蓝牙无线图像传输系统设计

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1、蓝牙无线图像传输系统设计来源：作者：时间：2008-03-27Tag：点击：74蓝牙在局域监控无线图像传输上的技术优势蓝牙是一种新兴的、短距离、低功耗、低成本无线电网络技术，可在移动电话、膝上电脑、个人数字助理(PDA)等便携式数字设备以及其它任何数字设备之间建立短距离(100ｍ以内)无线电连接。蓝牙工作在无需申请的2.45GHzISMindustrial、scientificandmedical频段，采用了跳频即频率跳变扩频(FHSS)技术；组网方式为专设(adhoc)方式，可组成微微网(piconet)和分散网(scatternet)。自１９９９

2、年７月蓝牙特殊利益团体(BSIG)正式发布蓝牙规范1.0A版本以来，蓝牙已在ＩＴ界以及众多相关行业引起了极大关注，大量研究和开发正推动着蓝牙的广泛应用和深入发展。２００１年２月BSIG又发布了蓝牙规范1.1版本，并着手研究更新的技术规范，以适应宽带化等需求。较之于现有局域无线图像监控系统所采用的传输手段，如台湾百特公司生产的0.9／1.２／2.4ＧＨｚ微波图像传输设备、公安部第一研究所研制的Ｌ波段图像传输设备等，蓝牙具有以下技术优势：(１)开放性技术规范。蓝牙规范是一种全球统一的开放性规范，已经得到了ＩＴ行业和其它相关行业的广泛支持。(２)高自由度组

3、网方式。既可组成点对点、点对多点微微网，又可由多个微微网组成分散网，为定制监控应用预留更多自由空间。(３)多种有效的抗干扰措施。快速跳频(１６００跳／秒)、前向纠错、信道编码等措施，极大地增强了无线传输的抗干扰性能。(４)安全措施有力。多级鉴权和加密为监控应用提供了强有力的保证，同时也是开发性技术规范有机的互补。(５)低功耗、低成本。为实际推广应用奠定了基础。相对于Wi－Fi、ＨｏｍｅＲＦ等与蓝牙相近的无线局域网技术，蓝牙在局域无线图像监控中也具有明显的技术优势，如表１所示。可见，蓝牙有较强的抗干扰性能、低功耗、低成本等优势，其传输距离也适用于短距离

4、局域应用，尤其是室内应用。２系统设计方案２．１总体要求２．１．１功能描述?(１)具备蓝牙无线通信方式的摄像机(以下简称蓝牙摄像机)，既可直接也可间接(通过相邻蓝牙摄像机或其它蓝牙设备中继)向具备蓝牙无线通信方式的监控器(以下简称蓝牙监控器)实时传输图像。?(２)可传输静止图像即照片，也可传输动态图像；图像彩色、黑白均可，且可调节分辨率与帧速。(３)蓝牙监控器可在外部信号(如警情)触发下控制蓝牙摄像机启动或停止图像传输；可以查询蓝牙摄像机的状态并进行相应控制。?(４)可授权蓝牙移动电话、ＰＤＡ、桌面电脑、笔记本电脑等其它蓝牙设备进行监视，甚至临时代替蓝

5、牙监控器执行某些控制。２．１．２技术指标(１)蓝牙监控器可直接与７个蓝牙摄像机或其它蓝牙设备构成一个微微网，若干个微微网还可构成一个规模较大的分散网。(２)任意两个蓝牙设备之间的直接通信距离不超过100ｍ。?(３)蓝牙摄像机与监控器之间的通信链路采用非对称异步无连接(ACL)数据分组方式，图像传输占用上行分组，最大速率为７２３．２kbps，控制命令占用下行分组，相应速率为５７．６kbps。(４)图像格式。照片为JPEG(联合摄影专家组)图像压缩格式；动态图像可以是M－JPEG(ｍｏｔｉｏｎJPEG)?、ITU-T(国际电信联盟电信委员会)H.263及

6、MPEG(运动图像专家组)等图像压缩格式。２．２多方案比较及选择系统由蓝牙摄像机、监控器以及其它蓝牙设备组成。通常摄像机和监控器的位置相对固定，因而系统的拓扑结构在一定程度上也是可以事先确定的。根据不同的拓扑结构和具体要求，有三种系统设计方案可供选择。?(１)星型微微网＋动态图像传输该方案以蓝牙监控器为中心构成简单的星型微微网，其主设备(master)为蓝牙监控器，从设备(slave)为蓝牙摄像机和其它蓝牙设备，如图１(ａ)所示。由于结构简单、传输直接，因而可全部采用动态图像传输。(２)树型分散网＋动态图像传输＋照片传输该方案以蓝牙监控器为根节点、由

7、若干个微微网构成有限级树型分散网，如图１(ｂ)所示。蓝牙监控器是整个网络的主设备，但与其直接相连的从设备可以是第二级微微网的主设备，而第二级微微网的从设备又可以是第三级微微网的主设备。蓝牙设备通过主从转换可以实现中继传输。为保证系统实时性并避免网络拥塞，不全部采用动态图像传输，可辅之以照片传输，尤其对于需要中继传输而重要性又不大的图像。(３)复合型分散网＋照片传输＋动态图像传输该方案的网络结构是星型和树型结构的复合，如图１(ｃ)所示。整个网络的主设备仍然是蓝牙监控器，同时根据需要可设置若干个主从转换中继设备。由于结构较为复杂且需要中继传输，为保证系统

8、实时性并避免网络拥塞，宜以照片传输为主、辅之以动态图像传输。这三种方案各有优缺点，适合于不同的应用场合，如表