1 引言

對圖像監控系統，用戶常常對使用環境提出一些特殊需求，他們希望能夠監控距離比較遠的對象，這些對象有可能是深山的電網、荒原的油井或者其它無人值守或人無法到達場合的重要設備何地；另一方面他們希望獲取比較清晰的圖象，同時他們對圖象傳輸的實時性要求比較高，很明顯，用傳統的PC機加圖像采集卡的方式很難滿足這樣的需求[1]。

以往的視頻監控系統很多都使用了MPEG-4標準，而新一代視頻壓縮標準H．264是面向無線網絡和因特網的視頻圖像編碼與傳輸技術，相對MPEG-4標準，除了增強網絡適應能力外，大幅度提高了壓縮編碼效率，在相同的碼率下能夠獲得更高的主客觀質量。

碼分多址無線網絡具有覆蓋面廣、高效、低成本的特點。碼分多址網絡的數據傳輸速率可達150 kb／s。這里開發的嵌入式無線視頻定位監控系統就是充分利用了H.264視頻壓縮技術碼分多址無線網絡技術和嵌人式系統的特點而搭建的數據傳輸系統。

本文提出了一種采用海思公司的Hi3510系統的設計方案，分別對系統軟硬件的設計進行了詳細討論，完成視頻信號的采集、壓縮及傳輸功能。

2 系統架構

該系統由無線或有線互聯網監控用戶、中心服務器、嵌入式監控終端組成，系統架構，如圖1所示。無線終端用戶或者有線互聯網用戶向中心服務器發送用戶請求命令，先通過碼分多址網關接入Internet，然后到達中心服務器。中心服務器收到用戶命令后進行命令解析，再通過無線網絡向監控終端發送控制命令，監控終端收到中心端的監控任務之后，就通過圖像采集模塊拍攝現場圖像，并將經過H.264壓縮編碼后的圖像數據按照RTP通信協議，經由碼分多址模塊發送回中心服務器。對于無線用戶，中心服務器再通過無線網絡向用戶發送監控視頻或圖片，而對于互聯網用戶中心服務器則直接通過 Internet向網絡用戶提供視頻或圖片監控。中心服務器首先需要處理在數據傳輸過程中出現的數據包錯序、校驗出錯、丟包、重包等現象，即在通訊協議中增加請求丟包重發機制和超時機制；其次，中心服務器還要監控碼分多址傳輸數據質量，并進行反饋，由此來控制碼分多址在不同信號質量下發送數據的速度；最后，服務器還要為用戶提供監控系統的Web瀏覽、視頻數據的硬盤存儲、下載等功能。系統采用雙C／S架構，具有非常好的擴容性，多個監控終端安裝在不同的地點，就能夠實現對不同目標的實時監控。

圖1. 監控系統構架圖

3 監控終端設計

監控端系統基于華為海思公司的高性能通信媒體處理器碼分多址搭建。Hi3510是一款基于ARM9、DSP雙處理器內核以及硬件加速引擎的高集成、可編程、支持MPEG-4 AVC/H.264協議的高性能通信媒體處理器。圍繞Hi3510分別搭建相應的硬件和軟件環境，就可以很方便的實現監控終端的設計。

3.1 監控終端硬件設計

要能夠正確運行一個系統，硬件方面至少應該包括CPU、內存和固態存儲器、系統內部總線以及外設接口，Hi3510處理器系統很好滿足了這些條件。具體硬件系統結構見圖2。

圖2. Hi3510處理器機構圖