大型多媒体中央控制系统的原理及应用.doc

大型多媒体中央控制系统的原理及应用 多媒体中央控制系统能实现多媒体信息的控制、管理、整合、切换、调度等功能，被广泛地应用在多个行业和领域，如电力调度中心、电信调度指挥中心、交通监控指挥中心、三防应急指挥中心、110报警指挥中心以及军事指挥中心等。用户可以通过按钮式墙挂控制面板、触摸屏、遥控器、计算机来控制诸如拼接大屏、音视频AV矩阵、RGB矩阵、投影机、视频展台、DVD、电动屏幕、电动窗帘、灯光等可控电子设备。　　在大型系统中(如全国联网)采用相应的控制软件将几个独立的中央控制系统通过Internet或专用网络相互连接起来，成为网络化的中央控制系统，可实现远程控制、资源共享、影音互传和相互监控。以此构建一个大型集中控制的、实时的、现代化的、综合性的多媒体视听中心系统，为指挥决策、生产调度提供实时准确的多媒体信息。其系统结构如图1所示。 1 多媒体中央控制系统的硬件组成　　多媒体中央控制系统硬件主要由用户操作界面（UI）设备、中央控制设备、通信网络三大部分组成。 如图2所示。 对于多媒体中央控制系统来说，用户操作界面设备主要应用触摸屏技术，分为单向屏和双向屏两类。单向屏(One Way)只发出指令，没有信号的反馈，主要有红外线(IR)、射频线(RF)、有线(Wired)；双向屏(Two Way)可接收回馈，有输出功能，主要有射频线(RF)和有线(Wired)。2 多媒体中央控制系统的功能特点　　一个完整的多媒体中央控制系统，能够实现人性化、智能化的集中控制，其功能主要包括以下几个部分。　　(1)多媒体显示系统的控制：控制各类显示设备的功能，如开/关机、对视频图像、计算机图像的切换等，并且能够自动实现关联动作，如关闭系统时，自动将设备关闭；通过强电继电器，控制各类电动设备如电动吊架和屏幕、窗帘的上升、下降、停止，并且能够自动实现关联动作，如显示设备开启时，电动吊架和屏幕自动下降，显示设备关闭时电动吊架和屏幕、窗帘自动上升；通过触摸屏的视频预览功能，在视频投出之前，确认播放的视频图像就是所需要的视频图像。　　(2)多媒体音视频系统的控制：通过主机后的串口埠，控制VGA/RGBHV矩阵和A/V矩阵，并可以根据设备自动选择输出信号；通过主机后的红外（IR）控制埠和红外发射棒，控制DVD、录像机、MD、实物展台、数字发言系统和视频会议系统的所有动作，并且可以实现音视频信号的自动切换；通过音量控制器，操作调音台和功放；通过串口埠控制数字硬盘录像机，实现对闭路电视监控系统的操作。　　(3)实现对其他环境外围设备系统的控制：通过强电继电器控制日光灯的开关，调节白炽灯的亮度；实现多种灯光模式预设，使得灯光满足不同场合需要;对设备电源实现自动及节能管理、延时或定时开机关机，更好的保护设备。　　(4)实现远程控制功能：利用主机基于网络的强大软件控制功能，通过计算机实现远程监控、远程操作和维护等功能；结合本地的触摸屏控制，达到完全智能化的控制管理。3 多媒体中央控制系统的系统结构　　多媒体中央控制系统通过人性化的人机界面、开放式的可编程控制平台、交互式的控制结构，实现了设备的互连操作和集中控制。其核心设备是中央控制器（中控主机），它采用内嵌式处理器，可编程逻辑阵列电路，内置大容量内存及Flash，提供多路独立可编程RS-232控制接口，可以收发RS485、RS422格式数据，有独立可编程IR红外发射口和多数字I/0输入输出控制口，带保护电路，有多路强电、弱电继电器控制接口，有远程TCP/IP网络控制口，内嵌红外学习器，提供可扩展多功能插槽和多个网络控制接口，可任意扩展模块。并且，现在的中控系统都支持第三方控制协议。图3是一个典型的中央控制系统结构图。 中央控制系统的架构要根据其应用的行业和领域来决定，但可以从以下几个主要方面来考虑。　　(1)信号源的多样性。中央控制系统支持多种多样的信号源，包括本地各种音视频信号、本地电脑图像、本地监控图像、本地视频会议图像、远程监控图像、远程视频会议图像等。　　(2)信号显示方式的多样性。主要考虑显示信号的处理方式，如在大型拼接屏中分为单屏显示、多屏显示、画中画显示和全屏显示。　　(3)控制方式的多样性。可采用RS232协议、TCP/IP协议、红外码协议以及第三方协议来控制。 4 多媒体中央控制系统的软件组成及开发4.1多媒体中央控制系统的软件组成　　多媒体中央控制系统软件程序由三部分组成：触摸屏人机界面程序、中央控制器控制程序、中央控制器底层程序。它们之间的逻辑关系如图4所示。 触摸屏人机界面程序和中央控制器主机控制程序属于用户程序。主机底层程序实际上是一个嵌入式操作系统，它通过对主机的各种接口和模块的操作来发送指令。主机底层程序根据需要可以改写。存储在可擦写的E2PROM或Fl