超宽带无线视频监控系统的设计与实现

　　由于OpenCV 仅支持文件形式的图像解码与播放，所以需要将应用层帧中的JPEG 数据保存为临时文件，再进行播放。由于以太网帧解析、临时文件保存和图像显示均较为耗时，因此为了避免WinPcap 软件核心缓存的溢出，使用了多线程的处理办法。视频解码显示软件流程图如图7 所示。

　　视频解码软件利用应用层帧尾的校验信息判断数据正确性。为了提高视频播放质量，软件中添加了错误隐藏机制。当目前接收到的图像帧校验和不正确时，选择使用上一帧图像代替本帧显示。考虑到视频的连贯性，错误隐藏将最多替代一个错误帧， 下一帧不论错误与否，都将被当作正确帧来显示。

　　7 实验结果

　　该设计方案的验证系统基于FPGA 与PC 平台联合实现。根据系统资源的需求，摄像头适配和UWB 基带发送部分基于Virtex-4 xc4vlx15 小容量FPGA 实现， 射频发送部分在发送板上集成实现。天线为自制宽带天线。

　　接收端射频部分独立制板， 基带部分基于Virtex-4xc4vlx200 大容量FPGA 实现。

　　实验测试了50 m 的走廊与斜穿60 cm 混凝土墙两个场景。前者为密集多径环境，后者为功率深衰减场景。

　　测试结果显示，25 f/s 的VGA 视频显示无马赛克等明显错误，视频清晰流畅。视频采集与发送端达到了小体积、低功耗的要求，验证系统发端功耗约为4 W，体积不超过60 mm×100 mm×10 mm。可以预期，在发送端实现芯片化之后，将完全可以实现更低功耗、更小体积的视频监控，满足各种应用的需求。

　　8 小结

　　针对无线通信视频监控系统小体积、低功耗、高性能的需求， 笔者提出了基于VS6724 摄像头与SC-UWB无线传输系统设计方案，为设计中的技术难点提供了解决方法。实际测试的结果验证了方案的可行性。系统设计方案为其他类似系统的设计提供了借鉴， 也促进了类似应用的推广。此外，UWB 技术还可以应用于其他领域，本文针对UWB 传输系统的设计方法， 也可以推广到更多类似的应用领域中。