基于CDMA的无线图像监控终端设计

目前，数字类消费电子产品的需求增长惊人。在这些产品中，成像和视频类产品比重很大。并且技术积累日益成熟，单说算法有静态图像的JPEG标准、动态视频的MPEG1、MPEG2、MPEG3和H.263、H.264,并有向H.264过渡的趋势。将相关的图像技术应用于生产中将是我们考虑的一个重要方向。在银行、变电站、车站等场所，需要重点考虑单张图片的提取分析要求，以及控制应用成本，所以用M-JPEG算法比较合适。

本监控系统基于TMS320DSC21嵌入式处理器平台和嵌入式Linux系统，分为远程现场采集端和本地监控终端，通过CDMA无线网络进行传输，如图1所示。现场采集端采集监控现场单帧图像和视频连续帧并编码压缩成M-JPEG并保存成文件，然后通过CDMA网路传给本地监控端。监控端接收到图像数据后，进M-JPEG解码并在模拟液晶屏上显示出来。M-JPEG采用帧内压缩算法，对长时间没有变化的对象可以达到较高的压缩比，并且成本较低，从而实现在带宽有限的情况下实现远程观测。本文主要介绍监控终端的设计。

系统硬件结构

系统监控终端硬件组成结构如图2所示。

图1 无线图像监控系统结构

图2系统硬件结构

电源模块负责电源的平稳输出和监视

CDMA无线接收模块接收JPEG数据流，并存放到SDRAM中。图像显示模块将解压后的原始图像在电视或模拟液晶屏上显示出来。 　　存储器模块由FLASH与SDRAM组成。FLASH存储器用来存储程序，是系统独立运行(脱机运行)必不可少的组成部分。SDRAM存储器用于系统软件的运行以及图像数据的存储。这样可以调用以前的图像数据，用于研究。

调试仿真模块用于调试仿真使用，还可以通过它将图像数据从SDRAM中导入电脑中。　

图3 Linux系统层次结构

系统的设计基于开放源代码Linux操作系统，本系统移植的是2.4版本。整个Linux系统的层次结构如图3所示。

整个Linux系统以前面介绍的TMS320DSC21硬件平台为基础，针
对本系统硬件需要的主要驱动程序分别是CDMA模块驱动和OSD图像显示驱动。驱动程序对底层硬件进行抽象，为顶层应用程序提供一致的底层接口。JPEG图像数据接收、管理程序作为一个常驻守护线程一直监控底层CDMA模块的活动，并给上层应用层程序提供相关接口函数。

图4 JPEG解码流程图

图像的JPEG解码实现

mclinux系统控制DSP端进行JPEG解码，经过预处理、Huffman 解码、反量化、IDCT 变换这几个主要步骤将JPEG 图像数据恢复成压缩编码前的图像数据，然后经过OSD处理最终在液晶屏上显示出图像来。详细流程如图4。

用CDMA模块无线传输图像数据

CDMA是码分多址的英文缩写(Code Division Multiple Access)，它是在数字技术的分支——扩频通信技术上发展起来的一种移动通信技术。不同的移动台共用一个频率应用扩频通信技术对每个移动台分配一个独特的、随机的码序列，每个码序列互不相同，而且彼此都不相关。它的容量接近于以前CDMA 1