基于CDMA2000-VPDN的视频监控系统设计

摘要：设计了一种点对点的实时移动视频监控系统。该系统基于嵌入式硬件平台，以TI公司的TMS320DM365多媒体处理器为核心处理器，采用嵌入式Linux技术，通过电信CDMA2000-VPDN(Virtual Private Dia-Network)进行视频数据传输。由于VPDN具有可靠性高、保密性强等特点，该系统在家庭室内和车载监控等保密性要求高的场合有较高的应用价值。
关键词：TMS320DM365；3G-VPDN；视频监控；嵌入式Linux

引言
随着3G技术在国内的逐步推广，3G技术在视频监控行业的应用已经成为热点。CDMA2000作为三种主流3G技术标准之一，在国内的应用发展迅速。中国电信CDMA2000系统主要应用在语音和低速数据的CDMA2000 1x以及视频和高速率数据的CDMA20001xEV-DO(Evolution-Data Only)上。CDMA20001xEV-DO在一个无线信道传送高速数据报文的情况下，理论上支持下行数据速率最高可达3．1Mbps，上行速率最高到1．8Mbps。中国电信数据业务费用按流量或时间计算，随着中国电信大力推广3G业务，费用也在逐步降低，为CDMA2000网络的应用普及提供有利的条件。3G网络视频监控也越来越受人们关注。本文正是在此背景下提出了基于CDMA2000-VPDN的视频监控系统。

1 系统功能及特点
1．1 功能描述
本文所提出的系统具有以下功能：
①支持前端设备3G无线方式接入，实现免布线，提高安装速度。
②有权限用户可以浏览实时图像，并可控制监控点的云台、镜头。
③用户可通过3G手机客户端实时浏览监控点。
④平台告警包括运动检测告警、红外检测告警，并可通过拨号方式通知用户。
⑤录像和图片资源集中存储在前段编码器，视频流由设备直接传给用户3G手机客户端。
1．2 系统特点
①处理器采用TI公司基于达芬奇技术的新型TMS320DM365数字媒体处理器。TMS320DM365高度集成了众多组件，如H264、MPEG4、MPEG2编解码器，可满足智能视频处理功能的集成影像信号处理(ISP)解决方案，集成组件使开发周期大大减少，并降低开发成本。本文采用TMS320D-M365中高性能的H264编码器组件，大大压缩了视频数据，为3G网络数据传输减轻了负担。
②采用嵌入式Linux操作系统。本系统采用了开源的嵌入式Linux操作系统。其良好的可裁减性与可移植性、卓越的效率和稳定性，以及支持多种处理器体系架构的特点，使得Linux越来越广泛地应用于嵌入式领域。
③以电信CDMA2000的3G-VPDN平台为支撑。 本系统是基于电信CDMA2000的3G-VPDN平台，3G-VPDN(Virtual Private Network)采用安全专用隧道技术，对目标网络提供了高安全的防护，防止了用户的隐私、信息等泄漏。而且采用3G手机客户端可以随时随地接入，实现实时移动式监控。
④系统监控采用运动检测技术。本系统采用了运动检测技术、视频运动检测结合红外检测，大大加强了系统告警的可靠性。随着视频监控的智能化，运动检测、模式识别等新技术被引入视频监控系统。智能化是视频监控在今后发展的必然趋势。

2 实现原理及系统结构
2．1 系统总体框架
系统的总体框架如图1所示。系统包括前端嵌入式智能视频监控器、3G-VPDN认证平台、手机监控客户端。整个系统以嵌入式智能视频监控器为核心，以电信CDMA2000-VPDN为网络支撑，以3G智能手机为远程监控客户端。

嵌入式智能视频监控器采集现场的视频数据，通过运动检测技术，结合监控器的红外告警模块，判断是否有人在监控区域活动。若检测到有人在监控区活动时，立即拨打系统预先设定的3G手机号码进行告警。3G手机接收到呼叫后，用户选择启动手机视频监控客户端，发起VPDN连接，通过3G-VPDN认证平台认证后，嵌入式视频监控器同时也建立VPDN连接，建立视频监控器和手机客户端点对点VPDN连接。利用UDP和TCP协议，与嵌入式智能控制器进行交互，如用户是否请求嵌入式智能控制器发送现场视频数据到手机客户端、是否请求云台控制、解除告警等。同时3G手机客户端在未告警时，也可以主动呼叫嵌入式视频监控器，申请建立VPDN连接进行主动访问，经授权可以实时浏览本地监控画面。