智能視頻監(jiān)控提醒器

　　GSM模塊

　　TC35i新版西門子工業(yè)GSM模塊是一個(gè)支持中文短信息的工業(yè)級(jí)GSM模塊，工作在EGSM900和GSM1800雙頻段，電源范圍為直流3.3～4.8V ，電流消耗——休眠狀態(tài)為3.5mA，空閑狀態(tài)為25mA，發(fā)射狀態(tài)為300mA(平均)，2.5A峰值;可傳輸語音和數(shù)據(jù)信號(hào), 功耗在EGSM900(4類)和GSM1800(1類)分別為2W和1W，通過接口連接器和天線連接器分別連接SIM卡讀卡器和天線。SIM電壓為3V/1.8V，TC35i的數(shù)據(jù)接口(CMOS電平)通過AT命令可雙向傳輸指令和數(shù)據(jù)，可選波特率為300bit/s~115kbit/s，自動(dòng)波特率為1.2kbit/s~115kbit/s。它支持Text和PDU格式的SMS(Short Message Service,短消息服務(wù))，可通過AT命令或關(guān)斷信號(hào)實(shí)現(xiàn)重啟和故障恢復(fù)。

　　嵌入式的視頻編碼

　　嵌入式系統(tǒng)作為一類特殊的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，一般包括以下三個(gè)方面：硬件設(shè)備、嵌入式操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件。硬件設(shè)備包括嵌入式處理器和外圍設(shè)備。其中的嵌入式處理器(CPU)是嵌入式系統(tǒng)的核心部分，它與通用處理器最大的區(qū)別在于，嵌入式處理器大多工作在為特定用戶群所專門設(shè)計(jì)的系統(tǒng)中，它將通過處理器中許多由板卡完成任務(wù)集成到芯片內(nèi)部，從而有利于嵌入式系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)趨于小型化，同時(shí)還具有很高效率和可靠性。

　　本方案采用的是i.MX21平臺(tái)，該平臺(tái)系32bit ARM926EJ-S內(nèi)核，標(biāo)稱工作頻率系266MHz，通過各種接口實(shí)現(xiàn)了強(qiáng)大的擴(kuò)展性。通過該處理器來完成視頻和語音信號(hào)的處理、編碼、解碼和再處理，它所支持的音視頻格式和功能包括H.263、MPEG4、JPEG、音頻編解碼、鏡像、縮放和旋轉(zhuǎn)等。由于視頻編解碼要處理大量數(shù)據(jù)特別是對(duì)于編碼，如一般的PC機(jī)對(duì)于CIF分辨率的MPEG4軟件編碼都難于滿足實(shí)時(shí)的要求，而i.MX21的優(yōu)勢(shì)是其內(nèi)部具有硬件的編解碼模塊，也就解決了這樣的難題。

　　芬蘭知名的移動(dòng)視頻廠商Hantro(編者注：已被On2 Technologies公司收購)提供智能型手機(jī)設(shè)計(jì)的多媒體引擎，包括MPEG-4/H.263視頻編譯碼器實(shí)現(xiàn)的軟硬件，以及H.264譯碼器，JPEG編譯碼器等。Freescale為其i.MX21處理器選擇了Hantro編譯碼器，就在于它具有處理MPEG-4全雙工CIF分辨率，30fps的能力。

　　基于視頻編碼的運(yùn)動(dòng)物體檢測

　　視頻圖像中運(yùn)動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)對(duì)視頻編碼的壓縮率有較大影響，特別是當(dāng)有新的物體進(jìn)入圖像中時(shí)。目前幾乎所有常用的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)在編碼后得到的數(shù)據(jù)當(dāng)中，占比例最大的是殘差和運(yùn)動(dòng)矢量數(shù)據(jù)，當(dāng)有新物體進(jìn)入視頻圖像中時(shí)，編碼后得出來的殘差數(shù)據(jù)和運(yùn)動(dòng)矢量數(shù)據(jù)自然就更多，因?yàn)闅埐钍侵盖昂蟛煌曨l圖像中相匹配塊的像素差，然后經(jīng)過DCT和熵編碼后再傳輸?shù)臄?shù)據(jù);而運(yùn)動(dòng)矢量反應(yīng)了視頻圖像中相匹配塊之間的距離關(guān)系。

　　當(dāng)有新物體進(jìn)入畫面中時(shí)，編碼器把整幅圖像分塊后，以塊為單位在前后緩存的圖像中搜索出最佳匹配塊后進(jìn)行相減，得到殘差和運(yùn)動(dòng)矢量數(shù)據(jù)，并經(jīng)DCT、量化和熵編碼后得到編碼的數(shù)據(jù)。這是編碼過程中最常用也是最有效的一種編碼方式，即運(yùn)動(dòng)估計(jì)。圖2所示為時(shí)間域鄰近參考幀預(yù)測模式，如果圖像運(yùn)動(dòng)變化太大，使得許多塊在前后緩存圖像中都找不到相匹配的塊，那么編碼器一般會(huì)把這一幅圖像以I幀的形式進(jìn)行編碼。這一特征也可以作為判斷運(yùn)動(dòng)物體的依據(jù)，不僅是因?yàn)橥ǔ幀編碼后的數(shù)據(jù)大了許多，而且也是因?yàn)檫@一突然出現(xiàn)的I幀圖像打破了I幀出現(xiàn)的均勻性，這是由于平時(shí)視頻圖像編碼器都會(huì)以一定間隔的時(shí)間出現(xiàn)一I幀。

　　GSM通訊和短信提醒

　　GSM模塊是一個(gè)支持中文短信息的工業(yè)級(jí)GSM模塊，工作在EGSM900和GSM1800雙頻段。

　　1. 把模式調(diào)為PDU模式發(fā)送信息

　　方法：輸入指令 AT+CMGF=0 (0為PDU模式，1為TEXT模式。我們這里采用PDU模式)。由于發(fā)送模式為HEX模式，所以必須將其轉(zhuǎn)換為41542B434D47463D30。在實(shí)際操作時(shí)要加上0d作為結(jié)束符。

　　實(shí)際輸入為：

　　41542B434D47463D300d