基于LT喷泉码和UDP协议的道路灾害无线视频监测系统设计与实现

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公路交通是国民经济和社会发展的重要基础建设之一。在近几年公路运营中,国省公路边坡坍塌、滑坡等地质灾害非常普遍,经济损失惨重,高切和深挖边坡造成水土流失和环境破坏比较普遍。公路抵御突发性自然灾害的能力都比较弱,尤其以地养公路。此外,从我省已建成的公路来看,桥梁不但数量越来越多,而且桥梁病害的问题也越来越多,在自然灾害不断的破坏和车辆超载运输的损伤下,一些病害问题已对桥梁的正常使用、结构寿命、运营安全等产生了较为严重影响。数字视频技术在道路高边坡、桥梁、隧道、大纵坡路段等公路设施的监测和预警应用一直是世界各国公路管理中的一大难题。公路监控系统的应用主要是高速公路收费站、长隧道等独立的视频监控系统或者以路段为单位的视频监控系统,这些系统主要是采集实时三维公路场景,不能进行基于视频图像的公路设施分析。基于道路灾害无线视频监测系统对实时性和可靠性的要求,需要改良现有基于GPRS网络的视频数据传输。本文提出了在GPRS网络环境中采用喷泉码进行信道编码并进行通信的方式。本方法采用UDP协议结合LT喷泉码进行通信,对LT喷泉码编译码方法进行改进并采用联合度分布,实现了通过UDP协议保证信号传输实时性的同时,基于LT喷泉码编码方式进一步保证通信的可靠性。相对于采用TCP协议传输的传统方法而言,可节省信道资源和提高可靠性。本文提出的GPRS网络通信模式应用于某公路监管系统,仿真表明本方法对于在GPRS网络环境中进行可靠且有效的实时数据通信具有双重借鉴意义。
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