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1、在WLAN和CDMA1X技术之上的嵌入式车辆视频监视系统,Embedded Video Surveillance System for Vehicle over WLAN and CDMA1X,摘要,随着最近的移动无线技术的发展例如:无线LAN和CDMA1X,建立一个车上移动网络已势在必行。本文介绍了一个嵌入式视频监视系统对于一个车辆系统通过WLAN和CDMA1X。首先，搭建一个建立在二者基础之上无线网络的高速自动通信环境。为了适应不同无线渠道的带宽要求，一个自适应基于MPEG4视频压缩算法被用来编码高质量视频。此外，独特的传送机制使用了媒体服务和媒体网关。这个机制支持当前1000个使用者。这
2、个传送机制使用在媒体服务器上的缓存来优化在无线通道里的视频文件。使用这种视频结构在车上，移动视频的现场监视可以在互联网上看到。另外，控制中心可以被设置在任何地方，只要有互联网就可以而不被监视的网站限制,关键字,嵌入式视频监控，车辆系统，WLAN，CDMA,1 引言。,在二十一世纪，自动车将被高度智能化。电信服务，电子地图和视频电话将是汽车标准设备。IP网和基于网的不断发展，互联车辆对于公共或者个人无线移动设施产生了大量的效益。这些允许司机和乘客可以实时的访问因特网。触摸车上的LCD可以看到每个高速路段的图像。GPS系统和地理信息系统（GIS）或许提供大量的有用的信息。他们可以来满足车辆定位，导
3、航。另外，一个远程办公室可以监视车辆的安全和定位还有在一定情况下控制远处的车等,挑战 连接来自车的多网络类型：首先而且是最重要的是，这里有很多的无线网络类型带有不同的覆盖和速度。确实，结构上必须支持多网类型并能好好的利用他们。 速度：有一个不变的需求就是高网速。尤其是支持复杂多媒体应用和音视频通信的地方。 无缝连接：当在两个不同的无线网络间传送信息时，保持一个无缝连接是相当重要的。 为了克服这些问题，一个嵌入式车辆视频监视摄像系统建立在WLAN和CDMA1X之上，被提出来如图1所示。这个系统有三个革新。,融合了CDMA1X和WLAN无线网络结构的告诉车辆移动通信环境。移动访问路由是可以在无线网
4、络之间根据通信速度来自动的切换 为了适应那些无线网络的自动切换，采用了MPEG4视频解码器。它可以获得高质量的视频通过自动的调整编码参数。 独特的传送机制使用了媒体服务器和媒体网关。它支持大规模当前用户可到1000个。 这篇文章是如下组织的：第二段，我们描述了车辆无线视频流传送结构。在第三段，所有的系统被给出。,2 车辆无线视频流传送结构,2.1 高速的无线访问使用无线LAN和CDMA1x 无线LANs可以产生Mbps的高速无线访问正如图2中所示，传统的，车辆连到无线网通过一些预定的光谱。他们通常是老的数据网技术。是为了2G无线网设计的。例如：GPRS。这些技术运行在网络上，起初是为了无线声音
5、而且没有优化的数据访问,基于802.11的无线LANs已经改变了整个历史。无线LANs使用不需要执照的光谱和提供更高的数据率从11Mbps在802.11b所有的方式到54Mbps在802.11a/g。无线LANs的一个缺点是范围太短。因而，无线LAN技术提供了高速和低的覆盖。实际生无线WAN技术提供了低速而高的覆盖,我们的结构采用了高速无线LANs。这个可能要求无线LAN的扩展通过有线的或者无线的连接。使用了移动访问路由，当有一些多无线网的选择时。车将选择那个有最高带宽的网络。可以是一个无线LAN在一定范围里。当车离开无线网的覆盖范围时，路由将自动切换到一个CDMA1x网。路由将根据通讯区域，
6、通讯速度以及通信花费的不同而动作。因此，这里就有一些麻烦使用操作，例如，重新建立和寄存器等。,2.2自适应MPEG4视频传送机制。,为了提供基本的视频服务在3G无线系统的第一释放阶段。已经建立好的和几乎可以确定身份的基线H.263和MPEG4视频简单描述被集成在一起。这个选择是基于可以管理的编码和解码的复杂性正如实际的成熟或者简单。 因此，MPEG4是被用于视频压缩算法，为了配合无线网络渠道结合WLAN和CDMA1X。这些算法都是自适应的。编码器可以通过无线空间接口来获得无线渠道参数。提前估计自适应模型的渠道参数。,2.3独特的传送机制使用流服务网关,因为无线通道的带宽的多样性和移动性切换在C
7、DMA和WLAN之间。视频传送带宽是不稳定的在车载系统上。如果客户得到了直接来自于车的视频流的话，很明显质量会很不好。因此，我们传送视频流到网关，它传送了视频流协议和重新传送给媒体服务器。视频流用了MMs协议。视频流被缓存在了媒体服务器上了。然后服务器传送了视频数据到了客户端。,3系统设计总结。,整个移动视频监控系统有四个部分：车载网络监控摄像机，媒体网关，经典媒体服务器，和客户端软件。 图4的左边是系统硬件。主要的DSP是PNX1500.网络IC是DP83847.视频获取的IC是7118.嵌入式网络服务,RTSP服务是在图的中间,右边是客户连接端由CGI实现的。下面是整个系统网络驱动层，包括
8、CDMA1X驱动，802.11b和以太网。它支持不同渠道的自动切换。,3.1嵌入式视频摄像机为车载系统。,在移动设备上的视频摄像头如图5所示。它是高度集成的。全嵌入式，集成在视频捕获和视频编码，无线网络接口，网络服务器和E-mail服务器和远程控制。因此，它有更小的体积可以用在车空间有限的场合。,3.2媒体网关和视频传送服务器,媒体网关可以把RTSP视频流转换为微软媒体协议流，比如，WMV，MMS和HTTP传送协议等。媒体服务接收视频流并做了缓存，然后传送视频数据到客户端。使用这个传送结构，视频监控系统可以支持用户高达1000个。,3.3PC和PDA端的客户软件,视频摄像机有三个用户接口： 中
9、央的管理软件是Win32程序，它是为大规模安全服务设计的。它的用户界面可以显示来自9个摄像服务器的视频在同一时间里。也可以同时做记录，并且你可以用它来查来自车的记录和支持你的监控视频。 基于网络的用户界面对于初试者是容易的。它是通过微软因特网浏览器来浏览现场监控视频的。 对于移动用户，系统有软件用于PDA，这个程序基于微软窗口包PC2003而设计的。它有很多的函数去查看摄像的视频和控制摄像机的PTZ的运动。,4，试验结果。,这个试验已经被用于测试中国联通的CDMA1X网络在武汉。它的结果表明： 这个CDMA1X无线网络带宽是相当的容易对于波动。当传送调整数据时。平均接收数据速度或许能达到64K
10、bps。当传送随机数据时，平均接收速度是不到40Kbps。,从分析试验数据，我们可能得出这样的结论：CDMA数据渠道的误码率是很高的而且带宽是很窄的。因此，CDMA1x是不能满足视频通信的在车载系统上，使用WLAN和CDMA1X一起将组成高速无线通信平台位车载系统。很多已经存在的结构是建立在2G和2.5G无线网络之上的。这些网的速度很低。我们的结构支持无线LANs除了通常的网络类型。这个允许车去利用高速和低速的无线网络它们有不同的覆盖率。,而且，为了平滑带宽峰值中断在网络切换在图9，我们使用了媒体服务器来进行视频数据缓存。所以观察摄像机的视频在移动车可以感受不到渠道的切换。视频编码也需要自适应调整位率。为了配合渠道切换，使用那些方法，车载摄像的视频质量将有很大的改进。它可以满足实际的要求。,总结,这个在论文中建议的结构提供了一个集成的解决方案对于车上的无线访问。这个系统使用CDMA1X和WLAN无线网络结构高速车移动通信环境。为了得到高质量的视频图像。自适应的视频压缩算法基于MPEG4被使用。此外，一个独特的传送机制使用媒体服务器和网关来支持大规模的共享用户。它提供了多网链接。在车上的，高性能的，安全的访问和无缝远程连接通过不同的网络类型。随着视频监视车载需求的增加，几乎无可质疑的，我们相信这个结构将会变的很流行在不久的将来。,