摘 要： 以多媒體中央控制系統(tǒng)" title="中央控制系統(tǒng)">中央控制系統(tǒng)在軍事作戰(zhàn)指揮中心的實際工程應(yīng)用為背景,，詳細描述了多媒體中央控制系統(tǒng)的工作原理以及在實際工程中的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞： 多媒體 中央控制系統(tǒng)? 原理? 應(yīng)用
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多媒體中央控制系統(tǒng)能實現(xiàn)多媒體信息的控制,、管理,、整合、切換,、調(diào)度等功能,，被廣泛地應(yīng)用在多個行業(yè)和領(lǐng)域，如電力調(diào)度中心,、電信調(diào)度指揮中心,、交通監(jiān)控指揮中心、三防應(yīng)急指揮中心,、110報警指揮中心以及軍事指揮中心等,。用戶可以通過按鈕式墻掛控制面板、觸摸屏,、遙控器,、計算機來控制諸如拼接大屏、音視頻" title="音視頻">音視頻AV矩陣,、RGB矩陣,、投影機、視頻展臺,、DVD,、電動屏幕、電動窗簾,、燈光等可控電子設(shè)備,。
在大型系統(tǒng)中(如全國聯(lián)網(wǎng))采用相應(yīng)的控制軟件將幾個獨立的中央控制系統(tǒng)通過Internet或?qū)Ｓ镁W(wǎng)絡(luò)相互連接起來，成為網(wǎng)絡(luò)化的中央控制系統(tǒng),，可實現(xiàn)遠程控制,、資源共享、影音互傳和相互監(jiān)控,。以此構(gòu)建一個大型集中控制" title="集中控制">集中控制的,、實時的、現(xiàn)代化的,、綜合性的多媒體視聽中心系統(tǒng),，為指揮決策、生產(chǎn)調(diào)度提供實時準確的多媒體信息,。其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示,。
1 多媒體中央控制系統(tǒng)的硬件組成
多媒體中央控制系統(tǒng)硬件主要由用戶操作界面（UI）設(shè)備、中央控制設(shè)備,、通信網(wǎng)絡(luò)三大部分組成,。如圖2所示。
對于多媒體中央控制系統(tǒng)來說，用戶操作界面設(shè)備主要應(yīng)用觸摸屏技術(shù),，分為單向屏和雙向屏兩類,。單向屏(One Way)只發(fā)出指令，沒有信號的反饋,，主要有紅外線(IR),、射頻線(RF)、有線(Wired),；雙向屏(Two Way)可接收回饋,，有輸出功能，主要有射頻線(RF)和有線(Wired),。
2 多媒體中央控制系統(tǒng)的功能特點
一個完整的多媒體中央控制系統(tǒng),，能夠?qū)崿F(xiàn)人性化、智能化的集中控制,，其功能主要包括以下幾個部分,。
(1)多媒體顯示系統(tǒng)的控制：控制各類顯示設(shè)備的功能，如開/關(guān)機,、對視頻圖像,、計算機圖像的切換等，并且能夠自動實現(xiàn)關(guān)聯(lián)動作,，如關(guān)閉系統(tǒng)時,，自動將設(shè)備關(guān)閉；通過強電繼電器,，控制各類電動設(shè)備如電動吊架和屏幕,、窗簾的上升、下降,、停止,，并且能夠自動實現(xiàn)關(guān)聯(lián)動作,，如顯示設(shè)備開啟時,，電動吊架和屏幕自動下降，顯示設(shè)備關(guān)閉時電動吊架和屏幕,、窗簾自動上升,；通過觸摸屏的視頻預(yù)覽功能，在視頻投出之前,，確認播放的視頻圖像就是所需要的視頻圖像,。
(2)多媒體音視頻系統(tǒng)的控制：通過主機后的串口埠，控制VGA/RGBHV矩陣和A/V矩陣,，并可以根據(jù)設(shè)備自動選擇輸出信號,；通過主機后的紅外（IR）控制埠和紅外發(fā)射棒，控制DVD、錄像機,、MD,、實物展臺、數(shù)字發(fā)言系統(tǒng)和視頻會議系統(tǒng)的所有動作,，并且可以實現(xiàn)音視頻信號的自動切換,；通過音量控制器，操作調(diào)音臺和功放,；通過串口埠控制數(shù)字硬盤錄像機,，實現(xiàn)對閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)的操作。
(3)實現(xiàn)對其他環(huán)境外圍設(shè)備系統(tǒng)的控制：通過強電繼電器控制日光燈的開關(guān),，調(diào)節(jié)白熾燈的亮度,；實現(xiàn)多種燈光模式預(yù)設(shè)，使得燈光滿足不同場合需要;對設(shè)備電源實現(xiàn)自動及節(jié)能管理,、延時或定時開機關(guān)機,，更好的保護設(shè)備。
(4)實現(xiàn)遠程控制功能：利用主機基于網(wǎng)絡(luò)的強大軟件控制功能,，通過計算機實現(xiàn)遠程監(jiān)控,、遠程操作和維護等功能；結(jié)合本地的觸摸屏控制,，達到完全智能化的控制管理,。
3 多媒體中央控制系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
多媒體中央控制系統(tǒng)通過人性化的人機界面、開放式的可編程" title="可編程">可編程控制平臺,、交互式的控制結(jié)構(gòu),，實現(xiàn)了設(shè)備的互連操作和集中控制。其核心設(shè)備是中央控制器" title="中央控制器">中央控制器（中控主機）,，它采用內(nèi)嵌式處理器,，可編程邏輯陣列電路，內(nèi)置大容量內(nèi)存及Flash,，提供多路獨立可編程RS-232控制接口,，可以收發(fā)RS485、RS422格式數(shù)據(jù),，有獨立可編程IR紅外發(fā)射口和多數(shù)字I/0輸入輸出控制口,，帶保護電路，有多路強電,、弱電繼電器控制接口,，有遠程TCP/IP網(wǎng)絡(luò)控制口，內(nèi)嵌紅外學(xué)習(xí)器,，提供可擴展多功能插槽和多個網(wǎng)絡(luò)控制接口,，可任意擴展模塊,。并且，現(xiàn)在的中控系統(tǒng)都支持第三方控制協(xié)議,。圖3是一個典型的中央控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖,。
中央控制系統(tǒng)的架構(gòu)要根據(jù)其應(yīng)用的行業(yè)和領(lǐng)域來決定，但可以從以下幾個主要方面來考慮,。
(1)信號源的多樣性,。中央控制系統(tǒng)支持多種多樣的信號源，包括本地各種音視頻信號,、本地電腦圖像,、本地監(jiān)控圖像、本地視頻會議圖像,、遠程監(jiān)控圖像,、遠程視頻會議圖像等。
(2)信號顯示方式的多樣性,。主要考慮顯示信號的處理方式,，如在大型拼接屏中分為單屏顯示、多屏顯示,、畫中畫顯示和全屏顯示,。
(3)控制方式的多樣性?？刹捎肦S232協(xié)議,、TCP/IP協(xié)議、紅外碼協(xié)議以及第三方協(xié)議來控制,。
4 多媒體中央控制系統(tǒng)的軟件組成及開發(fā)
4.1多媒體中央控制系統(tǒng)的軟件組成
多媒體中央控制系統(tǒng)軟件程序由三部分組成：觸摸屏人機界面程序,、中央控制器控制程序、中央控制器底層程序,。它們之間的邏輯關(guān)系如圖4所示,。
觸摸屏人機界面程序和中央控制器主機控制程序?qū)儆谟脩舫绦颉Ｖ鳈C底層程序?qū)嶋H上是一個嵌入式操作系統(tǒng),，它通過對主機的各種接口和模塊的操作來發(fā)送指令,。主機底層程序根據(jù)需要可以改寫。存儲在可擦寫的E2PROM或Flash RAM中,，可不斷更新升級,。
觸摸屏人機界面程序?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)與用戶的接口,，用戶通過觸摸屏人機界面來操作控制中央控制器,，人機界面觸發(fā)中央控制器主機程序執(zhí)行命令。中央控制器主機控制程序負責(zé)把用戶在主機界面的操作轉(zhuǎn)化為在主機控制程序中編寫的邏輯指令,，并把它傳遞給主機底層程序,。這些指令通過控制主機底層程序編譯后與硬件直接對話,，驅(qū)動硬件進行相關(guān)工作。
4.2多媒體中央控制系統(tǒng)的軟件開發(fā)
4.2.1觸摸屏人機界面程序的開發(fā)
觸摸屏人機界面程序的開發(fā)工具是一種基于面向?qū)ο蟮腤eb瀏覽器頁面的用戶界面功能軟件開發(fā)環(huán)境,。它是一個圖形化的開發(fā)環(huán)境,，通過按鈕、頁,、文本和圖片等來完成圖形界面的編輯,，通過定義與控制程序邏輯符號相對應(yīng)的ID號來實現(xiàn)操作。
人機界面程序包括以下幾個界面：①Logo首頁,，為操作登錄主界面接口,；②主菜單頁面，包括整個系統(tǒng)受控設(shè)備的選項,；③設(shè)備操作功能子頁面,，為每種設(shè)備的操作界面，并提供返回主菜單頁面的選項,；④退出系統(tǒng)頁面,提供用戶關(guān)閉系統(tǒng)的功能,。
4.2.2主機控制程序的開發(fā)
多媒體中央控制系統(tǒng)的主控程序采用符號控制程序設(shè)計語言SIMPL(Symbol Intensive Master Programming Language)，它是一個可視化的面向?qū)ο蟮目刂葡到y(tǒng)應(yīng)用程序開發(fā)工具,，并且提供了系統(tǒng)所必需的編程,、配置、測試和調(diào)試等功能,，實現(xiàn)了用戶界面和受控設(shè)備群之間的通信,。
SIMPL窗口的配置模塊允許用戶選擇控制系統(tǒng)、用戶界面,、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和需要安裝的受控設(shè)備,。對這些硬件分配端口地址、網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識號和IP地址,；也可以通過接口卡或網(wǎng)絡(luò)控制模塊來設(shè)置設(shè)備之間的通信參數(shù),。
控制程序的開發(fā)其實是通過編寫一些已經(jīng)編寫好的邏輯符號來發(fā)送指令到底層程序。這些邏輯符號就是為了滿足某些特定功能的要求所開發(fā)出來的相應(yīng)功能模塊,，類似于函數(shù),、類庫或控件。不同的邏輯指令功能也不相同,，應(yīng)用范圍也不一樣,。如對大屏幕的拼接控制邏輯程序如圖5所示。
4.2.3 用戶的底層程序開發(fā)
多媒體中央控制系統(tǒng)底層程序的開發(fā),，一般采用C語言編寫通用模塊,，這些模塊與中央控制器可以互傳指令，中央控制器傳遞一個控制程序發(fā)送的指令(輸入信號)到一個模塊,，然后觸發(fā)一個進程事件,，再發(fā)送指令（輸出信號）給中央控制器直接對硬件進行操作,，執(zhí)行相應(yīng)的動作。如對DVD視頻,、音頻進行的程序：
???? ?STRING A＄[10], B＄[10], C＄[10];
???? ?INTEGER I;
???? ?BUFFER_INPUT COM_IN＄[50];
???? ?// A＄, B＄, and C＄ contain identical values
???? ?// after these lines run.
???? ?A＄=CHR(′A′);
???? ?B＄=CHR(65);
???? ?C＄=CHR(0x41);
???? ?//Preserve the lower nibble of a word, mask the rest out.
???? ?I = VAL1 & 0x000F;
???? ?// Read until a comma is detected in the stream.
???? ?DO
???? ?{
???? ?I = GetC(COM_IN＄)
???? ?}
???? ?UNTIL (I = ′,′);
???? STRING_OUTPUT SortedNames＄[5];
???? STRING_OUTPUT SortedNames＄[5,5];
5 多媒體中央控制系統(tǒng)的發(fā)展方向
多媒體中央控制系統(tǒng)未來的發(fā)展方向?qū)⑹侵悄芸刂葡到y(tǒng)(Intelligent Control System ),。它將是現(xiàn)代控制理論包含的人工智能、自學(xué)習(xí)機制以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化組合,。在實際應(yīng)用中應(yīng)具有以下特點：①自學(xué)習(xí)機制,、記憶功能；②多接口,、自適應(yīng),，強大的通信功能；③系統(tǒng)組態(tài)及擴展容易,；④編程語言簡單易學(xué),，兼有高級語言或底層控制語言，提供復(fù)雜函數(shù)運算或更高層次的二次開發(fā)平臺,；⑤人機界面更加智能人性化,；⑥良好的電磁兼容性及穩(wěn)定性。
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