，作为当前监视的通道；7))命令(TVEND)，如果下一个串行接口接收的数据是本装置的地址，就将本装置CPU内存中存的各个通道的频率与频段数据以及本装置的地址和监视数据同步存入集成电路(24C16)中，以备下次上电时直接调入。
上述存储在计算机中的计算机界面控制程序及中央处理器固化的控制程序的具体实现均为本技术领域的编程人员所具备的常规技术。
本实施例的主要特点A.控制与音频调制部件和音视频还原与报警部件组成一套共缆控制还原器安放在控制室内，可以控制和还原多路音视频信号与控制信号，并可以发出音频信息；音视频调制部件和控制与音频解调部件组成一套共缆反传解码器安放在监控点处，进行音视频采集、报警和广播，该部分可以是多套，即一个监控点一套，且每一套的频道不同。
B.通过控制室的共缆控制还原器和监控点的共缆反传解码器可以实现双向音频沟通与单向报警，从而达到监控点广播的功能与报警功能。
C.各频道可通过计算机界面控制程序进行搜索与记忆，并有微调功能。
D.支持巡切，并可以通过计算机界面控制程序设定巡切的时间及频道。
E.支持级连，最多可连接256个装置并设定地址，且可通过计算机界面控制程序进行单独控制。
F.对于非标准信号(频率不符合有线电视的规范)该装置同样可以还原出音视频信号，每次频率可变化为0.1MHz，频率范围从49.75MHz-823.25MHz。
G.装置的控制端口采用RJ45标准接口，传输速度快捷、安全、稳定。
H.采用模块化设计，工作稳定，功率小。
本实施例的技术参数1).接收频率范围49.75MHz-823.25MHz；2).图像制式PAL；3).共缆反传解码器输出阻抗75欧姆不平衡输出；4).共缆反传解码器输出电平108dB-115dB；5).共缆控制还原器音频输出0.5Vp-p-2Vp-p 标准为0.775Vp-p；6).共缆控制还原器视频输出0.5Vp-p-2Vp-p 标准为1Vp-p；7).共缆控制还原器输入电平65dB-90dB；8).共缆控制还原器输入阻抗75欧姆；9).使用环境温度0C～40℃。
10).电源输入AC220V±15％ 50Hz。
由于采用了上述技术解决方案，使得本发明的用于监控行业的多媒体共缆双向传输装置在低价格的基础上达到了音视频信号与控制信号多路共缆双向传输功能，监控点广播与报警功能，计算机控制、设定、记忆、切换功能，级连功能及高可靠性工作的目的。
权利要求
1.一种用于监控行业的多媒体共缆双向传输装置，其特征在于，该装置包括控制与音频调制部件、音视频还原与报警部件、音视频调制部件、控制与音频解调部件以及计算机；其中，控制与音频调制部件和音视频还原与报警部件组成一套共缆控制还原器与计算机安放在控制室内，而音视频调制部件和控制与音频解调部件组成一套共缆反传解码器安放在监控点处，共缆控制还原器与共缆反传解码器通过一条电缆线相连接；所述各部件的连接关系为控制室处的控制与音频调制部件的输入端接收计算机的控制信号及音频信号，该控制与音视频调制部件的输出端将经过调制后的控制信号及音频信号通过电缆线传送到控制与音频解调部件的输入端，该控制与音频解调部件的输出端将解调还原后的控制信号及音频信号传送到监视点的设备，以实现对监控点的设备控制；监控点处的音视频调制部件的输入端接收监控点设备的视频信号、音频信号及报警信号，该音视频调制部件的输出端将经过调制后的视频信号、音频信号及报警信号通过所述的同一电缆线传送到控制室处的音视频还原与报警部件的输入端，该音视频还原与报警部件的输出端将接收到并经解调还原后的视频信号与音频信号分别传送给控制室的监视设备，以实现对监控点的各种信号的传送。
2.如权利要求1所述的用于监控行业的多媒体共缆双向传输装置，其特征在于，所述控制与音频调制部件包括幅度调整电路1、幅度调整电路2、调制电路、第一级放大电路、第二级放大电路、第三级放大电路、整形滤波电路、输出插座；其连接关系为控制信号与音频信号分别送到幅度调整电路1和幅度调整电路2的输入端，幅度调整电路1和幅度调整电路2的输出信号均送到调制电路的输入端进行调制；调制电路的输出端将调制后的高频信号送入第一级放大器的输入端进行第一级的放大；第一级放大器的输出端将放大的调制信号送入整形滤波电路的输入端进行整形滤波；整形滤波电路的输出端将整形滤波后的调制信号依次送入第二级放大器的输入端和第三级放大器的输入端连续进行第二级和第三级的放大；第三级放大器的输出端将通过两级放大的高频信号送到输出插座。
3.如权利要求1所述的用于监控行业的多媒体共缆双向传输装置，其特征在于，所述音视频还原与报警部件包括通信插座、232-485转换电路、通讯显示电路、中央处理器、记忆电路、高频头、驱动电路、滤波电路、整流电路、报警显示电路；其连接关系为来自计算机的232控制信号通过传输电缆线送到通信插座的输入端，来自音视频调制部件的高频信号通过传输电缆线送到高频头的输入端；其中，从通信插座输出端输出的232控制信号送到232-485转换电路的输入端，转换电路将232控制信号转换后得到的485控制信号从转换电路的输出端分为两路，分别送到通讯显示电路与中央处理器的输入端；经中央处理器处理的数据由其输出端送到记忆电路的输入端进行存储，并送到高频头的输入端控制高频头的工作；高频头在中央处理器的控制下将高频信号解调为音视频信号，高频头的输出端将其中视频信号送到驱动电路的输入端，对与其相连的外接的设备进行驱动，而高频头的输出端将音频信号直接送给扩音设备和滤波电路的输入端，由滤波电路的输出端将报警信号送入整流电路的输入端进行整流，然后送到报警显示电路的输入端进行报警。
4.如权利要求1所述的用于监控行业的多媒体共缆双向传输装置，其特征在于，所述音视频调制部件包括幅度调整电路1、幅度调整电路2、振荡器、调制电路、第一级放大电路、第二级放大电路、第三级放大电路、整形滤波电路、输出插座；其连接关系为视频信号与音频信号分别送到幅度调整电路1和幅度调整电路2的输入端；报警开关信号送到振荡器的输入端控制其工作状态，产生正弦波信号，该正弦波信号从振荡器的输出端送到幅度调整电路2的输入端；幅度调整电路1和幅度调整电路2的输出信号从各自的输出端送到调制电路的输入端进行调制；调制电路的输出端将调制后的高频信号送入第一级放大器的输入端进行第一级的放大；第一级放大器的输出端将放大的调制信号送入整形滤波电路的输入端进行整形滤波；整形滤波电路的输出端将整形滤波后的调制信号依次送入第二级放大器的输入端和第三级放大器的输入端连续进行第二级和第三级的放大；第三级放大器的输出端将通过两级放大的高频信号送到输出插座，输出插座的输出端与电缆线一端连接。
5.如权利要求1所述的用于监控行业的多媒体共缆双向传输装置，其特征在于，所述控制与音频解调部件包括带通滤波器、解调电路、音频放大电路、输出插座1、整形电路、串行信号-485转换电路、摄像头与云台控制解码装置、输出插座2；其连接关系为，从控制与音频调制部件发出的高频信号通过电缆线送到带通滤波器的输入端；滤波后的信号从带通滤波器的输出端送到解调电路的输入端进行解调，解调后产生的音频信号从解调电路的输出端送到音频放大电路的输入端进行放大，然后从音频放大电路的输出端通过输出插座1送到发音装置；解调后产生控制信号从解调电路的输出端首先送到整形电路的输入端进行整形，然后从整形电路的输出端进入串行信号-485转换电路的输入端进行协议转换；转换后的485信号从串行信号-485转换电路的输出端送到摄像头与云台控制解码装置的输入端进行解码；最终产生的控制信号从摄像头与云台控制解码装置的输出端通过输出插座2的输出端对监控点的设备进行控制。
全文摘要
本发明涉及用于监控行业的多媒体共缆双向传输装置，属于对音视频传输的处理技术领域。该装置的控制与音频调制部件和音视频还原与报警部件组成共缆控制还原器与计算机安放在控制室内，音视频调制部件和控制与音频解调部件组成共缆反传解码器安放在监控点处，两套设备通过一条电缆线相连接；其中控制与音频调制部件的输入端接收控制及音频信号，其输出端通过电缆线与控制与音频解调部件的输入端相连；音视频调制部件的输入端接收视、音频及报警信号，其输出端通过同一电缆线与音视频还原与报警部件的输入端相连。本发明实现了在一根传输线上反传多路监控点的视频信号、音频信号、报警信号，正传摄像机与云台的控制信号、广播用的音频信号。
文档编号H04N7/18GK1678066SQ200510070859
公开日2005年10月5日 申请日期2005年5月20日 优先权日2005年5月20日
发明者朱路 申请人:北京中天技源电子科技有限公司