郭晓学, 周 莹
(贵州大学 计算机科学与信息学院,贵州 贵阳 550025)
近年来,随着国民经济的快速增长、社会的迅速进步和国力的不断增强,各领域及个人对安全防范要求越来越高,视频监控在生产生活各方面得到了非常广泛的应用。在传统的视频监控中,一般是在小范围内进行,而目前用户普遍要求访问地点不受地域限制,能随时随地访问被监控地点,所以随着网络信息的不断发展和宽带技术的广泛应用,基于IP技术的短信网络远程视频监控也应运而生。由视频监控系统的功能要求,视频监控系统需要安全性高,服务平台架构方便,权限管理方便等特点。手机短信远程遥控利用手机无线网络来实现对视频监控装置的启动关闭,个人电子计算作为输出终端接收视频画面,这使视频监控实现了远程化实时化[1]。
3G远程视频监控系统拓扑结构,由手机控制视频监控的启动与停止,使用无线3G网络传输数据,视频终端由摄像头和个人计算机组成。通过摄像头提取视频画面,由计算机接收图像。
用户界面如图1所示,此界面由Visual C++6.00编写。Visual C++6.0是一个基于Windows操作系统的可视化集成开发环境(IDE),它由许多组件组成,包括、调试器以及程序向导AppWizard、类向导Class Wizard等开发工具,它从发行至今一直被广泛地用于大大小小的项目开发。界面由连接和停止选项,IP地址栏和波特率设置栏,还有视频窗口组成。用户可以通过连接和停止选项控制视频连接及播放,界面简单易于操作。
图1 用户界面
程序进入主进程首先进行usb_modeswitch (将U口转换成串口,其中0口拨号上网,3口发送AT命令收发短信),然后通过一个循环发送AT命令的函数[2],监听 3口是否有短信,若收到短信,则调用pppd子进程拨号上网,然后调用uvc_stream 采集,最后进入循环等待短信,若收到短信,则杀死子进程,并且跳转到上一个循环等待短信;否则,依然等待短信[3]。具体流程图如图2所示。
图2 软件流程
因为将USB 3G上网卡转换成tty设备才可以在linux下面正常的拨号使用[4]。所以转换步骤分两步,第一步添加驱动模块,第二步利用usb_modeswitch(usb模式转换) 转换USB工作模式,即从Mass Storage(U盘模式) 存储模式转换到3G模式,需要对USB的地址发送一个十六进制的数据作为转换命令[5]。关于usb_modeswitch的工作原理,首先获得 Mass Storage 的 pid与配置文件的default_pid(默认进程号)相比较,若相同,则认为是Mass Storage 模式进行下一步模式转换,转换的核心则是将USB的0x08端点发送一条命令产生转换[6],转换以后在当前USB 3G上网卡的pid与配置文件另一个预先设定好的pid相比较,如果相同,则认为转换成功;否则,转换失败[7]。
AT指令为3G网络通用传输指令。检测发送短信需由AT指令判断并控制。配合AT模块的有串口的设置函数[8],包括串口波特率设置,数据格式设置。首先查询PIN状态,输入PIN码,检查SIM卡是否就绪;然后获取SIM卡的IMSI(国际移动签署者标识);再获得模块标识,得到支持的频带,当模块有多频带时,回应可能是不同频带的结合。当这些都就绪后,则设置短消息服务地址,删除已读与已发送短信留下待发送短信,然后再选择PDU短信模式,最后接收且读短信。若收到短信信号,则可以进入下一进程,启动视频装置;若无短信,则进入循环,重新检测短信信号,直到收到信号则中断此次循环[7]。
Pppd上网进程主要步骤如下,首先向linux内核中添加3G模块的驱动(USB转串口的驱动)和ppp协议的支持[9],重新编译和下载内核。然后对ppp-2.4.4源代码进行交叉编译,得到pppd和chat,最后执行“pppd call wcdma”命令进行拨号,进行网络测试。
由以上介绍可知基于短信控制的 3G远程视频监控系统实现简单,在生产生活中都有十分广泛的应用。而随着 3G网络的成熟和普及,3G无线视频监控以其无可比拟的优势将成为颠覆传统视频监控的工作方式。基于3G标准的远程视频监控系统综合了多门技术,主要包括视频编解码、3G无线网络、流媒体协议等,随着这些技术的发展,视频监控系统将拥有更为广阔的发展空间。
[1]BASSO A, VARAKLIOTIS S.Transport of MPEG-4 Over IR/RTP[C].USA:IEEE,2000:1067-1070.
[2]王宪,刘井权,戴旻.基于ARM平台的远程视频监控系统的研究[J].微计算机信息,2007(02):178-180.
[3]王俊.3G移动通信系统网关技术应用研究[J].通信技术,2011,44(03):120-122.
[4]王铭,倪平,王冬,等.基于3G网络的远程无线综合监控系统[J].电子技术应用,2011,37(01):114-116.
[5]徐洪洲,张慧娟.联合OFDM技术的常数模盲均衡仿真研究[J].通信技术,2009,42(01):46-48.
[6]王永刚,章坚武.3G视频监控系统中关键技术的研究与实现[J].现代电子技术,2011,34(19):55-57.
[7]刘爱荣,卢印举,王振成.串口通信中CRC快速算法[J].河南大学学报:自然科学版,2007,37(04):418-420.
[8]张小莉.基于串口的DSP软件下载设计与实现[J].信息安全与通信保密,2012(01):70-71.
[9]唐龙,刘中临,刘嘉勇.关于飞信即时聊天消息监控的研究[J].信息安全与通信保密,2012(02):39-41.