嵌入式系统移动视频监控终端平台安全性

3 基于INTEL IXP425的解决方案
为了克服上面描述的视频信号对传输的需要和无线环境的特点之间的尖锐矛盾，本方案主要通过以下手段来客服这些难点：
(1)采用高性能的INTEL IXP425芯片。IXP425拥有266～533 MHz XScale核以及3个多线程微处理引擎：NPE A、NPE B、NPE WAN，带来极高的数据处理性能。其中NPE B内嵌SHA-1／MD5、DES／3DES、AES加密算法引擎，内置2个独立的10／100 Mb／s以太网MAC，32位33～66 MHz PCI总线，支持4个PCI设备，2个高速UART口，1个USB Device口，16个GPIO，工业级32位网络嵌入式处理器(-40～+85℃)。采用IXP425处理器的系统提供32 MBFLASH，128 MB SDRAM内存(最大256 MB)，提供独立的10／100 Mb／s以太网口，满足各种网络应用，一个MiniPCI Slot，可以直接插接MiniPCI卡(预留)，如无线WLAN网卡，6个高速RS 232口(1个调试口，4个CDMA接口，1个视频采集卡接口)，2个TTLUART口，2个高速USB HOST口(可用作移动硬盘，保证视频数据的本地实时存储)，1个USB Device口，16个GPIO口，配置RTC，JTAG调试口。强大的网络及通信功能及扩展功能是IXP425平台的特色。IXP425平台是基于网络处理器的设计及其功能配备使它能支持各种应用：网络视频音频主机应用开发平台，嵌入式工业网络及通信开发平台，嵌入式工业通信计算机，嵌入式网络计算机，802．11a／b／g GateWay，SOHO router，internet gateway，WLAN AP，网络防火墙，等。高速高效能的XScale嵌入式处理内核也使它可作为各类通信设备控制板、工业控制的开发平台。
(2)采用高性能图像压缩算法。目前视频领域中最为重要的编解码标准有国际电联的H．261、H．263、H．264和国际标准化组织运动图像专家组的MPEG系列标准，而在网络的视频流传输中，则活跃着Real Video、WMV、QuickTime等，此外还有ON2的VP5、VP6以及我国自主研制的AVS等。其中，H．264采用DPCM加变换编码的混合编码模式，但它采用“回归基本”的简洁设计，不用众多的选项，获得比H．263++好得多的压缩性能；应用目标范围较宽，以满足不同速率、不同分辨率以及不同传输(存储)场合的需求；它的基本系统是开放的，使用无需版权。这些措施使得H．264算法具有很高的编码效率，在相同的重建图像质量下，能够比H．263节约50 ％左右的码率。H．264性能的改进是以增加复杂性为代价而获得的，其编码的计算复杂度大约相当于H．263的3倍，解码复杂度大约相当于H．263的2倍。
(3)通过复用4个华为CM320CDMA1x模块增加无线传输带宽。由于实际测得的一路CDMA1x上行数据传输速率约为40 Kb／s，这样的速率是无法满足视频监控的带宽需要的，因此提出可以采用四路CDMA1x并行的方式来增加传输带宽，这样实际最高速率达到160 Kb／s。配合H．264压缩算法，可以得到比较满意的视频监控质量。多路CDMA1x并行使用的结构如图2所示。

本方案的优势在于：
(1)网络化监控。通过计算机网络，真正做到任何时间、从任何地方、对任何现场都能实现监控。
(2)网络化存储。系统可以实现本地、远程的录像存储及录像查询和回放。
(3)高可靠性。系统所采用的视频编码器和网络摄像机均为整机嵌入式系统，是工业级设备，具备极高的可靠性，即插即用，无需专人管理，特别适合于无人值守的远程监控点。
(4)方便使用、操作管理简单。既可以安装客户端软件，也可以直接通过Web方式进行远程监控和远程管理，图形化界面。
(5)完整的监控管理功能。系统为用户提供了灵活的监控画面选择，电子地图使用、对云台和变焦的控制、预置位和镜头的轮巡，以及实现图像抓拍、录像和录像回放。
(6)有效利用带宽。根据网络带宽视频流可自动调节，实现多路CDMA复用。
(7)可扩展性。增加网络摄像机、视频编码器和监控工作站非常简单，能够持续平滑升级和扩展，降低对系统的整体投资成本，和其他管理控制兼容。
(8)功能强大的管理平台。分布分级式管理，用户可以不受时间、空间限制对监控管理目标进行实时监控、实时管理、实时查看以及实时指挥。