作者/ 刘根水1 蒋健1 李振威1 陈炜2 1.北京理工大学(北京 100081) 2.北京世纪联信科技有限公司(北京 100091)
刘根水(1993-)，男，硕士生，研讨方向：检测技能与自动化设备;蒋健，男，硕士，副教授，研讨方向：嵌入式操控体系;李振威，男，硕士生，研讨方向：检测技能与自动化设备;陈炜，男，硕士，高级工程师，研讨方向：嵌入式体系开发与使用。
摘要：本文规划了一种依据MAX-1000视频矩阵体系和嵌入式Linux体系的视频矩阵操控服务器。选用树莓派作为操控器，经过RS-232串口接纳键盘的切换和云台操控指令，解析该指令并转换成视频矩阵指令，再经过RS-232串口将指令下发给视频矩阵，完成对矩阵的切换和云台的操控。一起，规划了一个WEB服务器，可在WEB页面上装备视频矩阵操控服务器的参数，完成了视频矩阵的长途切换和云台PTZ操控。该操控服务器具有使用方便、功用强大、可扩展、易维护、可靠性高级特色，已成功使用到现场，可以满意大型监控现场的监控需求。
导言
视频矩阵是一种可以满意视频挑选和切换的设备，其首要的功用是将视频图画从恣意一个输入通道切换到恣意一个输出通道，使图画可以按需显现。而视频矩阵切换操控服务器则是视频监控体系的中心[1]。
本文依据嵌入式Linux体系[2]开发的视频矩阵操控服务器与传统单片机操控的视频矩阵体系比较，具有更好的移植性和扩展性。一起，开发了依据HTTP协议的WEB操控体系，比较于传统的键盘按键操控具有更丰厚的使用场景，完成了网络化。
1 体系整体结构规划
本文选用MAX-1000视频矩阵体系，该体系是一个集视频切换、报警处理、多媒体图画操控、视频和数据信息交流的多功用开放体系。
视频矩阵操控体系由操控终端(包括键盘操控和WEB操控)、视频矩阵操控服务器、MAX-1000矩阵、监控设备和显现设备构成，视频矩阵操控体系结构如图1所示。
操控终端在本地键盘操控的基础上，增加了WEB操控，完成了对视频矩阵的长途操控。键盘选用HEGS-5300操控键盘，供给6级调速和27级调速两种云台速度调整规模，经过单工的RS-232串行频道与MAX-1000体系操控服务器通讯。键盘按键发送切换指令，键盘三维份额操纵杆发送云台滚动和镜头变焦的指令。
矩阵操控服务器和MAX-1000矩阵之间经过RS-232协议通讯，操控服务器将矩阵操控的指令发送给MAX-1000矩阵，MAX-1000矩阵的操控卡依据接纳到的指令进行输入通道和输出通道的切换或许进行云台的操控。
2 操控服务器硬件规划
操控服务器包括较杂乱的操控功用以及WEB服务功用，因而没有选用依据单片机的规划，而是选用了嵌入式的规划。主操控器挑选树莓派，以开源的Ubuntu[3]为操作体系，挑选Python为首要编程言语。
树莓派是一款依据ARM[4]的微型电脑主板，具有PC的基本功用。现在共发行A、B和B+三个版别，归纳来说，B+版别的功耗更低，接口也更丰厚，而且对热插拔和过流维护做了改进，因而，本体系挑选B+版别，其各接口示意图如图2所示，其性能参数如表1所示。
操控服务器经过RS-232[5]串口与其他设备通讯，需求较多的RS-232串口，可在树莓派USB口上外接两个高速USB转4串口模块扩展出八个串口，并将该模块的串口形式设置为RS-232以满意需求。整个操控服务器选用9~36V供电，USB转4串口模块则由树莓派的USB口直接供电，完成低功耗规划。电源模块由EMC滤波器和DC-DC阻隔电源模块组成，DC-DC电源挑选URB2405YMD-6WR2阻隔稳压电源模块，其输入为9~36V，输出为5V，作为树莓派的供电电源。
3 操控服务器软件规划
视频矩阵操控服务器首要的功用是视频矩阵的切换和云台的PTZ操控。
切换功用的首要流程是：依据串口参数初始化键盘串口和矩阵串口，敞开串口线程读取键盘指令，敞开矩阵下发串口指令线程，依据键盘协议解析键盘指令，依据矩阵协议生成矩阵操控指令，下发串口指令线程下发矩阵操控指令。
PTZ操控的首要流程和切换功用的流程相似，解析键盘指令稍有差异。
