CDMA无线传输在远程图像监控系统中的应用

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　　引言
　　近年来，图像监控以其直观、方便、信息内容丰富而被广泛应用于许多重要场合，成为安全监控的主要手段。随着计算机通信技术和网络技术的快速发展，无线网络技术已成为计算机网络中一个至关重要的组成部分，它的应用领域也在飞速的扩大。由于远程图像监控系统实现了对远程目标的监视、遥控等功能，从而为无人值守场合提供了新手段。CDMA技术的出现使成本合理、相对较低技术门槛无线数据传输技术在监控系统中实现现场到远程监控中心的实时数据传输成为可能。
　　一  CDMA技术简介
　　CDMA是(Code Division Multiple Access)即码分多址技术,是近年来用于数字蜂窝移动通信的一种先进的无线扩频通信技术。
　　CDMA允许用户在端到端分组转移模式下发送和接收数据，而不需要利用电路交换模式的网络资源。从而提供了一种高效、低成本的无线分组数据业务。
　　CDMA数据传输的优点在于:
　　(1)传输速率高，最高理论带宽可达到230.4kb/s；
　　(2)永远在线，可以实时传输数据；
　　(3)按流量收费，价格合理；
　　(4)基于IP协议可以访问整个Internet。
　　CDMA
　　网络的远程图像监控系统采用无线传播媒质，摆脱了线缆的约束，在一定范围内可以任意变换位置。不受活动区域的限制，通过CDMA移动通信网络，可以很方便的实现远程移动监控。
　　二  系统组网方案
　　终端收集到图像数据信息后，要把数据发送到监控中心，而终端部分无线数据传输功能由CDMA RUTER来完成。CDMA
　　RUTER与监控中心的连接总体上有两种方案：CDMA + Internet连接；CDMA内网连接。其系统拓扑结构如图1和图2所示。
　　（一）系统拓扑结构1
　　监控中心采用Internet接入,其接入方式有多种方式，只要具有公网IP地址（动态或静态）即可。电信、网通等电讯公司提供的专线接入获得固定IP一般是公网IP地址，也就是Internet上可以访问的IP地址，RUTER与监控中心服务器的连接通过CDMA
　　+ Internet，安全级别稍低，但是可以通过由移动运营商经VPN隧道连接至监控中心服务器，这样可以大大提高安全级别并且可以减小时延。

               
　　图1   系统拓扑结构1: 通过CDMA + Internet连接
　　（二）系统拓扑结构2
　　CDMA 内网连接可采用专线接入或CDMA终端连接。专线接入由移动运营商的PDSN（CDMA
　　路由器）经数据专线连接至监控中心，监控中心获得内网固定IP地址。获得的内网IP地址与RUTER同在一个网段，其数据安全性好；时延小；成本高。
　　CDMA终端连接需要移动运营商分配给监控中心CDMA内网固定IP地址；开放CDMA用户端对端数据通讯。RUTER根据配置的监控中心内网IP地址与监控中心建立数据通道。CDMA终端连接技术上还有待更好地的去支持，目前实际应用中很少采用这种方法。

           
　　图2  系统拓扑结构2：CDMA 内网连接
　　如何决定使用何种方案，关键由应用的性质决定。本文从最经济的方式来考虑，监控中心采用了“ADSL(动态IP) +
　　动态域名”解决方案。终端与监控中心的连接是基于Socket通讯的。
　　三  系统的实现
　　1 终端部分
　　图像采集终端部分由摄像头 DTU、微处理器和CDMA RUTER组成。摄像头 DTU负责采集图像数据并由微处理器进行收集，微处理器通过CDMA
　　RUTER把数据发送到远程监控中心。
　　1.1摄像头DTU及接口
　　摄像头 DTU是一个具备视频捕捉和压缩功能的摄像机，它的功能与数码像机也十分相似。摄像头
　　DTU采用标准压缩算法将原始图像压缩为JPG格式，其压缩功能提高了远程图像监控系统的实用性。
　　摄像头 DTU的数据接口是RJ45接口，采用+5V电源输入。引脚功能如下：
　　◆  CAPEN：用于允许或禁止摄像头 DTU输出图像。CAPEN=1，则允许输出图像，CAPEN=0，则禁止输出图像。
　　◆    JPEGD7..JPEGD0: 并行数据输出。在这组引脚上输出8位的图像数据。
　　◆    JPEGINT: 从摄像头 DTU到外部微控制器的中断信号是一个宽度约10us
　　的正脉冲，微控制器可在此信号的下降沿时触发中断。此中断信号指出已在JPEGD7..JPEGD0 引脚上输出一个新的图像数据。
　　摄像