基于CDMA的無(wú)線(xiàn)圖像監控終端設計

目前，數字類(lèi)消費電子產(chǎn)品的需求增長(cháng)驚人。在這些產(chǎn)品中，成像和視頻類(lèi)產(chǎn)品比重很大。并且技術(shù)積累日益成熟，單說(shuō)算法有靜態(tài)圖像的JPEG標準、動(dòng)態(tài)視頻的MPEG1、MPEG2、MPEG3和H.263、H.264,并有向H.264過(guò)渡的趨勢。將相關(guān)的圖像技術(shù)應用于生產(chǎn)中將是我們考慮的一個(gè)重要方向。在銀行、變電站、車(chē)站等場(chǎng)所，需要重點(diǎn)考慮單張圖片的提取分析要求，以及控制應用成本，所以用M-JPEG算法比較合適。

本監控系統基于TMS320DSC21嵌入式處理器平臺和嵌入式Linux系統，分為遠程現場(chǎng)采集端和本地監控終端，通過(guò)CDMA無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行傳輸，如圖1所示?，F場(chǎng)采集端采集監控現場(chǎng)單幀圖像和視頻連續幀并編碼壓縮成M-JPEG并保存成文件，然后通過(guò)CDMA網(wǎng)路傳給本地監控端。監控端接收到圖像數據后，進(jìn)M-JPEG解碼并在模擬液晶屏上顯示出來(lái)。M-JPEG采用幀內壓縮算法，對長(cháng)時(shí)間沒(méi)有變化的對象可以達到較高的壓縮比，并且成本較低，從而實(shí)現在帶寬有限的情況下實(shí)現遠程觀(guān)測。本文主要介紹監控終端的設計。

系統硬件結構

系統監控終端硬件組成結構如圖2所示。

圖1 無(wú)線(xiàn)圖像監控系統結構

圖2系統硬件結構

電源模塊負責電源的平穩輸出和監視

CDMA無(wú)線(xiàn)接收模塊接收JPEG數據流，并存放到SDRAM中。圖像顯示模塊將解壓后的原始圖像在電視或模擬液晶屏上顯示出來(lái)。 　　存儲器模塊由FLASH與SDRAM組成。FLASH存儲器用來(lái)存儲程序，是系統獨立運行(脫機運行)必不可少的組成部分。SDRAM存儲器用于系統軟件的運行以及圖像數據的存儲。這樣可以調用以前的圖像數據，用于研究。

調試仿真模塊用于調試仿真使用，還可以通過(guò)它將圖像數據從SDRAM中導入電腦中?！?BR>

圖3 Linux系統層次結構

系統的設計基于開(kāi)放源代碼Linux操作系統，本系統移植的是2.4版本。整個(gè)Linux系統的層次結構如圖3所示。

整個(gè)Linux系統以前面介紹的TMS320DSC21硬件平臺為基礎，針
對本系統硬件需要的主要驅動(dòng)程序分別是CDMA模塊驅動(dòng)和OSD圖像顯示驅動(dòng)。驅動(dòng)程序對底層硬件進(jìn)行抽象，為頂層應用程序提供一致的底層接口。JPEG圖像數據接收、管理程序作為一個(gè)常駐守護線(xiàn)程一直監控底層CDMA模塊的活動(dòng)，并給上層應用層程序提供相關(guān)接口函數。

圖4 JPEG解碼流程圖

圖像的JPEG解碼實(shí)現

mclinux系統控制DSP端進(jìn)行JPEG解碼，經(jīng)過(guò)預處理、Huffman 解碼、反量化、IDCT 變換這幾個(gè)主要步驟將JPEG 圖像數據恢復成壓縮編碼前的圖像數據，然后經(jīng)過(guò)OSD處理最終在液晶屏上顯示出圖像來(lái)。詳細流程如圖4。

用CDMA模塊無(wú)線(xiàn)傳輸圖像數據

CDMA是碼分多址的英文縮寫(xiě)(Code Division Multiple Access)，它是在數字技術(shù)的分支——擴頻通信技術(shù)上發(fā)展起來(lái)的一種移動(dòng)通信技術(shù)。不同的移動(dòng)臺共用一個(gè)頻率應用擴頻通信技術(shù)對每個(gè)移動(dòng)臺分配一個(gè)獨特的、隨機的碼序列，每個(gè)碼序列互不相同，而且彼此都不相關(guān)。它的容量接近于以前CDMA 1