超寬帶無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

　　由于OpenCV 僅支持文件形式的圖像解碼與播放，所以需要將應用層幀中的JPEG 數(shù)據(jù)保存為臨時文件，再進行播放。由于以太網(wǎng)幀解析、臨時文件保存和圖像顯示均較為耗時，因此為了避免WinPcap 軟件核心緩存的溢出，使用了多線程的處理辦法。視頻解碼顯示軟件流程圖如圖7 所示。

　　視頻解碼軟件利用應用層幀尾的校驗信息判斷數(shù)據(jù)正確性。為了提高視頻播放質(zhì)量，軟件中添加了錯誤隱藏機制。當目前接收到的圖像幀校驗和不正確時，選擇使用上一幀圖像代替本幀顯示?？紤]到視頻的連貫性，錯誤隱藏將最多替代一個錯誤幀， 下一幀不論錯誤與否，都將被當作正確幀來顯示。

　　7 實驗結(jié)果

　　該設(shè)計方案的驗證系統(tǒng)基于FPGA 與PC 平臺聯(lián)合實現(xiàn)。根據(jù)系統(tǒng)資源的需求，攝像頭適配和UWB 基帶發(fā)送部分基于Virtex-4 xc4vlx15 小容量FPGA 實現(xiàn)， 射頻發(fā)送部分在發(fā)送板上集成實現(xiàn)。天線為自制寬帶天線。

　　接收端射頻部分獨立制板， 基帶部分基于Virtex-4xc4vlx200 大容量FPGA 實現(xiàn)。

　　實驗測試了50 m 的走廊與斜穿60 cm 混凝土墻兩個場景。前者為密集多徑環(huán)境，后者為功率深衰減場景。

　　測試結(jié)果顯示，25 f/s 的VGA 視頻顯示無馬賽克等明顯錯誤，視頻清晰流暢。視頻采集與發(fā)送端達到了小體積、低功耗的要求，驗證系統(tǒng)發(fā)端功耗約為4 W，體積不超過60 mm×100 mm×10 mm。可以預期，在發(fā)送端實現(xiàn)芯片化之后，將完全可以實現(xiàn)更低功耗、更小體積的視頻監(jiān)控，滿足各種應用的需求。

　　8 小結(jié)

　　針對無線通信視頻監(jiān)控系統(tǒng)小體積、低功耗、高性能的需求， 筆者提出了基于VS6724 攝像頭與SC-UWB無線傳輸系統(tǒng)設(shè)計方案，為設(shè)計中的技術(shù)難點提供了解決方法。實際測試的結(jié)果驗證了方案的可行性。系統(tǒng)設(shè)計方案為其他類似系統(tǒng)的設(shè)計提供了借鑒， 也促進了類似應用的推廣。此外，UWB 技術(shù)還可以應用于其他領(lǐng)域，本文針對UWB 傳輸系統(tǒng)的設(shè)計方法， 也可以推廣到更多類似的應用領(lǐng)域中。