基于CDMA1X视频监控系统的设计及实现.pdf

绪论第1章1．1课题的研究背景、目的和意义视觉是人类最重要的感觉器官，视频图像信息是人们从客观世界获得信息的主要来源。同时，由于客观条件的限制，尤其在一些危险性较大，人不可直接观察或者不易观察的特殊场合，利用视频监控系统成为了一种有效的观测手段。所以视频监控技术一直是人们关注的应用技术热点之一，它以其直观、方便、信息丰富而被广泛应用于邮电、电力、通讯、银行等系统及设施。对于许多监控现场，由于需要监控的区域广、监控的对象种类繁多，因而需要花费大量的人力、物力和财力进行设备的维护。而且还存在着某些容易发生突发性事件的领域，如容易发生火灾和洪灾的场所，由于这些事件发生的概率相对较小，且具有随机性和不确定性，如果在现场实施人员值守是不现实的。同时，在许多条件恶劣、人们不易到达或不能时刻停留的地方偶尔采集一些现场数据，这时如果进行大量的布线工作则是不经济、不合理的。进入二十一世纪以后，世界正处在前所未有的信息和网络时代，而数字化是信息时代的一个重要特点。数字图像监控系统是电子技术、计算机技术、通信技术和自动化技术快速发展并相互结合的高新技术产物。讯近几年来得到了极大的发展，它改变了有线通信的局限性，使随时随地地交流信息成为可能。这些新的无线通信技术的应用已经深入到人们生活的各个方面，改变了人们的生活和工作模式，同时INTERNET也给我们提供了一种全新高效，引起了全世界的广泛关注。正是由于通信技术和网络技术的迅猛发展，基于INTERNET和GSM／CDMA网的远程监控系统的应用引起人们的广泛关无线通信技术的出现给传统的传输方式带来了革命，解除了有线的束缚，数字视频信号通过无线信道传输成为实现未来通信梦想的关键技术之一。一方另一方面，无线通的生活和工作模式，它使得海量的信息的沟通和交流达到了前所未有的实时和注。面视频要求传输信道带宽足够大，另一方面无线信道要求数据信号码率较低。武汉理jr：大学硕十学位论文
1．2视频监控系统概述可是视频业务的数据量大、对误比特率要求高，无线信道又具有易错、时变和带宽有限的特点。在实用化进程中，无线视频系统面临着许多问题。国内很多研究机构、公司都相继提出了自己的网络摄像技术并对其进行不断研究。可是，基于有线的网络视频监控系统仍然受到布线的限制，对于如电力高压线线路、高速公路、公安侦查临时布防、环境监测、部队野战训练、森林防火、石油开采、石油输油管线、物流、运输船、长途车、火车、车库、防洪抢险等有线网络无法到达的环境，该系统无法满足应用需求。CDMA20001X网络是中国联通于近年铺设成功的数据通信网络，传输速度快。在国内，如何利用现有成熟的网络，同时结合支持超低码率的视频编码算法实现无线实时视频传输是目前研究的热点问题。本课题结合最新的视频编码标准和数据传输技术，实现基于无线环境的网络视频监控系统，可广泛应用于森林防火、路灯、石油开采、石油输油管线、车库、防洪抢险等领域，具有广泛的应用前景和重本课题是一个实践性很强的视频监控系统应用项目，故有必要首先对视频监控系统形成一定的认识。视频监控是指通过摄像头采集监控区域的图像，再进行传输，使用户在异地实现监控的功能。视频监控的一般过程：在一些重要的场所安放一个或若干个摄像机拍摄监控现场，然后将视频信号通过相应的传输介质(同轴电缆、光纤、无线或以太网等)，传到指定的监控中心或是监控点，再通过存储设备，保存媒体信息【l】。近年来，随着计算机、网络以及图像处理、传输技术的飞速发展，视频监控技术也有长足的发展。中国国内网络视频监控系统的数字化发展过程大致经(1)本地模拟监控系统称为第一代视频监控系统。图像信息采用视频电缆，以模拟方式传输，一般传输距离不能太远，主要应用于小范围内的监控，监控图像一般只能在控制中心查看。虽然本地模拟图像监控系统能够保证采集得到的图像清晰、不失帧，但要的现实意义。历了三个阶段。在20世纪90年代初以前，主要是以模拟设备为主的闭路电视监控系统，在许多方面都存在着明显的局限：武汉理一r人学硕+学位论文2
①有线模拟视频信号的传输距离有限，只能实现本地监控，而且图像质量随传输距离的增加而明显下降，这就决定了模拟视频监控只适合小范围场②布线工程量大，系统的扩展能力差，对于已经建好的系统，如要增加新的监控点，往往是牵一发而动全身，由于电视或计算机与摄像头的接口数目是有限的，因此扩展性差，无法形成复杂的监控网络。③后期处理能力不强，无法利用先进的数字图像处理技术，模拟视频信号的存储会耗费大量的存储介质(如录像带)，而且由于存储介质限制，无法实现图像数据的大容量存储，加上采用模拟信号方式记录读取，失真严重，重放的音像质量远不能满足现场的要求，查询取证时也十分繁琐。④无法利用现有的网络，必须重新铺设专用线路，存在重复投资等问题。(2)基于PC机的多媒体数字