局域監控藍牙無線圖像傳輸系統設計
發布時間:2008/5/26 0:00:00 訪問次數:510
    
    
    作者:重慶大學光電技術及系統教育部重點實驗室 李曉毅 鐘先信 余文革 邵小良
    
    多媒體監控是當今監控領域的發展主流,既可用于工業過程和交通管制中的監測與控制,又可用于安全防衛中的監視與報警。通常情況下,多媒體監控涉及的圖像所包含的信息最為豐富和有用,但同時圖像數字化、壓縮、傳輸及處理也較為復雜,因而圖像監控就成了多媒體監控的主要內容。在技術進步推動信息傳遞日趨無線化的背景下,無線圖像傳輸也就成為圖像監控的關鍵任務之一。圖像傳輸無線化打破了傳統同軸電纜和光纖圖像監控受制于硬件連接的不利局面,具有更強的靈活性和方便性。然而,國內外現有的和正在研發的圖像監控產品所采用的無線圖像傳輸系統,普遍存在三大缺陷:一是自成系統、專有專用,缺乏一定的開放性,不利于與其它信息系統互聯;二是組網功能較差,一般為點對點或點對多點,不利于資源和信息的共享;三是缺乏甚至沒有抗干擾措施,無法保證系統的可靠性。為此,有必要尋求一種新的途徑來克服上述缺陷并增強無線圖像傳輸的性能。在無線電通信技術日新月異的今天,各種新興無線電通信技術提供了選擇的良機,這些技術包括通用分組無線服務gprs、寬帶碼分多址 (w-cdma)、第三代移動通信(3g)、藍牙(bluetooth、wi-fi(ieee 802.11b)以及homerf等。針對局域監控,本文介紹將藍牙作為傳輸手段的無線圖像傳輸系統設計。
    
    1 藍牙在局域監控無線圖像傳輸上的技術優勢
    
    藍牙是一種新興的、短距離、低功耗、低成本無線電網絡技術,可在移動電話、膝上電腦、個人數字助理(pda)等便攜式數字設備以及其它任何數字設備之間建立短距離(100m以內)無線電連接。藍牙工作在無需申請的2.45ghz ism industrial、scientific and medical 頻段,采用了跳頻即頻率跳變擴頻 (fhss)技術;組網方式為專設(ad hoc)方式,可組成微微網(piconet)和分散網(scatternet)。自1999年7月藍牙特殊利益團體(bsig)正式發布藍牙規范1.0a版本以來,藍牙已在it界以及眾多相關行業引起了極大關注,大量研究和開發正推動著藍牙的廣泛應用和深入發展。2001年2月bsig又發布了藍牙規范1.1版本,并著手研究更新的技術規范,以適應寬帶化等需求。
    
    較之于現有局域無線圖像監控系統所采用的傳輸手段,如臺灣百特公司生產的0.9/1.2/2.4ghz微波圖像傳輸設備、公安部第一研究所研制的l波段圖像傳輸設備等,藍牙具有以下技術優勢:
    
    (1)開放性技術規范。藍牙規范是一種全球統一的開放性規范,已經得到了it行業和其它相關行業的廣泛支持。
    
    (2)高自由度組網方式。既可組成點對點、點對多點微微網,又可由多個微微網組成分散網,為定制監控應用預留更多自由空間。 (3)多種有效的抗干擾措施。快速跳頻(1600跳/秒)、前向糾錯、信道編碼等措施,極大地增強了無線傳輸的抗干擾性能。
    
    (4)安全措施有力。多級鑒權和加密為監控應用提供了強有力的保證,同時也是開發性技術規范有機的互補。
    
    (5)低功耗、低成本。為實際推廣應用奠定了基礎。
    
    相對于wi-fi、homerf等與藍牙相近的無線局域網技術,藍牙在局域無線圖像監控中也具有明顯的技術優勢,如表1所示。可見,藍牙有較強的抗干擾性能、低功耗、低成本等優勢,其傳輸距離也適用于短距離局域應用,尤其是室內應用。 2 系統設計方案
    
    
    
    2.1 總體要求
    
    2.1.1 功能描述
    
    (1)具備藍牙無線通信方式的攝像機(以下簡稱藍牙攝像機),既可直接也可間接(通過相鄰藍牙攝像機或其它藍牙設備中繼)向具備藍牙無線通信方式的監控器(以下簡稱藍牙監控器)實時傳輸圖像。
    
    (2)可傳輸靜止圖像即照片,也可傳輸動態圖像;圖像彩色、黑白均可,且可調節分辨率與幀速。
    
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    作者:重慶大學光電技術及系統教育部重點實驗室 李曉毅 鐘先信 余文革 邵小良
    
    多媒體監控是當今監控領域的發展主流,既可用于工業過程和交通管制中的監測與控制,又可用于安全防衛中的監視與報警。通常情況下,多媒體監控涉及的圖像所包含的信息最為豐富和有用,但同時圖像數字化、壓縮、傳輸及處理也較為復雜,因而圖像監控就成了多媒體監控的主要內容。在技術進步推動信息傳遞日趨無線化的背景下,無線圖像傳輸也就成為圖像監控的關鍵任務之一。圖像傳輸無線化打破了傳統同軸電纜和光纖圖像監控受制于硬件連接的不利局面,具有更強的靈活性和方便性。然而,國內外現有的和正在研發的圖像監控產品所采用的無線圖像傳輸系統,普遍存在三大缺陷:一是自成系統、專有專用,缺乏一定的開放性,不利于與其它信息系統互聯;二是組網功能較差,一般為點對點或點對多點,不利于資源和信息的共享;三是缺乏甚至沒有抗干擾措施,無法保證系統的可靠性。為此,有必要尋求一種新的途徑來克服上述缺陷并增強無線圖像傳輸的性能。在無線電通信技術日新月異的今天,各種新興無線電通信技術提供了選擇的良機,這些技術包括通用分組無線服務gprs、寬帶碼分多址 (w-cdma)、第三代移動通信(3g)、藍牙(bluetooth、wi-fi(ieee 802.11b)以及homerf等。針對局域監控,本文介紹將藍牙作為傳輸手段的無線圖像傳輸系統設計。
    
    1 藍牙在局域監控無線圖像傳輸上的技術優勢
    
    藍牙是一種新興的、短距離、低功耗、低成本無線電網絡技術,可在移動電話、膝上電腦、個人數字助理(pda)等便攜式數字設備以及其它任何數字設備之間建立短距離(100m以內)無線電連接。藍牙工作在無需申請的2.45ghz ism industrial、scientific and medical 頻段,采用了跳頻即頻率跳變擴頻 (fhss)技術;組網方式為專設(ad hoc)方式,可組成微微網(piconet)和分散網(scatternet)。自1999年7月藍牙特殊利益團體(bsig)正式發布藍牙規范1.0a版本以來,藍牙已在it界以及眾多相關行業引起了極大關注,大量研究和開發正推動著藍牙的廣泛應用和深入發展。2001年2月bsig又發布了藍牙規范1.1版本,并著手研究更新的技術規范,以適應寬帶化等需求。
    
    較之于現有局域無線圖像監控系統所采用的傳輸手段,如臺灣百特公司生產的0.9/1.2/2.4ghz微波圖像傳輸設備、公安部第一研究所研制的l波段圖像傳輸設備等,藍牙具有以下技術優勢:
    
    (1)開放性技術規范。藍牙規范是一種全球統一的開放性規范,已經得到了it行業和其它相關行業的廣泛支持。
    
    (2)高自由度組網方式。既可組成點對點、點對多點微微網,又可由多個微微網組成分散網,為定制監控應用預留更多自由空間。 (3)多種有效的抗干擾措施。快速跳頻(1600跳/秒)、前向糾錯、信道編碼等措施,極大地增強了無線傳輸的抗干擾性能。
    
    (4)安全措施有力。多級鑒權和加密為監控應用提供了強有力的保證,同時也是開發性技術規范有機的互補。
    
    (5)低功耗、低成本。為實際推廣應用奠定了基礎。
    
    相對于wi-fi、homerf等與藍牙相近的無線局域網技術,藍牙在局域無線圖像監控中也具有明顯的技術優勢,如表1所示。可見,藍牙有較強的抗干擾性能、低功耗、低成本等優勢,其傳輸距離也適用于短距離局域應用,尤其是室內應用。 2 系統設計方案
    
    
    
    2.1 總體要求
    
    2.1.1 功能描述
    
    (1)具備藍牙無線通信方式的攝像機(以下簡稱藍牙攝像機),既可直接也可間接(通過相鄰藍牙攝像機或其它藍牙設備中繼)向具備藍牙無線通信方式的監控器(以下簡稱藍牙監控器)實時傳輸圖像。
    
    (2)可傳輸靜止圖像即照片,也可傳輸動態圖像;圖像彩色、黑白均可,且可調節分辨率與幀速。
    
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