TD―LTE视频传输模块的设计与实现
《2024年TD-LTE协议栈架构eNodeB侧RLC协议的设计与实现》范文

《TD-LTE协议栈架构eNodeB侧RLC协议的设计与实现》篇一一、引言随着移动通信技术的不断发展,TD-LTE作为一项重要的4G 移动通信技术,已经在全球范围内得到了广泛的应用。
在TD-LTE协议栈中,eNodeB侧的RLC(无线链路控制)协议起着至关重要的作用。
本文将详细介绍TD-LTE协议栈架构中eNodeB 侧RLC协议的设计与实现。
二、TD-LTE协议栈架构概述TD-LTE协议栈主要由物理层、数据链路层和网络层三部分组成。
其中,数据链路层中的RLC子层负责在eNodeB和UE (用户设备)之间进行数据的可靠传输。
因此,RLC协议的设计与实现对于提高TD-LTE系统的性能和可靠性具有重要意义。
三、eNodeB侧RLC协议设计1. 功能设计eNodeB侧的RLC协议主要负责数据的分段与重组、数据的顺序传输以及数据的流量控制。
具体而言,RLC协议需要实现以下功能:(1)数据分片和重组:将来自上层的数据按照一定的长度进行分片,并在接收端进行重组,以适应无线信道的传输特性。
(2)顺序传输:为每个数据包分配唯一的序列号,确保数据的按序传输,以避免数据的乱序和丢失。
(3)流量控制:根据无线信道的状况和UE的接收能力,对发送的数据进行流量控制,以避免数据拥塞和丢失。
2. 协议状态机设计RLC协议的状态机设计是协议正常运行的关键。
状态机主要包括以下几个状态:IDLE、STATUS_REPORT_WT、DATA_TRANSFER和FLUSH_COMPLETE等。
每个状态都有相应的触发条件和转换条件,以确保协议的正常运行。
四、eNodeB侧RLC协议实现1. 模块划分与接口设计eNodeB侧的RLC协议实现主要涉及以下几个模块:数据分片与重组模块、顺序传输模块、流量控制模块等。
各个模块之间通过接口进行通信,以实现数据的传输和控制。
2. 数据结构与算法实现在RLC协议的实现过程中,需要定义合适的数据结构来存储和管理数据。
《2024年TD-LTE协议栈架构eNodeB侧RLC协议的设计与实现》范文

《TD-LTE协议栈架构eNodeB侧RLC协议的设计与实现》篇一一、引言随着移动通信技术的快速发展,TD-LTE(时分长期演进)技术已成为现代无线通信网络的核心技术之一。
在TD-LTE协议栈中,eNodeB(演进型基站)作为网络的重要组成部分,负责与用户设备(UE)进行无线通信。
RLC(无线链路控制)协议作为eNodeB侧的重要组件,起着传输控制和数据分段的重要作用。
本文将详细阐述TD-LTE协议栈架构中eNodeB侧RLC协议的设计与实现。
二、RLC协议概述RLC(无线链路控制)协议位于MAC(媒体接入控制)层之上,主要负责数据的分段、重组和传输控制。
在TD-LTE系统中,RLC协议负责在eNodeB和UE之间建立可靠的传输通道,确保数据的完整性和实时性。
RLC协议具有三种模式:透明模式(TM)、非确认模式(UM)和确认模式(AM),分别适用于不同的业务需求。
三、eNodeB侧RLC协议设计1. 设计目标eNodeB侧RLC协议设计的主要目标是提供高效、可靠的数据传输服务。
设计过程中需考虑系统的可扩展性、灵活性和低时延等要求。
2. 协议架构eNodeB侧RLC协议采用分层设计思想,分为RLC实体层、传输层和控制层。
RLC实体层负责数据的分段和重组;传输层负责数据的发送和接收;控制层负责处理传输过程中的错误和拥塞控制。
3. 模式选择根据业务需求,eNodeB侧RLC协议可选择不同的工作模式。
对于需要高可靠性的业务,采用确认模式(AM);对于实时性要求较高的业务,采用非确认模式(UM);对于不要求可靠传输的业务,采用透明模式(TM)。
四、eNodeB侧RLC协议实现1. 数据分段与重组eNodeB侧RLC实体将待传输的数据进行分段,每个数据段添加相应的头信息后发送给传输层。
接收端RLC实体根据头信息将数据段进行重组,恢复原始数据。
2. 数据发送与接收传输层将分段后的数据通过无线信道发送给UE。
接收端对接收到的数据进行检查,如发现错误则通过控制层进行错误处理。
TD LTE原理及关键技术

优化方法:优化网络架构、传输技术、网络负载等
抖动:TD LTE的抖动性能主要取决于网络负载和传输技术
频谱效率:TD LTE的频谱效率较高能够有效利用频谱资源
能源效率:TD LTE的能源效率较高能够降低能耗减少碳排放
网络覆盖:TD LTE的网络覆盖范围较广能够提供更好的网络服务
调制方式:OFDM、SC-FDM、MIMO等
编码方式:Turbo码、LDPC码等
多址接入方式:OFDM、SC-FDM等
网络拓扑结构:星型、环型、网状等
EUTRN是TD LTE网络的核心部分负责无线接入和移动性管理
EUTRN由eNodeB(基站)和UE(用户设备)组成
eNodeB负责无线资源的分配和管理UE负责无线接入和移动性管理
添加项标题
5G技术的未来:将成为未来通信技术的主流推动各行各业的数字化转型和智能化升级
添加项标题
6G应用场景:智能城市、自动驾驶、远程医疗等
6G技术:下一代移动通信技术预计在2030年左右商用
潜在技术:太赫兹通信、人工智能、量子通信等
6G挑战:频谱资源、能耗、网络安全等
汇报人:
测试方法:可以通过模拟测试、实际测试等方式来评估TD LTE的峰值速率和平均吞吐量
TD LTE覆盖范围:TD LTE的覆盖范围取决于基站的密度和功率以及无线环境的影响。
小区边缘速率:TD LTE的小区边缘速率是指在小区边缘的用户能够达到的最大速率它受到无线环境的影响以及基站的调度策略和功率控制等因素的影响。
物联网:支持低功耗、低速率的物联网设备如智能家居和智能农业
公共安全:支持公共安全通信如应急响应和灾难救援
工业自动化:支持工业自动化和控制如智能制造和智能物流
TD-LTE宽带移动通信实现移动高清视频监控

TD-LTE宽带移动通信实现移动高清视频监控从2000年汉诺威世博会开始,到今天的上海,世博不同的主题始终围绕着可持续发展的宏观线索。
在全球化的市场背景和商业环境下,世博会向我们展现了非机器文明的未来趋势,一条以人文关怀为述求的理想之路。
尤其在城市的人文环境方面,世博的行动甚至在开幕之前就已经展开。
为了整理城市面貌、清洁世博参观者的眼球,上海从去年初开始发布了一系列政令,收紧户外广告。
据《中国经营报》的报道,户外广告的清理比例达到了90%,包括分众在黄浦江上的LED广告船和触动传媒的视频都在整治之列。
中国传媒大学专家黄升民批评说,“户外广告是市场经济和商业活动的标志”,这种清理“表明了决策者残留的计划经济思想”,对此我不敢苟同。
以我的观察,大规模清理户外广告恰恰是让城市恢复人文氛围,从赤裸裸的商业漩涡中蜕变出来的毕经之路。
世界各国的重要经济和文化城市都相继发布了类似的户外广告禁令,上海也不可避免。
创新是人类发展最重要的动力,对科学、技术、艺术都是如此,对媒体也是一样。
在报刊时代,广播是;到了广播时代,电视是新媒体;当电视普及到千家万户以后,互联网作为新媒体又脱颖而出。
在我看来,前几年盛行的以分众为代表、大量跟随者鹊起并由此吸纳了大量投资的类分众模式,并非如其鼓吹那样是一种“新媒体”,而仅仅是传统户外广告媒体借助了中国向全面市场经济转变这一有利机会实现的一次生存突围,换个贬义词来形容就是“苟延残喘”。
户外广告作为一种传统媒体,与低碳、可持续、充满人文关怀的未来时代格格不入,这一点从它与上海世博的冲突中表现得淋漓尽致。
那么,旧事物的衰亡总是会伴随新事物的萌生,新媒体的契机在什么地方?从上海世博能不能发现一些端倪呢?除了基于成熟多年的虚拟现实技术搭建的“网上世博会”以外,上海世博会有一个比虚拟现实更为突出的科技创新亮点,就是向游客开放的全球首个TD-LTE宽带规模演示网。
据《中国计算机报》的报道,通过架设的17个宏基站,TD-LTE示网能够覆盖11个室内场馆,面积达5、28平方公里;在演示网范围内,移动高清会议、移动高清视频监控、移动高清视频点播、便携视传等内容公众都可以亲身体验到;“上海世博会的TD-LTE演示完全具备商用能力”,甚至“完全可以匹敌有线网络”。
基于4G技术的远程视频监控系统设计

毕业论文(设计)题目基于4G技术的远程视频监控系统设计系部信息技术系专业名称楼宇智能化工程技术班级 201x级x班姓名 xxx学号指导教师日期 2015年5月8日摘要随着移动互联网的发展,监控系统开始朝着移动摄像远程监控的方向发展,这将开启视频监控系统发展展的全新方向。
因此,论文提出了一种基于4G远程实时视频监控方案,将4G移动通信技术、H.264视频压缩编码技术、ARM+DSP嵌入式开发结合起来,通过中央管理软件(CMS),实现对远程视频实时传输的视频监控系统进行设计。
论文设计基于TD-LTE无线多模块视频终端硬件结构为核心,主要集成H.264硬件编码模块和TD-LTE 4G无线网络模块。
通过软硬件结合将经过视频采集编码模块处理后的视频信息,交由视频压缩编码模块进行H.264压缩编码,最后将压缩编码后的视频数据通过RTP(Real-Time Transport Protocol,实时传输协议)数据包形式经4G无线模块发送至互联网络中的中央管理服务器将视频流存储或转发,为了实现监控系统完整的视频监控功能,论文通过中央管理软件CMS系统,实现在远程监控终端对远程视频终端进行实时操作控制,和Web浏览器登录,实现视频实时浏览、回放等功能。
关键词: 4G;H.264;CMS;移动视频;远程监控ABSTRACTWith the development of mobile Internet, began to move toward the camera monitoring system remote monitor and control the direction of development, which will open exhibition of new video surveillance system development direction.Therefore, the paper puts forward a kind of remote real-time video monitoring scheme based on 4 g, 4 g mobile communication technology, h. 264 video compression coding technology, ARM + DSP embedded development, through the central management software (CMS), the implementation of remote video real-time transmission of video monitoring system design.Paper design is based on the td-scdma LTE wireless module more video terminal hardware structure as the core, the main integration h. 264 hardware encoding module and the td-scdma LTE 4 g wireless module.Through the software and hardware combination after dealing with the collection video coding module of video information, to the video compression coding module in h. 264 compression coding, finally after the compressed encoding of video data by RTP (Real - Time Transport Protocol, real-time Transport Protocol) packet form by the 4 g wireless module to the Internet in the central management server to forward the video store, or, in order to realize the monitoring and control system for the complete video monitoring function, the paper through the central management software CMS, the remote monitoring terminal of remote video terminal real-time operation control, and a Web browser login, realize real-time browsing, video playback, and other functions.Key words: 4G ;H.246 ;CMS; Mobile video;Remote monitoring目录第一章绪论 (1)1.1 背景 (1)1.1.1 3G 简介 (1)1.1.2 Wifi 简介 (1)1.1.3 4G 简介 (2)1.2意义 (2)1.3 远程视频监控系统的需求分析 (3)1.4 视频监控系统的发展现状 (3)1.5 本文的主要内容 (4)第二章系统方案设计 (6)2.1 系统整体架构 (6)2.2 移动监控终端设计 (8)2.2.1 移动终端监控方案设计 (8)2.2.2 移动监控终端视频压缩方法的选择 (8)2.2.3 移动监控终端硬件平台架构的选择 (9)2.2.4 中央管理软件(CMS)的构架选择 (10)2.3 视频无线网络设计 (11)2.3.1 视频无线传输网络方案设计 (12)2.3.2 视频无线通信方式的选择 (12)2.3.3 视频无线网络接入方式的选择 (12)2.4 视频流封装方式的选择 (13)第三章系统硬件设计和实现 (14)3.1移动视监控终端硬件设计 (14)3.1.1 产品概述 (14)3.1.2 产品特性 (14)3.1.2.1 良好的应用效果 (14)3.1.2.2 强大的网络适应能力 (15)3.1.2.3 领先的视频编解码技术 (15)3.2 远程视频监控终端硬件系统设计 (15)3.2.1远程监控中心 (16)3.2.2 监控中心功能 (16)第四章中央管理软件(CMS) (17)4.1 CMS 的定义 (17)4.2 CMS 的原理及组成 (17)4.2.1 CMS 的结构 (17)4.2.2 CMS 的组成 (18)4.2.2.1 用户管理权限 (18)4.2.2.2 PTZ 命令转发 (18)4.2.2.3 时钟同步功能 (18)4.2.2.4 虚拟矩阵功能 (19)4.2.2.5 客户端应用模块 (19)4.2.2.6 Web 应用模块 (20)总结与展望 (21)致谢 (23)参考文献 (24)第一章绪论1.1 背景目前,视频监控系统大多采用固定摄像的方式对固定区域进行视频信息釆集,并且所采用的视频传输方式也限于短距离或局域范围。
《移动通信原理与技术》TD-LTE硬件配置实验

《移动通信原理与技术》TD-LTE硬件配置实验一、实验名称TD-LTE硬件配置二、实验目的1、熟练掌握移动通信系统的工作过程和工作原理,在移动通信实验教学中认识和了解通信网络和设备。
2、使用模拟现网的TD-LTE硬件平台和维护操作网络管理平台,使学生了解和掌握无线网络设备之中各个网元设备的工作配置原理,熟练掌握无线网络信令流程,理解无线网络对接数据的含义特征,提高学生对现网设备的安装、维护能力,提高学生对无线网络的开局能力。
三、实验器材WIN 2008操作系统、网管服务器、CCS2000U用户端程序、ZXSDR B8200TL200设备物理接口、协议接口、TD-LTE仿真软件。
四、实验原理ZXSDR B8200 TL200是一款支持多频段、多制式的基带单元,可同时支持GSM、UMTS及LTE等多种制式。
仅需进行软件配置和少量的硬件改动,即可将ZXSDR B8200 TL200配置为GERAN基站、UTRAN基站、LTE基站或者GUL多模基站。
ZXSDR B8200 TL200包括的主要单板/模块有:控制&时钟板(CC)、基带处理板(BPL)、网络交换板(FS)、现场告警板及扩展板(SA/SE),电源模块(PM)和风扇模块(FAM)。
ZXSDR B8200 TL200的软件结构分为SDR平台软件层、LTE适应软件层和LTE 应用层。
SDR平台软件层:主要实现BSP、OSS和BRS的功能。
LTE适应软件层:主要实现OAM和DBS的功能。
LTE应用层:实现LTE协议功能,包括控制面子系统、用户面子系统、调度器子系统、基带处理子系统等功能模块。
通过数据配置完成对两个E-UTRAN TDD小区的建立互通。
五、实验方法1、进入WIN 2008操作系统。
数据配置前,首先打开网管服务器;2、创建子网,填写相关信息;3、创建网元,填写相关信息;4、运营商配置,填写相关运营商信息;5、填写PLMN信息,添加BBU侧设备(说明:各单板放置的位置要和实验室机柜中所用的BBU一致);6、配置RRU,在机架图上点击图标添加RRU机架和单板,右键设备,点击添加RRU,会弹出RRU类型选择框,选中类型即可。
TD-LTE系统DRX跨层优化视频传输机制的研究

, O。 和 D是季节性 A R , MA和差 分次数 。可 以
= c +∑ × 一 1 + e
( 1 )
表达为以 m为周期的 A R I MA( P , d , q )的( 尸, D, q) 。
( 1 8 . 0 ) 编码 器 进行 编码 , 编码后 的数 据包经 由 E P S核 心 网络传送至基站 , 基站对 E P S核 心网络 的 I P数 据包进
行处理后传递到 P D C P层 , 这些 I P数据 包 中包含 封装好
的R 1 U D P数据 包[ 卜引。P D C P层捕获 到 I P数据 包送 至预测功能块的视频 帧重 构子块 , P D U( 携带 D R X消息 )
( l B +… + B P ) +( I 一 0 1 B 一… 一 。 ) e
( 2 )
或 ( B) =O q ( B ) e
( 3 )
以上建模仅 对具 有平 稳性 质 的时 间序列 有效 , 一 般 来讲 , 视频跟踪 的时间序列都不是平稳序列 。为 了使其数 据序列成为平稳序 列 , 则需 要对数 据进行差 分处理 , 所 以
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4G无线视频传输系统设计方案详解

4G无线视频监控通信系统设计方案中国移动通信集团分公司1无线视频监控技术简述1.1无线视频监控概述随着移动通信技术的发展和4G时代的到来,移动通信数据网络为监控视频数据的传输提供了更好的传输条件。
无线网络视频监控技术,在有线视频监控技术的基础上,迅速发展成为视频监控应用领域的另一重要分支,并根据行业应用的不同需求,提供各种类型的服务。
目前,众多的行业用户应用,如平安工程、城市交通系统的道路监控、检验检疫部门的电子监管视频系统。
这些特殊行业用户对监控系统的要求很高,不仅需要视频监控系统为其提供实时、清晰的有线图像、保存完好的数据、迅速响应的云台控制等,还增加了对无线视频采集(如交通巡逻、平安城市移动巡逻、城管移动巡逻与执法等)及移动视频的观看、控制方面的要求。
往往在许多特殊的应用环境,有线监控部署的成本很高甚至根本无法部署,在这样的环境中4G无线视频监控就有了很大的用武之地,目前无线视频监控的应用需求在公交、公安、交通、城管、电力、金融押运、现场勘查等行业领域有着广泛的应用需求。
1.2无线视频监控应用特点4G无线视频监控传输系统融合了3G技术、视音频编解码技术、数字加解密技术、网络传输技术。
凭借无线性、移动性、便携性、高带宽、高清晰、双向性等优点,同时支持最新4G高速移动网络,对数字图像和声音通过多路4G无线链路进行高清晰处理和流畅传输,能够广泛应用在公安现场勘察车辆、应急指挥系统、海事巡逻、公交地铁车辆、水闸航道监控、交通执法、市容城管执法、水利防汛、森林防火、金融押运、远程保险定损、路政管理等诸多有线监控难以部署的领域。
4G网络是移动运营商所建的全社会覆盖的巨型网络,利用运营商建设的现有无线网络传输移动视频图像和声音,有以下显而易见的优势:⏹地理位置广,只要在手机信号能覆盖的位置就能传输视音频⏹初始投资低,省去了基站建设的建设和维护的高额费用,从全社会角度看可以避免大量单位重复建设基站,从而节省了社会资源。
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TD―LTE视频传输模块的设计与实现摘要:本文主要针对TD-LTE视频传输模块的设计与实现展开了探讨,对视频传输模块的设计背景和意义做了阐述,并对总体设计以及TD-LTE视频传输模块设计作了系统的分析,以期能为有关方面的需要提高参考借鉴。
关键词:TD-LTE;视频传输;设计实现随着无线网络技术的发展,各行业领域也已经开始应用无线网络技术,其中就包括视频传输这一方面。
但是由于TD-LTE视频传输模块仍然处于初步阶段,因此,为了实现其可能性,我们就要做好相应的模块设计,并采取有效的措施技术,促进TD-LTE视频传输模块的应用发展,以使TD-LTE视频传输模块的应用成为可能。
1 设计背景和意义无线视频监控系统是指通过无线传输网络实现视频信号实时传输、存储和管理的系统,高清化和无线化是视频监控系统的发展趋势。
传统的无线通信网络尚有许多不足,很难满足无线高清视频监控系统对传输承载的要求。
传统的无线视频监控系统的传输方式主要包括WLAN和2G/3G网络。
这些承载方式均存在不足之处:WLAN视频监控系统的摄像头无法满足摄像前端高速移动的需求;2G/3G网络的数据传输速率较低,无法承载高清视频信号的传输。
TD-LTE无线网络具有高带宽、低时延、高移动性的特点,网络上行峰值速率为50Mbit/s,下行为100Mbit/s,时延为3G网络的1/4,且能够支持速度在200km/h下的流畅通信。
由于TD-LTE网络的发展,实现无线高清视频监控已成为可能,可同时满足视频监控系统对清晰度和移动性的要求。
另一方面,视频分辨率的提升必然带来对存储空间更高的需求。
以720P视频为例,单路输出速率为约2Mbit/s,1h的视频录像需要约900MB,1天则需要约21.6G存储空间,1个月则需要约648GB存储空间。
对于一个普通规模的视频监控系统,通常需要几十个监控终端,那么所需的存储空间将是几十TB级别。
如词海量的数据对于普通存储系统难以承受,而云存储的出现很好地解决这个难题。
云存储具有大容量、高速率、易扩展等特点,是24h不间断高清视频录像存储的最佳选择2 TD-LTE视频传输模块的优势及应用TD-LTE 由3GPP 组织制定,是目前的第四代(业界也有人称为3.9 代)通信技术的主流技术之一,它引入了正交频分复用技术(OFDM)传输技术,将信道分成若干正交子信道,将串行高速数据信号转换成并行的低速子数据流,调制到在每个子信道上进行传输,通过并行正交的子信道来消除多径失真,而能充分利用了带宽;此外为了进一步提高传输速率,TD-LTE 还采用了多入多出技术(MIMO)技术同时传输多个数据流,如2×2 等,最大限度的提高了该通信系统的性能,实现了下行高达100 Mbit/s、上行50 Mbit/s 的传输速率,其实测下载速度也达到了20 Mbit/s 至40 Mbit/s,相比3G 而言提高了十几倍到几十倍。
此外,其他无线技术如WiMax 和DVB 广播技术也采用了OFDM。
由于采用无线监控可以摆脱线缆的束缚,具有安装周期短、维护方便、组网灵活,可扩展性好,即插即用等特点,将会应用于受到地理环境和施工作业限制的地方,例如山地、港口和开阔地等特殊地理环境,这些地方对有线网络、有线传输的布线工程带来极大的不便,采用有线的施工周期将很长,甚至根本无法实现。
这时,采用无线监控可以摆脱线缆的束缚,有安装周期短、维护方便、扩容能力强,迅速收回成本的优点。
它可以将不同地点的现场信息实时通过无线通讯手段传送到无线监控中心,并且自动形成视频数据库便于日后的检索。
在无线监控点,通常使用摄像头对现场情况进行实时采集,摄像头通过无线视频传输设备相连,并通过由无线电波将数据信号发送到监控中心。
无线视频业务对时延、带宽等方面有着较高要求,集中体现在以下两点:(1)传输视频业务较其他信息、语音类业务而言需要更大的带宽保障,对于720P分辨率则需要4 Mbit/s 以上带宽;(2)视频传输业务主要为实时业务,对无线视频传输的时延也有较高的要求。
无线视频传输端到端延时代表视频传输的实时响应,延时越小应用越方便,一般为延时为200-500 ms。
因此对于视频传输而言,若带宽、时延处理不好,质量将受到影响,会出现跳屏、停顿等问题。
而TDLTE技术的特点令传输带宽极大提升的同时时延大为降低,使得无线传输高清实时视频业务成为可能。
3 系统总体设计本系统按逻辑功能可分为视频采集功能、视频传输功能与视频存储管理功能三个部分,其功能分别由网络摄像机IPC (IPCamera)、TD-LTE视频传输模块与视频存储管理云平台来实现。
工作流程如下:IPC采集1080P高清视频信号通过SD 接口输出给TD-LTE视频传输模块;TD-LTE视频传输模块将视频信号进行H.264编码;再通过TD-LTE网络传输至视频存储管理云平台,系统架构如图1所示。
IPC采用具有SDI接口输出的1080P、30帧/秒高清网络摄像机。
下面将详述TD-LTE 视频传输模块与视频存储管理云平台的设计。
4 TD-LTE视频传输模块设计4.1 总体结构设计TD-LTE视频传输模块是一个基于ARM结构的通信设备,实现将视频信号通过TD-LTE网络传输至视频存储管理平台,该模块主要包括视频处理单元和视频传输单元,如图2所示。
其工作流程如下:IPC将光信号转换成模拟信号,通过同轴电缆传输到TD-LTE传输模块中的A/D转换模块;A/D转换模块将模拟信号转换成数字信号,并送到BT1120编码芯片内部;BT1120协议编码转换后的信号再送到CPU内部处理;处理完成的数据通过LTE芯片发送至LTE网络。
图3是TD-LTE 视频传输模块硬件结构示意。
4.2 视频处理单元视频处理单元采用智原公司GM8126芯片进行视频数据处理,该芯片内置CPU型号为FA626TE,具有高速运算能力,主频可达800MHz,内部集成ARM+DSP、H.264编码器、视频捕捉、显示控制、USB2.0OTG 控制器、USB2.0PHY、MAC网口控制器、网口、声音编码,以及能减少系统总体代价的AMBA总线框架。
该芯片支持H.264、MPEG-4、JPEG等编码压缩,为视频和图像的高速传输提供可靠的解决办法。
视频数据通过SDI接口输入,通过A/D数模转换和BT1120编码后再由CPU进行H.264编码,最后将H.264格式的视频数据传送至视频传输单元。
下面将根据图3对视频处理单元的各组成部分进行详述。
标(1)位置的为CPUGM8126,它的封装是TQFP,有176个引脚,内部集成ARM+DSP。
标(4)的位置是内存为128MB的NandFlash芯片,用于存储系统程序文件和配置信息。
标(5)的是SDRAM,它采用三星、现代的1GBDDR2的闪存。
CPU把需要运算的数据调到内存中进行运算,当运算完成后CPU再将结果传送出来。
标(6)的是一个RS485接口,用于外接云台(云台是安装、固定摄像机的支撑设备,云台适用于对大范围进行扫描监视,它可以扩大摄像机的监视范围)时使用,它的传输是通过串口。
标(7)的位置是SD1信号输入,通过数模转换芯片将SDI信号转换成数字信号,再通过FPGA将数字信号转换成BT1120信号,送到CPU(GM8126)处理。
SDI信号来源于摄像机的输出。
标(8)的位置是以太网传输,信号经过CPU处理后通过RJ45网口传到Internet。
该网口可以作为TD-LTE无线网络的备份,当没有TD-LTE网络时可以切换至有线网络传输视频。
标(9)的位置是音频输入输出接口,在网络摄像机IPC 的音频输出端接音箱,音频输入端接拾音器后,可以实现与IPC对讲。
标(10)的位置是电源管理部分,外部供电是DC12V,如果设备突然掉电,备用UPS电源将迅速启动,不会导致设备重启,从而使设备能不间断工作。
标(11)的位置是I/O控制,可以作为报警信号的输入输出使用。
报警信号是由摄像机输出的,当摄像机监测到物体移动、温度改变、声音等事件时就会向该I/O端口发出报警信号。
4.3 视频传输单元视频传输单元采用中兴的ME3760芯片模块,ME3760是一款基于Mini PCI Express接口的多模无线上网模块,支持TD-LTE/FDD-LTE/TD-SCDMA,可以提供移动环境下的高速数据接入服务。
图3中标(2)和(3)的位置为两个ME3760模块,采用USB2.0HighSpeed与CPU进行数据交互,将经过视频处理单元处理后的视频数据,通过TD-LTE网络传输至视频存储管理平台。
图4表示的是ME3760数据业务功能框图结构,从中可知,视频处理单元上的应用程序通过AT口(虚拟串口设备)与ME376034行AT命令交互,完成对ME3760的设置、状态查询等功能,通过RNDIS口(虚拟网卡设备)实现视频处理单元跟视频传输单元之间数据通路的建立和网络数据的收发。
视频信号经过处理后通过RNDIS接口发送给ME3760,进而通过TD-LTE网络发送至视频存储管理平台。
视频处理单元通过AT指令与视频传输单元的中兴ME3760芯片进行交互控制。
5 视频存储管理云平台视频存储管理云平台部署在云服务器,负责接收TD-LTE 视频传输模块发送的数字视频数据,并进行存储和管理。
由于采用云存储作为视频存储设备,可以提供海量的低成本运算和存储资源。
该平台采用负载均衡、智能分析、动态扩容等先进技术,实现对视频数据的存储管理和转发,对前端设备进行统一管理,对监控视频内容智能分析;支持1080P高清预览,提供全通道音频接口,并具备丰富的网络应用协议,支持多种组网方式,为大规模监控中心环境提供可用性、可靠性极高的视频监控网络存储解决方案;可扩展环通输出,实现与第三方系统的轻松整合,支持双码流技术,支持手机实时观看监控视频。
6 结束语综上所述,TD-LTE视频传输模块具有着网络高带宽、低时延的特点,通过不断的探索研究,其绝对具有着实现的可能。
本文就TD-LTE视频传输模块的设计与实现进行了探讨,相信对有关方面的需要能有一定的帮助。
参考文献[1]杨前华、万宇. TD-LTE系统DRX跨层优化视频传输机制的研究[J].电视技术.2014(07).[2]何爱香、张勇、朱云华.基于IP网络的音视频传输系统的设计与实现[J].微计算机信息.2006(24).。