摘     要：本文提出了一種基于CDMA 的遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計原理和實現(xiàn)方案，簡要介紹了CDMA 技術(shù)的基本知識，描述了CDMA 無線傳輸應(yīng)用于視頻監(jiān)控實現(xiàn)方法。通過實際應(yīng)用，獲得了理想的效果。

關(guān)鍵詞：CDMA；VPDN；旅游；遠程；視頻；在線；監(jiān)控；

一、背景介紹

為了滿足旅游景點的需要，加快旅游景點信息化的建設(shè)，建立即時傳送和顯示的數(shù)字化遠程監(jiān)視系統(tǒng)，可以全時段全天候的監(jiān)視旅游景點各路口及關(guān)鍵景點的情況等。為旅游景點管理者決策提供快信息資料。旅游景點管理工作中，旅游管理部門能否及時準(zhǔn)確的了解旅游景點重要區(qū)域的情況直接影響決策與指揮的正確性。而重要區(qū)域地點分散，現(xiàn)場環(huán)境復(fù)雜，給日常工作帶來了很大不便，且影響了及時性。在旅游景點重要區(qū)域推行遠程監(jiān)視系統(tǒng)，將能解決上述矛盾。
遠程監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)視對象是旅游景點各路口以及重要監(jiān)控點的情況。以各監(jiān)視點為前端單元，在監(jiān)控中心機房成立后端監(jiān)視中心；前端和后端之間通過CDMA實現(xiàn)無線低速連接；邏輯網(wǎng)絡(luò)上都采用TCP/IP協(xié)議，旅游景點各級負責(zé)人可以隨時連接任何監(jiān)視點獲取監(jiān)視畫面。

二、設(shè)計思想

為了監(jiān)視系統(tǒng)的簡潔可靠，采用專用的無線網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器。它采用一體化設(shè)計，集成了視頻捕捉、視頻分割、網(wǎng)絡(luò)傳輸及報警觸發(fā)等功能。無線視頻服務(wù)器通過CDMA模塊實時無線發(fā)送視頻圖像。前端采用三可變夜視級攝像機，并配備紅外聚光燈，解決大霧、暴雨等惡劣環(huán)境下的照明問題。控制中心采用專業(yè)的監(jiān)視軟件，并為應(yīng)用程序提供接口，可以讓應(yīng)用程序調(diào)用、控制遠程監(jiān)控圖像。

三、拓撲結(jié)構(gòu)

                      （圖）遠程監(jiān)控系統(tǒng)示意圖

旅游景點重要區(qū)域內(nèi)各監(jiān)視點現(xiàn)場布置一臺攝像機以及燈光等輔助設(shè)施，通過無線視頻服務(wù)器進行視頻采集、編碼、發(fā)送和控制，組成一套監(jiān)視前端系統(tǒng)。監(jiān)控點為固定監(jiān)視前端，采用市電為主電源，1000W UPS作為備份；車載移動監(jiān)視前端，采用汽車蓄電池進行供電。

各監(jiān)視前端通過CDMA無線信道連接監(jiān)控中心的監(jiān)視系統(tǒng)服務(wù)器，由視頻監(jiān)視系統(tǒng)軟件進行集中顯示和統(tǒng)一管理。傳輸網(wǎng)絡(luò)由計算機網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)負責(zé)完成。

監(jiān)視前端主要由前端無線視頻服務(wù)器、攝像機（防護罩、攝像機、鏡頭）、燈光等設(shè)備組成。主要完成圖像的采集、編碼以及傳輸工作。監(jiān)視前端是遠程監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集和控制命令執(zhí)行部分，是整個系統(tǒng)重要組成部分。其中攝像機和燈光等設(shè)備位于室外高處，由防護罩保護；無線視頻服務(wù)器等可以放置在附近的室內(nèi)或其他防護嚴(yán)密的地點，固定不動，服務(wù)器和攝像機之間通過控制信號線、視頻信號線連接。選用的前端設(shè)備應(yīng)該滿足下列要求：技術(shù)先進，功能強大，符合國際標(biāo)準(zhǔn)和未來發(fā)展方向；設(shè)備低功耗，同時運行穩(wěn)定可靠；設(shè)備免操作、免維護；設(shè)備抗惡劣環(huán)境（電磁干擾、惡劣氣候），設(shè)備必須有防雷措施。

四、系統(tǒng)組成

1、無線視頻服務(wù)器

無線視頻服務(wù)器是監(jiān)視系統(tǒng)前端的核心設(shè)備，它將選中的模擬視頻信號編碼壓縮成所需格式的數(shù)字視頻流，通過網(wǎng)絡(luò)接口發(fā)送。無線視頻服務(wù)器還根據(jù)網(wǎng)絡(luò)接口收到的控制指令，對指定的前端設(shè)備進行各種控制。無線視頻服務(wù)器將控制指令編碼后通過CDMA網(wǎng)絡(luò)傳送到遠端指定地址的服務(wù)器。

2、攝像機

攝像機是獲取監(jiān)視現(xiàn)場圖像的設(shè)備，它以面陣CCD圖像傳感器為核心部件，外加同步信號產(chǎn)生電路、視頻信號處理電路及電源等。

攝像機有黑白和彩色之分，彩色攝像機信息豐富，而黑白攝像機具有高分辨率、低照度等優(yōu)點，特別是它可以在紅外光照下成像，而目前已經(jīng)有自動轉(zhuǎn)換夜視黑白模式的彩色攝像機，因此本項目所選用的攝像機應(yīng)該支持彩色（正常）/黑白（夜視）自動轉(zhuǎn)換功能。攝像機都應(yīng)該使用防護罩進行保護，達到防水、防塵的目的。

為保證無光及微光情況下工作，系統(tǒng)中每個攝像機左右分別配置1套紅外聚光燈，單燈有效照明距離150米左右，視角20度。

3、鏡頭

鏡頭是遠程監(jiān)控系統(tǒng)中必不可少的部件，鏡頭與CCD攝像機配合，可以將遠距離的目標(biāo)成像在攝像機的CCD靶面上。一般在監(jiān)控系統(tǒng)中提到的攝像機均為CCD 裸機（自帶鏡頭或自帶鏡頭及云臺的一體機除外），因此在實際應(yīng)用中，還需要根據(jù)具體應(yīng)用環(huán)境的現(xiàn)場情況及用戶要求來選擇一個合適的鏡頭與攝像機配套。
從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的可靠性角度出發(fā)，建議采用自帶變焦鏡頭的一體化三可變攝像機，可以兼顧各個方向、不同遠近的監(jiān)視目標(biāo)。

4、防護罩

防護罩是監(jiān)控端的輔助設(shè)備，用于固定和保護攝像機，它們與攝像機之間一般不需要電氣連接。防護罩的主要作用是保護攝像機不受自然環(huán)境的侵蝕，如雨雪、煙霧等，并在高溫和嚴(yán)寒環(huán)境中自動為攝像機吹風(fēng)降溫或加熱升溫。本項目所用的防護罩應(yīng)滿足暴雨等惡劣天氣下攝像機正常工作的需要。

5、后端設(shè)備

監(jiān)控系統(tǒng)的后端控制設(shè)備主要由圖像監(jiān)控系統(tǒng)服務(wù)器、圖像存儲系統(tǒng)、監(jiān)控客戶終端及監(jiān)視控制軟件等組成，完成現(xiàn)場圖像接收，用戶登錄管理，優(yōu)先權(quán)的分配，控制信號的協(xié)調(diào)，圖像的實時監(jiān)控，錄像的存儲、檢索、回放、備份、恢復(fù)等。

遠程視頻監(jiān)視系統(tǒng)是軟硬件結(jié)合的統(tǒng)一體。在保證硬件系統(tǒng)物理連通的基礎(chǔ)上，通過軟件實現(xiàn)應(yīng)有的功能。遠程監(jiān)視系統(tǒng)軟件可以對各攝像機傳來的圖像進行各種各樣的處理，選擇權(quán)限范圍內(nèi)的攝像機，監(jiān)視4/9/16分割、中畫面或滿屏畫面。

五、總結(jié)

在信息高速發(fā)展的今天，CDMA網(wǎng)絡(luò)建設(shè)已日趨完善，CDMA無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)將監(jiān)控設(shè)備與監(jiān)控中心之間通過CDMA網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)傳送，實現(xiàn)實時的遠程圖像傳送和移動監(jiān)控的目的。結(jié)合先進的CDMA網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)80K以上的數(shù)據(jù)傳輸可實現(xiàn)每秒1-15幀（單卡），解決了被監(jiān)視場景不能固定在一個位置而無法傳輸?shù)膯栴}，在學(xué)校、幼兒園、社區(qū)、煤礦安全生產(chǎn)、在建施工現(xiàn)場、交通安全、高速公路等等項目上可推廣應(yīng)用。