提出基于INTELIXP425嵌入式系統的移動視頻監控終端實現方案,通過CDMA1x移動通信接入網絡,復用四路IP數據通道,實現了高速上行數據傳輸。在此基礎上,提出采用可信計算平臺模塊(TPM)與強制訪問控制(MAC)的終端平臺安全方案。實際測試表明,此方案能夠滿足移動視頻監控應用需求。
          隨著移動通信技術的飛速發展和移動通信網絡技術的廣泛應用,移動視頻監控技術(mobilevideosupervision,MVS)也隨之得到發展。相比于有線視頻監控技術,MVS具有更高的應用靈活性,適合移動監控和遠程監控,部署方便。因此,MVS系統在***、軍事、氣象、環保等領域的需求越來越迫切。
 
1系統拓撲結構
圖1是移動視頻監控系統拓撲結構圖。它描述了4個典型的移動視頻監控場景(施工現場、高速公路、電力設備、移動監控)。對于每一個監控現場,首先通過前端的攝像機采集視頻監控的原始數據,這些原始數據將通過在監控設備上提供的視頻編碼器(軟硬件均可)編碼之后通過CDMA1x模塊發送到中心服務器上。監控管理中心負責對監控現場傳輸的視頻信號進行分析、處理、存儲并顯示在監控中心的顯示器上。這個系統與傳統的視頻監控系統惟一的區別在于,由傳統視頻監控系統產生的監控圖像是通過有線電視網絡或者是局域網來傳輸的,而本系統的視頻信號是通過聯通公司提供的CDMA1x網絡傳輸的。只要被監控地點在聯通公司服務區域之內,該系統就能對該監控點實現實時監控。
圖1移動視頻監控系統拓撲結構圖
 
2移動視頻監控面臨的挑戰
(1)數字視頻信號具有如下特點:
①數據量大,圖像所包含的信息量遠比聲音、文字、圖形等所包含的信息量大得多。但與此同時,數字化圖像的數據量也很大。如一幅640×480象素大小的24b真彩色圖像,其數據量達到920KB;
②實時性要求高,人眼對視頻信號的基本要求延遲小、實時性好。當監控圖象速率低于6幀時,人眼將會很不舒服,而且有可能丟掉監控信息。
(2)無線環境則具有如下特點:
①無線信道資源有限。由于無線信道環境惡劣,有限的帶寬資源十分有限。實現大數據量的視頻信號的傳輸,尤其在面向大眾的無線可視應用中,無線信道的資源尤其緊張。
②無線網絡是一個時變的網絡。無線信道的物理特點決定了無線網絡是一個時變的網絡,導致移動視頻傳輸質量不穩定。
③無線視頻的QoS保障。在移動通信中,用戶的移動造成無線視頻的QoS保障機制十分復雜,而且采用這樣的機制同樣會消耗很有限的信道資源。
由此可以看出,視頻信號對傳輸的需要和無線環境的特點存在尖銳的矛盾,因此移動視頻監控面臨著巨大的挑戰。一般來說,無線視頻監控系統研究設計目標如表1所示。
 
3基于INTELIXP425的解決方案
為了克服上面描述的視頻信號對傳輸的需要和無線環境的特點之間的尖銳矛盾,本方案主要通過以下手段來客服這些難點:
(1)采用高性能的INTELIXP425芯片。IXP425擁有266~533MHzXScale核以及3個多線程微處理引擎:NPEA、NPEB、NPEWAN,帶來極高的數據處理性能。其中NPEB內嵌SHA-1/MD5、DES/3DES、AES加密算法引擎,內置2個獨立的10/100Mb/s以太網MAC,32位33~66MHzPCI總線,支持4個PCI設備,2個高速UART口,1個USBDevice口,16個GPIO,工業級32位網絡嵌入式處理器(-40~+85℃)。采用IXP425處理器的系統提供32MBFLASH,128MBSDRAM內存(最大256MB),提供獨立的10/100Mb/s以太網口,滿足各種網絡應用,一個MiniPCISlot,可以直接插接MiniPCI卡(預留),如無線WLAN網卡,6個高速RS232口(1個調試口,4個CDMA接口,1個視頻采集卡接口),2個TTLUART口,2個高速USBHOST口(可用作移動硬盤,保證視頻數據的本地實時存儲),1個USBDevice口,16個GPIO口,配置RTC,JTAG調試口。強大的網絡及通信功能及擴展功能是IXP425平臺的特色。IXP425平臺是基于網絡處理器的設計及其功能配備使它能支持各種應用:網絡視頻音頻主機應用開發平臺,嵌入式工業網絡及通信開發平臺,嵌