基于arm的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的研究

廊坊燕京職業(yè)技術(shù)學(xué)院 王國珺

福州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 王洪麗

一、引言

近年來，基于ARM體系結(jié)構(gòu)的32微處理器的應(yīng)用已經(jīng)深入到各個(gè)領(lǐng)域，消費(fèi)電子、無線通訊、工業(yè)控制、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用等，而Interniche tcp/ip協(xié)議就是廣泛應(yīng)用于ARM上的嵌入式協(xié)議棧。

現(xiàn)代視頻監(jiān)測技術(shù)是一門綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和多媒體技術(shù)的綜合技術(shù)，由于其具有直觀、方便、信息內(nèi)容豐富等特性被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)、交通、電力、智能辦公大廈等各種場所。網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)測系統(tǒng)因?yàn)槟軌驅(qū)崟r(shí)、形象、真實(shí)的反映被監(jiān)測對(duì)象的具體特征，成為現(xiàn)代化管理和檢測的重要技術(shù)手段之一。目前新興的基于嵌入式技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)測系統(tǒng)與我們以前使用的傳統(tǒng)的監(jiān)測系統(tǒng)相比較，由于他的體積小、成本低、穩(wěn)定性高、實(shí)時(shí)性好，因此應(yīng)用與發(fā)展前景十分廣闊。

二、研究的主要內(nèi)容

1.具體內(nèi)容

網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)是對(duì)人們對(duì)無法直接實(shí)時(shí)健康到的場所提供實(shí)時(shí)的、真實(shí)的被監(jiān)測對(duì)象的畫面，作為即時(shí)處理或事后分析的一種手段，集成了預(yù)防、監(jiān)視等功能，從功能上可分為：前端、傳輸和后端三大部分。

前端部分一般由攝像機(jī)、鏡頭、防護(hù)罩、安全支架、云臺(tái)、解碼器等組成，主要用于對(duì)被監(jiān)測場所攝像。

傳輸部分包括同軸電纜、光纜或雙絞線等組成的有線傳輸媒體用于將前端信號(hào)傳至后端，并為前端攝像機(jī)和解碼器提供電源和控制信號(hào)。

后端部分則由視頻畫面處理器、錄像機(jī)、矩陣切換主機(jī)、控制鍵盤、監(jiān)視器等組成，對(duì)前端傳送來的視頻信號(hào)進(jìn)行分割、處理和記錄 。

本系統(tǒng)以32位arm920T處理器S3C2410A為主控芯片，操作系統(tǒng)采用嵌入式linux，協(xié)議棧采用nichelite，對(duì)基于嵌入式網(wǎng)絡(luò)的視頻監(jiān)測系統(tǒng)做了研究型的探討。著重研究：

1）嵌入式系統(tǒng)下視頻的采集；

2）嵌入式系統(tǒng)下視頻的壓縮；

3）嵌入式系統(tǒng)中TCP/IP的裁剪；

4）嵌入式以太網(wǎng)中數(shù)據(jù)的傳輸；

5）嵌入式系統(tǒng)中文件的自動(dòng)存儲(chǔ)。

而其中比較重要的是視頻的壓縮和解壓縮以及TCP/IP的裁剪。

2.技術(shù)考核指標(biāo)

（1）視頻順利采集；

（2）視頻能夠流暢傳輸；

（3）視頻能夠流暢查看；

（4）視頻能夠自動(dòng)存儲(chǔ)。

三、開發(fā)步驟

(1)arm嵌入式系統(tǒng)的組成和開發(fā)環(huán)境的搭建，重點(diǎn)研究嵌入式系統(tǒng)與一般開發(fā)環(huán)境的不同，根據(jù)其特點(diǎn)，搭建合適的開發(fā)環(huán)境，為以后的研究鋪平道路。

(2)系統(tǒng)的總體功能和總體設(shè)計(jì)，在這一部分，研究了系統(tǒng)的主要功能，系統(tǒng)設(shè)計(jì)的步驟，及各部分實(shí)現(xiàn)的具體功能和主要事項(xiàng)。

(3)系統(tǒng)的的開發(fā)和實(shí)現(xiàn)，這一部分主要探討系統(tǒng)的詳細(xì)開發(fā)過程，每一部分功能的具體實(shí)現(xiàn)，其中主要包括linux系統(tǒng)的移植，交叉編譯環(huán)境的調(diào)試，nichelite 協(xié)議棧的特點(diǎn)，支持的主要協(xié)議及使用方式，設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序的加載，vivi的燒寫及各個(gè)功能的具體開發(fā)過程。

四、總結(jié)

本系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)目標(biāo)是將異地分布視頻監(jiān)測點(diǎn)和嵌入式視頻客戶端通過IP通信網(wǎng)實(shí)時(shí)地組織起來，使人員能夠監(jiān)控到遠(yuǎn)程視頻采集終端采集到的實(shí)時(shí)圖像。

本系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方案是：

1.用軟件方法實(shí)現(xiàn)基于H.264視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)的編解碼器，采集終端運(yùn)行于windows xp平臺(tái)上，通過有線方式接入IP網(wǎng)，完成視頻的動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)采集、實(shí)時(shí)傳輸。

2.服務(wù)器也運(yùn)行于windows xp平臺(tái)上，通過有線方式接入IP網(wǎng)，保存終端和客戶端的信息，實(shí)時(shí)顯示它們的在線信息，提供命令中轉(zhuǎn)機(jī)制并實(shí)現(xiàn)權(quán)限控制。

3.客戶端運(yùn)行于嵌入式Linux環(huán)境，接入IP網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)控制遠(yuǎn)程攝像頭，視頻的接收、解碼與顯示功能。

[1]康一梅 張永革 嵌入式軟件測試(嵌入式系統(tǒng)系列教材)[M].機(jī)械工業(yè)出版社,2008.7.

[2]汪明虎,歐文盛.ARM嵌入式Linux應(yīng)用開發(fā)入門[M].北京:中國電力出版社,2008.136.

[3]張紀(jì)坤,張小全.嵌入式Linux系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)詳解——基于ARM[M].北京:人民郵電出版社.