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【摘要】随着网络技术的不断发展，网络技术已经渗透各个领域。传统的机器人技术结合无线网络技术组成了远程的视频监控系统，给现代人带来了巨大的经济效益。本文主要是对无线网络机器人视频监控系统的研究、设计、应用等方面做出分析。
【关键词】无线网络监控系统；网络机器人；视频监控；设计
传统的机器人视频监控系统主要采取2路无线通道完成的，图像1路采用的是视频无线通道传输，另一路采用无线数传控制数据。此系统体积设备较大，抗干扰的能力薄弱。无线网络机器人视频监控系统的设计将无线的局部区域网、城域网及广域网连接起来成一体，使监控系统设备小且抗干扰能力强，还可以节省频率资源。
1.计算机无线网络视频监控系统
（1）无线网络监控系统主要采用了ARM7、DSP、Bluetooth、计算机网络控制技术及视频嵌入技术等。首先，视频监控系统主要利用计算机做上位机，ARM744BOX为下位机，经Bluetooth技术输送，息收到后开始控制机器人的各种动作；然后，利用DSP技术对路线拍摄的图像进行处理，输送到无线网络视频发送的装置内，使无线视频接受并对信号进行处理，最后通过USB接口传入上位机内，图像现在计算机内自动显示出来。[1]
（2）ARM744BOX开发板为下位机对网口进行控制。开发板集成网口、USB及串口等来接受上位机的信号，通过对信号的处理控制机器人。机器人根据把不同的信号指令开始进行运动。计算机与ARM板进行通讯，把开发板挂载到计算机上，经网线把软件下载到RAM内，有计算机和开发板进行通讯。对于网络摄像系统需采用DSP中的压缩法，主要应用于视频采集、远程监控及高分辨率的视频压缩。不过在无线网络监控系统中最具防范力的是嵌入式无线网络机器人视频监控系统。[2]这种视频控制系统主要利用数字化视频控制，以计算机为中心，信息处理做基础，通过数字视频信号把摄像中获取的信号指示进行传输、储存，是一种综合性的新型监控系统。具有极高的先进性和可扩充性，是我国未来监控系统发展的方向。
2.无线网络机器人视频监控系统的设计和研究
（1）科学技术的进步使得无线网络视频监控技术不断提高。能够获得现场的第一首资料。与传统的监控模式相比，数字化的监控系统存在着明显的优势：利于进行压缩、分析、存储及图像显示；抗干扰能力较强，不受传输信号衰败的影响，最适合远距离传输等。近年来，我国科研项目把远程视频监控系统的设计作为重点进行探讨研究。数字化视频需要在保证图像质量清晰情况下对其进行低码速率的压缩。压缩有两个途径，一是想办法改变使得信源概率分布均匀；二是联合信源的冗余度寓于信源间的相关性中。依据这些理论加上人眼视觉模型，科学家提出了很多去除图像冗余度的方法：图像本身具有很多冗余信息，根据研究图像统计特性观察图像信息形成的过程指定相应的高效去除法。比如说研究图像能量在空间和区域的分布量是否均匀，能量高的地区用较多比特数，能量偏低区域较少比特数编码等来实现压缩的目的。在视频监控图像中，大多部分图像编码都具有失真的情况，图像质量的好坏主要取决于人们的眼睛（眼睛的主观感觉）。因此，研究人眼系统对图像信息处理模型，成立人主观判决失真的测量函数十分重要。图像编码的算法：图像变换；量化；无失真编码。
（2）无线网络通信一般出现在地形比较复杂的地区或坏境下，因此需要解决很多问题，比如，人和自然对无线信息的干扰等问题。直至目前，我国还没有任何一项通信技术可以超过无线通信的程度。扩频通信所用的传输信息带宽远远大于信息本身的带宽。出现在二次世界大战末期，由于其价格昂贵，技术复杂等原因，直至80年代才进入实用的阶段。扩频通信与无线电通信系统比较，主要是发射端和接收端分别增加了扩频调制和解调过程。发射端运用一组高于信号速率的速率对原信号码进行扩频调制，把信号扩展到频带上，把扩频之后的额信息调制到空间载频上行发送，频率在千兆左右。大部分噪声信号被滤掉，减少极大的提高，误码率降低等。扩频方式：直接序列扩频系统；调频扩频系统；跳时扩频系统及线性调频等技术。在这些扩频方式中最重要的是直接序列扩频和调频技术等。根据上述问题设计特定的视频压缩方案，设计视频研所方案比较简单，能够缩减成本及开发周期等。
3.计算机无线移动网络机器人监控系统的设计和应用
（1）随着监控视频领域需求的不断增长，传统的视频监控器已经不能满足他们的需求，因此，计算机无线网络机器人视频监控系统适时发展起来。无线网络机器人视频监控系统有微波、wlan、CDMA等多种方式，例如，其中CDMA方案的设计无论是安装还是便利性都是最出色的。CDMA主要是在数字技术上的扩频通信上发展起来的，属于一种新的无线通信技术。CDMA无线网络速率高达154Kbps，一般稳定的状态下速率为75Kbps，是普通上网速率的3倍多[4]。CDMA利用专用的载频及信息通道，通过PDSN网络与互联网连接传输信息，整个传输过程中表现出相当优秀的速率及稳定性。这种技术的优势就是无论何时何地，用户都可以采集图像的信息，并实施传输，自由度比较大。利用UIM卡可以立即传输视频，避免时间和成本的浪费。
（2）单个的CDMA无线传输模块传输的速率也是十分稳定的，约在80Kb9s左右。但是传输清晰度的视频图像是达不到的。比如，H265压缩方式下C1F倍式的固像约需要150-290Kbps.此时，必须就需要基于TCPAP协议的多通道传输技术来完成任务，同时也便于扩展带宽的实现。
经测试表明，多种通道传输不一定能够将带宽线性倍增，带宽主要是跟随CDMA通道数相应的增加。
（3）计算机无线网络机器人视频监控系统满足移动性势在必行。这就意味着CDMA需要面对基站切换、信号强弱变化的不稳定状况，带宽的动态变化就是CDMA网络的状况的反应。为了满足这种带宽的动态变化，如果满足传输高效，低延迟与带宽的变化相适应，无线网络视频就可以正常工作，这时候就需要一种新的高科技技术——自适应码率调节技术。动态比特率是一種全新的高科技压缩方法（缩写VBR，动态比特率与传统的CBR编码不同）。编码中出现简单数据和复杂数据时，对动态比特率是十分有益的。比如，动态比特率使用时，系统自动的为内容简单部分分配定量的比特，剩余的部分全部留给能够生成高质量的复杂部分。在保持文件大小相同的情况下，混合内容在使用动态码率的时候，动态码率输出的结果比固定码率输出结果的质量高。[5]某些情况下，动态码率的文件质量保持与固定码率保持平等时，动态码率文件的大小只有固定码率文件的一半，甚至更少。
4.总结
为了使计算机网络机器人监控系统更好的发展，必须加强对其的研究及设计，成立设备小、抗干扰能力强的系统。
【参考文献】
[1]刘洁瑜，王黎明，钱培贤.基于MJPEG2000嵌入式网络视频采集压缩系统的设计与实现[J].微电子学与计算机，2004，21（12）：168-170.
[2]乔彩风，宋世军，何忠.数字视频监控系统的智能化实现[J].计算机与现代化，2007，12：45-48.
[3]曹玉栋，胡飞.FT&MEDB系统总体结构设计[J].计算机工程与设计，2007，28（2）：495-497.
[4]张源峰无线视频监控传输技术的研究[J].现代电子技术，2009，（22）：79-80.
[5]王舆轩，祝歇飞耐移动可信模块安全体制的研究[J].计算机工程与设计，2007，28（19）：34-37.
【关键词】无线网络监控系统；网络机器人；视频监控；设计
传统的机器人视频监控系统主要采取2路无线通道完成的，图像1路采用的是视频无线通道传输，另一路采用无线数传控制数据。此系统体积设备较大，抗干扰的能力薄弱。无线网络机器人视频监控系统的设计将无线的局部区域网、城域网及广域网连接起来成一体，使监控系统设备小且抗干扰能力强，还可以节省频率资源。
1.计算机无线网络视频监控系统
（1）无线网络监控系统主要采用了ARM7、DSP、Bluetooth、计算机网络控制技术及视频嵌入技术等。首先，视频监控系统主要利用计算机做上位机，ARM744BOX为下位机，经Bluetooth技术输送，息收到后开始控制机器人的各种动作；然后，利用DSP技术对路线拍摄的图像进行处理，输送到无线网络视频发送的装置内，使无线视频接受并对信号进行处理，最后通过USB接口传入上位机内，图像现在计算机内自动显示出来。[1]
（2）ARM744BOX开发板为下位机对网口进行控制。开发板集成网口、USB及串口等来接受上位机的信号，通过对信号的处理控制机器人。机器人根据把不同的信号指令开始进行运动。计算机与ARM板进行通讯，把开发板挂载到计算机上，经网线把软件下载到RAM内，有计算机和开发板进行通讯。对于网络摄像系统需采用DSP中的压缩法，主要应用于视频采集、远程监控及高分辨率的视频压缩。不过在无线网络监控系统中最具防范力的是嵌入式无线网络机器人视频监控系统。[2]这种视频控制系统主要利用数字化视频控制，以计算机为中心，信息处理做基础，通过数字视频信号把摄像中获取的信号指示进行传输、储存，是一种综合性的新型监控系统。具有极高的先进性和可扩充性，是我国未来监控系统发展的方向。
2.无线网络机器人视频监控系统的设计和研究
（1）科学技术的进步使得无线网络视频监控技术不断提高。能够获得现场的第一首资料。与传统的监控模式相比，数字化的监控系统存在着明显的优势：利于进行压缩、分析、存储及图像显示；抗干扰能力较强，不受传输信号衰败的影响，最适合远距离传输等。近年来，我国科研项目把远程视频监控系统的设计作为重点进行探讨研究。数字化视频需要在保证图像质量清晰情况下对其进行低码速率的压缩。压缩有两个途径，一是想办法改变使得信源概率分布均匀；二是联合信源的冗余度寓于信源间的相关性中。依据这些理论加上人眼视觉模型，科学家提出了很多去除图像冗余度的方法：图像本身具有很多冗余信息，根据研究图像统计特性观察图像信息形成的过程指定相应的高效去除法。比如说研究图像能量在空间和区域的分布量是否均匀，能量高的地区用较多比特数，能量偏低区域较少比特数编码等来实现压缩的目的。在视频监控图像中，大多部分图像编码都具有失真的情况，图像质量的好坏主要取决于人们的眼睛（眼睛的主观感觉）。因此，研究人眼系统对图像信息处理模型，成立人主观判决失真的测量函数十分重要。图像编码的算法：图像变换；量化；无失真编码。
（2）无线网络通信一般出现在地形比较复杂的地区或坏境下，因此需要解决很多问题，比如，人和自然对无线信息的干扰等问题。直至目前，我国还没有任何一项通信技术可以超过无线通信的程度。扩频通信所用的传输信息带宽远远大于信息本身的带宽。出现在二次世界大战末期，由于其价格昂贵，技术复杂等原因，直至80年代才进入实用的阶段。扩频通信与无线电通信系统比较，主要是发射端和接收端分别增加了扩频调制和解调过程。发射端运用一组高于信号速率的速率对原信号码进行扩频调制，把信号扩展到频带上，把扩频之后的额信息调制到空间载频上行发送，频率在千兆左右。大部分噪声信号被滤掉，减少极大的提高，误码率降低等。扩频方式：直接序列扩频系统；调频扩频系统；跳时扩频系统及线性调频等技术。在这些扩频方式中最重要的是直接序列扩频和调频技术等。根据上述问题设计特定的视频压缩方案，设计视频研所方案比较简单，能够缩减成本及开发周期等。
3.计算机无线移动网络机器人监控系统的设计和应用
（1）随着监控视频领域需求的不断增长，传统的视频监控器已经不能满足他们的需求，因此，计算机无线网络机器人视频监控系统适时发展起来。无线网络机器人视频监控系统有微波、wlan、CDMA等多种方式，例如，其中CDMA方案的设计无论是安装还是便利性都是最出色的。CDMA主要是在数字技术上的扩频通信上发展起来的，属于一种新的无线通信技术。CDMA无线网络速率高达154Kbps，一般稳定的状态下速率为75Kbps，是普通上网速率的3倍多[4]。CDMA利用专用的载频及信息通道，通过PDSN网络与互联网连接传输信息，整个传输过程中表现出相当优秀的速率及稳定性。这种技术的优势就是无论何时何地，用户都可以采集图像的信息，并实施传输，自由度比较大。利用UIM卡可以立即传输视频，避免时间和成本的浪费。
（2）单个的CDMA无线传输模块传输的速率也是十分稳定的，约在80Kb9s左右。但是传输清晰度的视频图像是达不到的。比如，H265压缩方式下C1F倍式的固像约需要150-290Kbps.此时，必须就需要基于TCPAP协议的多通道传输技术来完成任务，同时也便于扩展带宽的实现。
经测试表明，多种通道传输不一定能够将带宽线性倍增，带宽主要是跟随CDMA通道数相应的增加。
（3）计算机无线网络机器人视频监控系统满足移动性势在必行。这就意味着CDMA需要面对基站切换、信号强弱变化的不稳定状况，带宽的动态变化就是CDMA网络的状况的反应。为了满足这种带宽的动态变化，如果满足传输高效，低延迟与带宽的变化相适应，无线网络视频就可以正常工作，这时候就需要一种新的高科技技术——自适应码率调节技术。动态比特率是一種全新的高科技压缩方法（缩写VBR，动态比特率与传统的CBR编码不同）。编码中出现简单数据和复杂数据时，对动态比特率是十分有益的。比如，动态比特率使用时，系统自动的为内容简单部分分配定量的比特，剩余的部分全部留给能够生成高质量的复杂部分。在保持文件大小相同的情况下，混合内容在使用动态码率的时候，动态码率输出的结果比固定码率输出结果的质量高。[5]某些情况下，动态码率的文件质量保持与固定码率保持平等时，动态码率文件的大小只有固定码率文件的一半，甚至更少。
4.总结
为了使计算机网络机器人监控系统更好的发展，必须加强对其的研究及设计，成立设备小、抗干扰能力强的系统。
【参考文献】
[1]刘洁瑜，王黎明，钱培贤.基于MJPEG2000嵌入式网络视频采集压缩系统的设计与实现[J].微电子学与计算机，2004，21（12）：168-170.
[2]乔彩风，宋世军，何忠.数字视频监控系统的智能化实现[J].计算机与现代化，2007，12：45-48.
[3]曹玉栋，胡飞.FT&MEDB系统总体结构设计[J].计算机工程与设计，2007，28（2）：495-497.
[4]张源峰无线视频监控传输技术的研究[J].现代电子技术，2009，（22）：79-80.
[5]王舆轩，祝歇飞耐移动可信模块安全体制的研究[J].计算机工程与设计，2007，28（19）：34-37.