基于无线Mesh网络的视频监控系统的研究与设计

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无线网络近年发展迅速,无线局域网技术也越来越多的渗入到人们的日常生活中。无线Mesh网是无线局域网和Ad Hoc网络的结合物,能在更大的覆盖范围内提供更高的传输速率,具有结构灵活、自组织和自愈等优点。视频监控技术是一种非常有效的监控手段,已广泛应用于各种场合。但传统的有线视频监控存在着布线困难、监控点位置固定无法移动等问题,现有的无线网络视频传输时又存在着传输带宽不够、移动性差等缺点。本文提出了基于无线Mesh网络进行无线视频监控系统设计的思路,综合了无线Mesh网络和数字化视频传输的技术优点,提供更为高效和灵活的网络承载方式,摆脱有线的束缚。使该网络可扩展性更好,即插即用,配置和管理方便,借助先进的网络技术,还可以实现远程控制。本文研究了无线Mesh无线网络的关键技术和协议架构(主要是IEEE 802.11系列协议),还研究了嵌入式技术和数字化视频传输技术。最后我们选择开源的uClinux操作系统和具有32位MIPS处理器的开发板为主要的软硬件平台。硬件上,以雷凌公司的RT2880 Demo板为参考,设计开发平台;监控点采用云台摄像机和内置MPEG4/H.264编码器的网络视频服务器。软件上,以雷凌公司的SDK开发包为参考,进行了MIPS平台下uClinux的驱动程序和应用程序的开发,主要包括bootloader的设计、uClinux的移植、uClinux下Flash和无线网卡驱动程序的设计、嵌入式Web服务器Goahead的设计。前端监控点通过云台(摄像机)和网络视频服务器完成视频采集压缩功能,利用无线Mesh网络进行数字化视频传输,在本地或远程监控中心通过网络视频服务器可以接收视频数据,可以控制云台的聚焦和上下左右转动,实现无线网络视频监控。我们还测试了该网络设备的硬件指标,搭建了单跳和三跳无线Mesh网络,进行了传输速率和视频传输质量的测试。经测试证明,该无线网络传输速率高,可靠性高,可扩展性强,可以满足数字化视频监控领域的要求,并且可以在相关领域推广使用。
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