基于CDMA2000-VPDN的視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

EVDO上網(wǎng)模塊接口電路包括MC703的USB接口電路、UIM卡的接口電路以及電源接口電路。MC703的USB接口與驅(qū)動(dòng)程序配合可映射串口，通過(guò)串口AT指令控制該。EVDO模塊完成3G數(shù)據(jù)連接、短信、撥號(hào)等任務(wù)。由于模塊天線接口對(duì)ESD(Electro-Static Discharge，靜電放電)敏感，天線電路設(shè)計(jì)上增加一個(gè)68 nH的電感作為ESD防護(hù)。在電源接口電路上采用LDO(Low-Dropout)電源穩(wěn)壓電路，采用高電流LDO電源芯片MIC29302。在MIC29302電源的輸出端VBAT加了一個(gè)2 200μF的電解電容，以保證EVDO模塊在低信號(hào)下的功率上升導(dǎo)致的電壓跌落。
MC703模塊RUIM卡接口對(duì)ESD敏感，同樣需要設(shè)計(jì)防護(hù)電路。圖5為RUIM卡接口ESD防護(hù)電路。圖中使用的TVS(瞬態(tài)電壓二極管)，選用低電容 TVS 陣列芯片MSMF05LCC。該芯片可以組成4路雙向的TVS，關(guān)斷電壓為5 V，極間電容可降至4．5 pF，可滿足ESD(Air-15 kV，Contact-8kV)防護(hù)要求。設(shè)計(jì)時(shí)使MSMF05LCC盡量靠近RUIM卡座放置。

3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)是基于嵌入式Linux平臺(tái)，在進(jìn)行系統(tǒng)應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)之前首先要完成搭建嵌入式Linux開(kāi)發(fā)環(huán)境，建立引導(dǎo)裝載程序Boo-tloader，移植Linux內(nèi)核，移植根文件系統(tǒng)，編寫(xiě)、修改和移植Linux驅(qū)動(dòng)程序等工作。然后對(duì)系統(tǒng)的應(yīng)用程序進(jìn)行開(kāi)發(fā)。

系統(tǒng)軟件流程如圖6所示。軟件設(shè)計(jì)包括視頻采集檢測(cè)、視頻編碼、打包傳輸、與客戶端交互等主要線程。視頻采集檢測(cè)線程包括采集從ISIF接口接入的數(shù)字(4：2：2YCbCr)視頻信號(hào)，根據(jù)視頻運(yùn)動(dòng)檢測(cè)技術(shù)判斷是否有人闖入，結(jié)合紅外報(bào)警判斷是否需要告警，并對(duì)告警進(jìn)行計(jì)數(shù)，以便對(duì)告警進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。視頻編碼線程調(diào)用TMS320DM365的H264編碼引擎實(shí)施硬件編碼，編碼采用4CIF和CIF格式的雙碼流，分別用于本地保存和3G網(wǎng)絡(luò)傳輸。視頻數(shù)據(jù)打包發(fā)送線程對(duì)編碼完成得到的視頻數(shù)據(jù)流以RTP(Real-time Transport Protoc01)協(xié)議打包，并等待用戶的視頻連接請(qǐng)求，當(dāng)用戶手機(jī)端與智能監(jiān)控端建立了基于VPDN的UDP／TCP連接時(shí)，根據(jù)用戶的請(qǐng)求可及時(shí)發(fā)送視頻流數(shù)據(jù)到客戶端。與客戶端用戶交互線程處理告警和接收用戶的來(lái)電，以及響應(yīng)客戶的云臺(tái)控制請(qǐng)求。如果系統(tǒng)出現(xiàn)告警信息，則撥打預(yù)先設(shè)定用戶的手機(jī)即時(shí)告警，然后建立3G-VPDN連接，等待手機(jī)客戶端連接3G-VPDN，并與手機(jī)端在VPDN網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行交互(包括云臺(tái)控制、是否清除報(bào)警等)。

結(jié)語(yǔ)
本文對(duì)基于CMDA2000-VPDN的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的硬件進(jìn)行了模塊化的設(shè)計(jì)，并著重介紹了系統(tǒng)的主要模塊CDMA2000上網(wǎng)模塊和視頻A／D轉(zhuǎn)換模塊的硬件接口電路。軟件采用了嵌入式Linux的設(shè)計(jì)，并給出了主要的軟件流程。目前系統(tǒng)正在初步調(diào)試中，實(shí)驗(yàn)中得到了良好的效果，基本實(shí)現(xiàn)了各個(gè)模塊的功能，視頻顯示清晰，3G網(wǎng)絡(luò)傳輸流暢，檢測(cè)報(bào)警可靠性較高。