实训系统中视频监控信号检测方法与实现

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1、实训系统中视频监控信号检测方法与实现【摘要】作者在开发智能楼宇实训系统中，使用了锁相环音频解码电路检测视频监控系统中视频信号的有效性，手段新颖，方法简单，测量可靠，易于实现。提高了工作效率，取得了很好的应用效果。文中对常用的视频信号检测方法进行了分析探讨，比较了各种方法的优缺点，对锁相环音频解码电路的应用做了详细介绍，设计过程完整、清晰，有较高的参考价值。中国8/vie　　【关键词】视频监控；CVBS；电路设计；LM567　　1问题的提出　　在现代化安防系统中，视频监控系统必不可少，随处可见。为了满足培养视频监控系

2、统安装维护人员的需要，我们开发出一套视频监控实训教学系统，在这个实训系统中，我们设计了自动判断系统接线是否正确的成果评判功能。　　智能成果评判的基本思路是通过单片机判断系统接线和信号状态，了解学生对实训任务的完成效果，自动指出任务完成情况，并参考完成时间，给出相应的成绩。　　在整个系统中，判断任务完成情况是技术关键。　　完成效果评判依据主要有2种，一种是判断线路的连通性，另一种是判断线路中信号的有效性。　　判断线路的连通性比较容易实现，通常使用判断电阻或电压的方法即可了解线路的连通性，但这种方法只能判断线缆接线是否

3、连通，线缆上是否有视频信号在传输则无法判断，这种方法有一定的局限性。　　系�y工作正常与否重点要看线缆上传输的视频信号是否正常，即如何判断视频信号的有效性呢？　　传统模拟视频监控信号传输方式多为视频基带传输，检测视频信号的方法主要有以下几种。　　方法一：监视器直接监视。　　在视频电缆上直接接上监视器观察图像信息，这种方法最简单有效，可以直观的看到画面质量，从而准确了解视频监控系统工作状态，判断任务完成质量。但此方法必须用人眼观察，无法实现自动化判断，而且人眼观察具有一定的主观性，不利于反映客观现实。此法不可取。　　

4、方法二：采用视频解码芯片获取视频信息。　　飞利浦公司视频解码系列芯片SAA711X广泛应用在视频信号处理中，该芯片可以接收并处理各种视频信号，可以把视频信号数字化，并通过数据总线传输给单片机，通常应用于视频信号捕捉卡等处。在我们的实训系统中，主要检测考核是否有正常的视频信号，对视频信号的内容并不关心，而SAA711X系列芯片控制过程较为复杂，在实训系统中有些杀鸡用牛刀，所以此法并不是最优选择。　　方法三：测量视频交流信号。　　在对视频信号内容没有检测要求的场合，可以使用高频毫伏表测量视频信号幅度的方法判断是否存在视

5、频信号。此方法简单，易于实现。我们在系统设计初期计划采用这种方法。　　但是在进行实验中发现，实训系统与实用系统不同，实训系统由学生接线，接线工艺、接线质量都无法得到保证，如果接线错误或者屏蔽不好，会在视频信号线上产生很大的干扰信号，这些干扰信号的频率范围有可能很宽、幅度有可能很大，采用一般的滤波电路较难把干扰信号和有效视频信号区分出来，造成判断失误。此法也不可行。　　方法四：测量视频同步脉冲。　　有效的视频信号与干扰或噪音信号有一个显著的不同，就是视频信号有一个周期、幅度固定不变的“同步信号”，检测是否存在这个同步

6、信号就可以判断线路中传输的是有效视频信号还是噪音或干扰信号。使用这种方法技术简单、实现成本低、检测过程稳定可靠，在无需了解视频信号内容的场合是最优选择。　　2视频信号分析与设计思路　　模拟视频监控系统视频信号通常采用CVBS信号传输，CVBS是positeVideoBlankingandSync（复合视频消隐和同步）的英文缩写，顾名思义，该视频信号中不仅包含亮度、色彩等可视信息，同时还包含消隐与同步等控制信息。　　依据国标《GB3174-1995PAL-D制电视广播技术规范》得知，视频信号基本结构如图1所示。　　我

7、们只要检测到电缆中存在稳定的、峰值达到300mV、频率为15625Hz的信号，即可判定有视频信号存在且信号稳定。　　如何检测这个频率为15625Hz的交流信号呢？　　我们选用了原美国国家半导体公司研制的音频解码器LM567（也可使用飞利浦NE567）。　　LM567内部结构包括锁相环、正交相位检波器、放大器和一个输出晶体管。锁相环内则包含一个电流控制振荡器、一个鉴相器和一个反馈滤波器。　　片内振荡电路固有频率和输入频率相同时，输出晶体管可输出一个稳定的低电平信号。LM567技术手册推荐典型应用电路如图2所示。　　L

8、M567的工作频率范围是0.01Hz～500kHz，我们需检测的视频信号同步脉冲频率是15.625kHz，处于正常工作频率范围。　　查阅技术手册，LM567输入信号电平为>25mV，建议200mV左右，我们可在输入信号前加一个限幅放大器，限制信号电平在合理范围。　　3电路设计　　检测方法确定以后，初步设计LM567应用电路如图4所示。　　彩色视频监控信号有P