基于GPRS的移動視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設計與應用-智能

基于GPRS的移動視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設計與應用—智能論文內容摘要：本文在智能手機和移動公司GPRS的前提下，設計了一個基于GPRS的移動視頻監(jiān)控系統(tǒng)并采取MEPG-4算法來壓縮視頻進行傳送；由于智能手機在本系統(tǒng)中既作為監(jiān)控前端，又作為監(jiān)控者，還兼有手機的基本功能，本文重點解決了手機響應這些效勞時的優(yōu)先級、互相切換以及重連問題〔利用中止技術〕；最后，把本系統(tǒng)應用于校園的安全中，結果證明此系統(tǒng)在很少投資的條件下能到達理想的效果，并預測智能手機終將有一天會集成移動視頻監(jiān)控技術。論文本文關鍵詞語：智能手機,中止技術移動通信系統(tǒng)發(fā)展迅速，到當前已經(jīng)歷三代。第一代移動通信系統(tǒng)(IG)為模仿系統(tǒng)，現(xiàn)己經(jīng)淘汰。第二代移動通信系統(tǒng)(2G)始于上90年代，系統(tǒng)中使用數(shù)字語音編碼技術代替了原有的模仿系統(tǒng)，根據(jù)標準不同重要采取了頻分、碼分、時分等多種多址接入技術。2G系統(tǒng)典型代表包含:歐洲的GSM、日本的PDC以及美國的IS-95。2G系統(tǒng)中數(shù)據(jù)傳輸采取電路交換方式，鏈路傳輸速率低。為了在移動通信系統(tǒng)中到達更高層次的數(shù)據(jù)速率、更快的接入速度，按數(shù)據(jù)流量而不是連接時間收費的目的，現(xiàn)今，移動通信系統(tǒng)己經(jīng)發(fā)展到了2.5G系統(tǒng)(GPRS，EDGE，PDC-P)和3G(UMTS，CDMA2OOO)系統(tǒng)?；诜纸M無線業(yè)務GRPS的視頻監(jiān)控系統(tǒng)以其永遠在線、數(shù)話兼容、按流量計費、快速傳輸、短消息功能等特點具有其他監(jiān)控信息傳輸方式無可比較的優(yōu)勢。重要特點：高速數(shù)據(jù)傳輸、永遠在線、僅按數(shù)據(jù)流量計費。最重要的是如今對學生手機卡，新入網(wǎng)的用戶都會有每月5M的免費流量，且GPRS效勞會隨卡一起開通，而無需再從新開通。具備普通手機的全部功能，能夠進行正常的通話，發(fā)短信等手機應用；具備無線接入互聯(lián)網(wǎng)的能力；具備PDA的功能；具備一個具有開放性的操作系統(tǒng)，在這個操作系統(tǒng)平臺上，能夠安裝更多的應用程序，進而使智能手機的功能能夠得到無限的擴大；具有人性化的一面，能夠根據(jù)個人需要擴展機器的功能；功能強大，擴展性能強，第三方軟件支持多。本文采取的為NOKIAN73，它使用的操作系統(tǒng)是Symbian，且有著良好的操作界面，采取內核與界面分離技術，對硬件的要求比較低，支持C++，VB和J2ME，兼容性很好。1系統(tǒng)總體構造移動視頻監(jiān)控系統(tǒng)重要由前端監(jiān)控設備〔收集端〕、傳輸網(wǎng)絡(GPRS網(wǎng)絡與公共數(shù)據(jù)網(wǎng))、監(jiān)控終端〔客戶端〕構成。如此圖1所示。圖1系統(tǒng)構造圖Fig.1ChartoftheSystem其中:端監(jiān)控設備重要由攝像頭、主控模塊以及通信模塊構成，完成現(xiàn)場視頻的收集處理以及傳送工作。在主要的場所終端內部還要有存儲設備，用來保證在網(wǎng)絡中止或監(jiān)控中心故障時數(shù)據(jù)的安全。本系統(tǒng)中的視頻收集端為固定式攝像頭。通信網(wǎng)重要指承當數(shù)據(jù)傳輸任務的GPRS網(wǎng)絡,有線網(wǎng)和公共數(shù)據(jù)網(wǎng)(Internet)。監(jiān)控者能夠是監(jiān)控中心或單獨的監(jiān)控臺。監(jiān)控中心實際上是一個局域網(wǎng)(LAN)，重要由路由器、代理效勞器、監(jiān)控臺、數(shù)據(jù)效勞器以及相應的監(jiān)控軟件、查詢軟件和數(shù)據(jù)庫管理程序等構成。單獨的監(jiān)控制臺則是一臺安裝了監(jiān)控軟件的在線計算機。在這里為安裝了監(jiān)控軟件的智能手機NOKIAN73。視頻收集端通過GPRS網(wǎng)絡或通過有線網(wǎng)絡接入公共數(shù)據(jù)網(wǎng)，監(jiān)控者通過GPRS網(wǎng)絡接入Internet實現(xiàn)與監(jiān)控前端的通信，進而通過Internet實現(xiàn)兩者間的通信。相比GPRS網(wǎng)絡，有線網(wǎng)絡具有更大的帶寬與更小的時延，因而，當前GPRS網(wǎng)絡上的視頻傳輸問題是整個系統(tǒng)的瓶頸和關鍵。系統(tǒng)的功能為：用一臺電腦主機作為效勞器SH，把各個固定式的監(jiān)控攝像頭固定安裝在所需要的場所，且跟效勞器之間利用有線網(wǎng)絡連接〔可以利用無線傳輸，由于這段不是關鍵部位，所以利用有線傳輸?shù)乃俣群涂煽啃愿邔哟巍常恍谄骺勺鳛楣潭ǖ谋O(jiān)控者，而這里所討論的重要是把智能手機最為移動的視頻監(jiān)控者，且跟效勞器之間利用移動系統(tǒng)的GPRS進行通信。智能手機在這里有兩個作用：一為移動監(jiān)控者，能夠實現(xiàn)隨時隨地進行監(jiān)控；二能夠當作移動視頻監(jiān)控前端來對使用者所處的環(huán)境進行實時的監(jiān)控。正由于智能手機在這里的雙重作用使得設計本系統(tǒng)時需要考慮一些特殊的技術。2關鍵技術2.1MPEG-4算法MPEG-4標準的基本內容就是對AV對象進行高效編碼、組織、存儲與傳輸。AV對象的提出，使得多媒體通信具有高度交互及高效編碼的能力。AV對象編碼就是MPEG-4的核心編碼技術。MPEG-4視頻編碼根據(jù)內容把視頻分割成不同的視頻對象〔VO〕，VO是MPEG-4視頻編碼的核心概念。在編碼經(jīng)過中針對不同VO采取不同的編碼策略：即對前景VO的壓縮編碼盡可能保留細節(jié)和平滑；對人們不太關心的背景VO，則采取高壓縮率的編碼策略，以至不予傳輸，而是在解碼端用其它背景拼接而成。在本系統(tǒng)中監(jiān)控前端攝像頭到效勞器主機的傳輸采取有線網(wǎng)絡，為了保證傳輸?shù)膶崟r與高效性，也采取MPEG-4算法先壓縮視頻或圖像來傳輸。這里我們采取微方攝像頭監(jiān)控系統(tǒng)這個軟件來進行圖片和視頻的傳輸與監(jiān)控。監(jiān)控界面如以下圖2：圖2微方監(jiān)控系統(tǒng)效勞端界面Fig2TheinterfaceofMicro-sidemonitoringsystemserver2.2安裝客戶端軟件首先：當智能手機NOKIAN73手機作為監(jiān)控前端時也利用微方監(jiān)控軟件來進行監(jiān)控，客戶端的安裝能夠直接運行在智能手機上，且通過GPRS網(wǎng)絡來連接主機，客戶端界面如此圖3。圖3微方監(jiān)控系統(tǒng)客戶端界面Fig.3TheinterfaceofMicro-sidemonitoringsystemclient此軟件有一定的實時性，在GPRS中固然有一定的延遲但實際應用中能到達要求。2.3關鍵問題的解決智能手機終端既作為監(jiān)控前端，又作為監(jiān)控者，還兼有手機的基本功能，當某一效勞到來時，這些效勞的優(yōu)先級怎樣？互相之間怎樣進行切換？以及重連的問題該怎樣解決，手動嗎？解決以上問題，我們采取中止技術：中止處理經(jīng)過通常由中止申請、中止響應、中止處理、中止返回四個經(jīng)過完成。手機中我們采取軟件中止的技術來對各種效勞進行響應。軟件中止是由軟件產(chǎn)生的，能夠由編程人員自己編寫,通過設定寄時器或設定中止號來產(chǎn)生中止。由于智能手機NOKIAN73的Symbian系統(tǒng)支持C++、VB和J2ME，因而我們能夠利用VC工具編寫中止程序來進行軟中止，用來解決以上一些問題。程序中重要用到兩個函數(shù)：setvect和getvect。setvect()有兩個參數(shù)：中止號和函數(shù)的入口地址，其功能是將指定的函數(shù)安裝到指定的中止向量中，getvect()函數(shù)有一個參數(shù)：中止號，返回值是該中止的入口地址。以下為中止程序的原型：#include#include#ifdef__cplusplus#define__ARGU...#else#define__ARGU#endifvoidinterruptint60(__ARGU)/*中止效勞函數(shù)*/{puts("效勞");}voidinstall(voidinterrupt(*fadd)(__ARGU),intnum)/*安裝中止*/{disable();/*關閉中止*/setvect(num,fadd);/*設置中止*/enable();/*開放中止*/}voidmain(){install(int60,0x60);/*將int60函數(shù)安裝到0x60中止*/geninterrupt(0x60);/*人為產(chǎn)生0x60號中止*/}3應用案例我們將此系統(tǒng)應用于校園的安全，當今，每個家庭都把小孩視為掌上明珠，對孩子教育的投入也越來越大，天然希望能夠隨時把握小孩在學校里能否遵照紀律、專心上課，以及教師的管教能否合理等實時情況。在校園里，攝像機安裝在固定位置上，但是布線就必需視校園大小和經(jīng)費，考慮使用有線或無線方案；而在家長這端，利用移動載體監(jiān)看天然是上選。本系統(tǒng)在實際的應用中，重要用于保安的實時移動監(jiān)控，證明既經(jīng)濟又實用。4結論如今的手機都朝著智能化的方向發(fā)展，GPRS帶寬也在越來越好，基于GPRS的移動視頻監(jiān)控將會更成熟，應用的領域也會越來越廣泛，智能手機也會集成移動視頻監(jiān)控技術，希望本文的研究能為此應用做出一定的奉獻。以