基于嵌入式Linux的網(wǎng)絡(luò)視頻實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)

1、第34卷第9期2008年9月電子工蠢師ELECTRONIC ENGINEERV01.34No.9Sep.2008基于嵌入式Linux的網(wǎng)絡(luò)視頻實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)漆源,程恩,莊子明(廈門(mén)大學(xué)水聲通信與海洋信息技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,福建省廈門(mén)市361005摘要:介紹一種基于嵌入式Linux的網(wǎng)絡(luò)視頻實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用客戶/服務(wù)器結(jié)構(gòu),應(yīng)用MPEG-4硬編碼壓縮方案和RTP/RTCP協(xié)議,通過(guò)TCP/IP協(xié)議進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信。實(shí)現(xiàn)了用戶對(duì)單/多個(gè)網(wǎng)絡(luò)攝像頭的同時(shí)監(jiān)控,還可進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和管理,并具有運(yùn)動(dòng)檢測(cè)和報(bào)警聯(lián)動(dòng)功能。關(guān)鍵詞:網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng);嵌入式Linux;遠(yuǎn)程監(jiān)控中圖分類(lèi)號(hào):TP2770引言傳統(tǒng)

2、視頻監(jiān)控系統(tǒng)存在集中監(jiān)控路數(shù)少、距離有限、布線復(fù)雜等缺點(diǎn)。目前流行的網(wǎng)絡(luò)攝像頭具有獨(dú)立完成網(wǎng)絡(luò)傳輸功能,不需要另外接人計(jì)算機(jī),故能實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的IP方式組網(wǎng),是傳統(tǒng)模擬監(jiān)控所無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。而采用這種遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)易存在傳輸速度受限、系統(tǒng)穩(wěn)定性差等缺點(diǎn)。本文針對(duì)遠(yuǎn)程的可視化監(jiān)測(cè)要求,以嵌入式微控制器多媒體SoC(片上系統(tǒng)芯片Z228為核心,按照特定的功能需求,采用SDRAM 和立體聲編碼解碼器及網(wǎng)絡(luò)接口芯片等,開(kāi)發(fā)出最小應(yīng)用單板系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了一種以嵌入式服務(wù)器為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng),經(jīng)驗(yàn)證,本系統(tǒng)視頻清晰、通信時(shí)延較小、成本低、穩(wěn)定性強(qiáng)、可擴(kuò)展性好。適合銀行、住宅小區(qū)、幼兒園的遠(yuǎn)程監(jiān)控,是多媒體監(jiān)控

3、領(lǐng)域未來(lái)的發(fā)展方向。1系統(tǒng)的應(yīng)用方案本系統(tǒng)中,網(wǎng)絡(luò)攝像頭利用以太網(wǎng)接lYl/WiFi模塊接人有線/無(wú)線網(wǎng)絡(luò),用戶通過(guò)網(wǎng)絡(luò)用PC、手機(jī)或PDA(個(gè)人數(shù)字助理等個(gè)人終端監(jiān)控遠(yuǎn)程畫(huà)面。本系統(tǒng)由前端網(wǎng)絡(luò)攝像服務(wù)端和遠(yuǎn)程客戶監(jiān)控端2部分組成,利用多播技術(shù)實(shí)現(xiàn)了在以太網(wǎng)絡(luò)及無(wú)線網(wǎng)絡(luò)多對(duì)多的監(jiān)控,可在客戶端和服務(wù)端之間傳送音視頻碼流和控制信息。客戶端設(shè)計(jì)了基于不同平臺(tái)的3種客戶端軟件,可完成設(shè)定運(yùn)動(dòng)檢測(cè)區(qū)域及靈敏度并且聯(lián)動(dòng)發(fā)送照片到指定郵箱、設(shè)定用戶權(quán)限、使視頻時(shí)間與網(wǎng)絡(luò)或用戶本地時(shí)間同步,定制圖像質(zhì)量參數(shù)等功能。每個(gè)網(wǎng)絡(luò)攝像服務(wù)端具有網(wǎng)段內(nèi)唯一IP地址,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接方便對(duì)該設(shè)備(IP地址進(jìn)行控制管收稿日期

4、:2008-03-24;修回日期:2008-0421。基金項(xiàng)目:國(guó)家自然科學(xué)基金(60672046。理,也可通過(guò)IP地址識(shí)別、管理、控制該攝像服務(wù)端所連接的視頻源,故其組網(wǎng)只是簡(jiǎn)單的IP網(wǎng)絡(luò)連接,新增一個(gè)設(shè)備只需要增加一個(gè)IP地址,極大地方便了原來(lái)由模擬系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)升級(jí)改造和其他網(wǎng)絡(luò)需求情況。在系統(tǒng)內(nèi),視頻采用MPEG-4標(biāo)準(zhǔn)編解碼,音視頻數(shù)據(jù)和控制信息都通過(guò)TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議傳輸,服務(wù)器端和客戶端的媒體數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議除了支持RTP(實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議/RTCP(實(shí)時(shí)傳輸控制協(xié)議,也支持RawTCP、RawUDP這2種非常簡(jiǎn)單的傳輸方式。在嵌入式的視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用結(jié)構(gòu)中,系統(tǒng)的主芯片采用嵌入式微控制器

5、多媒體片上系統(tǒng)芯片Z228為核心,Z228采用了ARM9系列中ARM926EJ處理器內(nèi)核。這里利用Z228搭建嵌入式Linux操作系統(tǒng)平臺(tái),完成視頻采集、MPEG-4編碼、音頻壓縮、音視頻同步和網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)裙δ?。在本系統(tǒng)中,視頻處理和Web 服務(wù)器集成為服務(wù)端,由安裝在現(xiàn)場(chǎng)的嵌入式網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)從CMOS攝像頭獲得原始的視頻信號(hào),通過(guò)視頻編碼器,將模擬視頻數(shù)字化,并硬件壓縮成MPEG-4視頻數(shù)據(jù),然后通過(guò)以太網(wǎng)接口或WiFi模塊連接到In. temet;監(jiān)控客戶端連接到計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上,獲得從嵌入式視頻監(jiān)控模塊傳過(guò)來(lái)的MPEG-4視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼,授權(quán)用戶直接通過(guò)IE瀏覽器或者下載專(zhuān)用軟件即可觀看攝像機(jī)

6、的視頻圖像,還可以對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行配置。該系統(tǒng)支持多個(gè)客戶端同時(shí)監(jiān)控,并且支持單個(gè)客戶端同時(shí)收看多達(dá)16個(gè)不同的監(jiān)控畫(huà)面,用戶對(duì)每一個(gè)畫(huà)面都能進(jìn)行單獨(dú)操作。2軟件實(shí)現(xiàn)2.1軟件架構(gòu)該系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)可分為網(wǎng)絡(luò)攝像服務(wù)端、客戶監(jiān)控端和傳輸信道3部分。由遠(yuǎn)程客戶監(jiān)控端通過(guò)傳輸信道向網(wǎng)絡(luò)攝像服務(wù)端發(fā)送控制信息,并且接受服務(wù)器端的反饋信息和媒體數(shù)據(jù)。其軟件結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1。75.計(jì)算機(jī)與自動(dòng)化技術(shù)電手工蠢師2008年9月程控制服務(wù)器媒體服務(wù)傳輸信道控制通道媒體通道RTP/RTCP協(xié)議傳輸客白端J遠(yuǎn)端應(yīng)用I公共模塊腔制端應(yīng)用l圖1IPCAM軟件結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)攝像服務(wù)端主要功能有:提供配置接口,支持多路模擬音視頻輸入,對(duì)其進(jìn)

7、行采樣和壓縮編碼;通過(guò)LAN/WAN/Internet向遠(yuǎn)程客戶端傳送音視頻編碼數(shù)據(jù)和通知控制命令,反饋服務(wù)器端消息;圖像運(yùn)動(dòng)檢測(cè)并向客戶端發(fā)送報(bào)警信號(hào);內(nèi)置嵌入式Web服務(wù)器,設(shè)置網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的網(wǎng)絡(luò)和音視頻信息。遠(yuǎn)程客戶監(jiān)控端的主要功能有:控制和配置服務(wù)器端,并且接收媒體數(shù)據(jù)和通知消息;通過(guò)網(wǎng)絡(luò)向網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)發(fā)送控制命令,包括與網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)要求建立連接,調(diào)節(jié)圖像參數(shù)等;接收多路網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的發(fā)送的音視頻編碼數(shù)據(jù),解碼播放,并保存在本地硬盤(pán)上;接收?qǐng)?bào)警信號(hào),并報(bào)警錄像;回放查詢(xún)保存的音視頻數(shù)據(jù)?？蛻舯O(jiān)控端支持3種不同的模式:基于Windows瀏覽器的監(jiān)控終端、基于Windows操作系統(tǒng)的單路/多路監(jiān)控

8、終端、基于WinCE的嵌入式監(jiān)控終端。傳輸信道分為控制通道和媒體通道2部分。其中,控制通道傳輸音視頻控制信息,比如客戶端獲取服務(wù)器端的媒體類(lèi)型、客戶端設(shè)置服務(wù)器端的相關(guān)音視頻屬性等;媒體通道是由服務(wù)器端傳輸大量的音視頻數(shù)據(jù)給客戶端,比如一幀一幀的視頻數(shù)據(jù)。在服務(wù)器端和客戶端,大量的音視頻數(shù)據(jù)是通過(guò)TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議傳輸?shù)?運(yùn)輸層協(xié)議采用的是注重?cái)?shù)據(jù)傳輸實(shí)時(shí)性的RTP,此協(xié)議提供的服務(wù)包括時(shí)間載量標(biāo)識(shí)、數(shù)據(jù)序列、時(shí)戳、傳輸控制等,用于Internet上針對(duì)多媒體數(shù)據(jù)流的一種實(shí)時(shí)交互應(yīng)用的傳輸協(xié)議,RTP與RTCP一起得到數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊恍┫嚓P(guān)的控制信息,一起提供流量控制和擁塞控制服務(wù),用于傳輸通用

9、格式,其目的是提供時(shí)間信息和實(shí)現(xiàn)流同步。RTP和RTCP 配合使用,能以有效的反饋和最小的開(kāi)銷(xiāo)使傳輸效率最佳化,因而特別適合傳送網(wǎng)上的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。2.2服務(wù)器端軟件網(wǎng)絡(luò)攝像服務(wù)器端分為媒體服務(wù)器和遠(yuǎn)程控制服務(wù)器2部分。遠(yuǎn)程控制服務(wù)器負(fù)責(zé)接收控制命令,反饋服務(wù)器狀態(tài),并進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)配置;媒體服務(wù)器負(fù)責(zé)處理和傳輸媒體數(shù)據(jù)。具體軟件結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。媒體服務(wù)器提供個(gè)媒體源,每個(gè)媒體源賦予唯76一的整數(shù)編號(hào),編號(hào)取值為0一N一1?？蛻舳丝梢越邮諒拿襟w服務(wù)器傳來(lái)的媒體數(shù)據(jù),但是不可以直接對(duì)媒體服務(wù)器進(jìn)行配置?？蛻舳酥荒芡ㄟ^(guò)遠(yuǎn)程控制服務(wù)器對(duì)媒體服務(wù)器進(jìn)行配置,如果客戶端不需要對(duì)媒體服務(wù)器進(jìn)行控制,甚至都可以不與

10、遠(yuǎn)程控制服務(wù)器進(jìn)行通話,而是直接從媒體服務(wù)器接收數(shù)據(jù)。傳輸通道塑協(xié)議,_。一遠(yuǎn)程控制服務(wù)器刪l墊塑塑塑I隨型型睦刨=鹽蕉:J唑圖2服務(wù)器端軟件結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)程控制服務(wù)器通過(guò)遠(yuǎn)程控制協(xié)議與客戶端之間進(jìn)行交互,遠(yuǎn)程控制協(xié)議定義了遠(yuǎn)程控制協(xié)議服務(wù)器與客戶端之間的交互過(guò)程與數(shù)據(jù)格式。遠(yuǎn)程控制服務(wù)器在某一端口啟動(dòng)偵聽(tīng),由客戶端向服務(wù)端發(fā)起TCP 連接?？蛻舳讼蚍?wù)端發(fā)出一個(gè)個(gè)的命令包,服務(wù)器端每收到一個(gè)命令包,即會(huì)回復(fù)一個(gè)反饋命令包。除了命令和反饋之外,服務(wù)器端還會(huì)不定期發(fā)出通知消息命令包,對(duì)這些通知消息,客戶端無(wú)需進(jìn)行應(yīng)答。其中,查詢(xún)過(guò)程和反饋過(guò)程基于UDP的單播/廣播/多播技術(shù),連接與數(shù)據(jù)交換過(guò)程基于TCP

11、協(xié)議。2.3客戶端軟件這里重點(diǎn)介紹基于Windows的監(jiān)控終端,可分為基于IE瀏覽器和基于Windows系統(tǒng)2種。前者通過(guò)服務(wù)器端提供的Web應(yīng)用接口,用CGI程序通過(guò)遠(yuǎn)程管理器進(jìn)行設(shè)備管理,并通過(guò)遠(yuǎn)程控制協(xié)議進(jìn)行通信,然后通過(guò)應(yīng)用ActiveX控件的Web頁(yè)面提交用戶輸人數(shù)據(jù)到遠(yuǎn)端Web服務(wù),實(shí)現(xiàn)控制功能,這種基于網(wǎng)絡(luò)瀏覽器的方式重點(diǎn)考慮的是用戶權(quán)限和安全問(wèn)題,因此,用戶身份驗(yàn)證是一個(gè)很重要的環(huán)節(jié)。后者應(yīng)用微軟的Vc+工具開(kāi)發(fā),用戶可直接下載使用。其具體軟件結(jié)構(gòu)如圖3所示。VCH編寫(xiě)的基于MFC的多路監(jiān)控客戶端軟件的基本要求是要同時(shí)監(jiān)控多個(gè)攝像服務(wù)器,設(shè)定是否運(yùn)動(dòng)檢測(cè),當(dāng)有報(bào)警產(chǎn)生時(shí)可以針對(duì)

12、該服務(wù)器進(jìn)行單獨(dú)處理,如進(jìn)行錄像拍照等?？蓪?shí)現(xiàn)1/4/9/16畫(huà)面的視頻監(jiān)控,同時(shí),為了觀察方便還應(yīng)支持單個(gè)的全屏顯示、當(dāng)前時(shí)間同步等功能。其軟件實(shí)現(xiàn)構(gòu)架見(jiàn)圖4。多路監(jiān)控軟件的底層是對(duì)各種顯示界面的控制,如多路監(jiān)控、單路監(jiān)控及全屏顯示;上層是對(duì)客戶端的控制,比如控制顯示窗口的大小、位置、錄像控制等。其中ClientViewer是整個(gè)系統(tǒng)的一個(gè)核心模塊,它對(duì) 基于嵌入式Linux的網(wǎng)絡(luò)視頻實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)作者:漆源, 程恩, 莊子明, QI Yuan, CHENG En, ZHUANG Ziming作者單位:廈門(mén)大學(xué)水聲通信與海洋信息技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,福建省廈門(mén)市,361005刊名:電子工程師英

13、文刊名:ELECTRONIC ENGINEER年,卷(期:2008,34(9引用次數(shù):0次參考文獻(xiàn)(5條1.呂麗剛.謝曉竹遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控中的目標(biāo)檢測(cè)和多播傳輸期刊論文-微計(jì)算機(jī)信息 2007(152.趙方鵬.楊建華.趙忠.劉文濤基于嵌入式Linux的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)期刊論文-測(cè)控技術(shù) 2007(53.何小海.王正勇數(shù)字圖像通信及其應(yīng)用 20064.康宗明.謝時(shí)根.謝攀.張利基于網(wǎng)絡(luò)的嵌入式遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)期刊論文-電視技術(shù) 2002(85.KUROSE J F.ROSS K W Computer networking:A top-down approach featuring the

14、Internet 2005相似文獻(xiàn)(10條1.學(xué)位論文馮苗基于嵌入式Linux的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)2007眾所周知,人類(lèi)通過(guò)視覺(jué)獲取的信息約占其獲取總信息量的70%,視覺(jué)信息具有直觀、可靠等優(yōu)點(diǎn)。近年來(lái),隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、通信技術(shù)和多媒體技術(shù)的飛速發(fā)展,整個(gè)世界對(duì)網(wǎng)絡(luò)視頻方面的投入逐年加大,視頻監(jiān)控系統(tǒng)已廣泛的應(yīng)用于日常生活、工業(yè)生產(chǎn)、國(guó)家安防中,它在經(jīng)歷了第一代模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)、第二代數(shù)字化本地視頻監(jiān)控系統(tǒng)后,正向著視頻數(shù)字化、監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)化與智能化的方向發(fā)展。目前,第三代數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng),以網(wǎng)絡(luò)為依托,分布廣闊、可實(shí)現(xiàn)對(duì)大量視頻數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)地、遠(yuǎn)距離地傳輸,能為遠(yuǎn)程管理者提供直觀、快

15、捷、有效的信息。本文在總結(jié)分析前人的研究成果的基礎(chǔ)上,將嵌入式技術(shù)、視頻技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有效地結(jié)合在一起,提出了基于嵌入式平臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。與基于PC機(jī)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)相比,該系統(tǒng)具有成本低、耗電少、使用方便、易于升級(jí)與擴(kuò)展等優(yōu)點(diǎn)。它利用IP網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控,把攝像頭采集到的視頻信號(hào)經(jīng)過(guò)壓縮模塊壓縮后,通過(guò)數(shù)據(jù)總線傳入web服務(wù)器,用戶在客戶端通過(guò)瀏覽器觀看web服務(wù)器上的攝像頭視頻圖像,從而使得監(jiān)控?zé)o處不在,不再受距離等方面的限制。本文采用先進(jìn)的基于.ARM9 S3C2410微處理器的硬件平臺(tái),采用2.6.14內(nèi)核的嵌入式Linux作為服務(wù)器端軟件的開(kāi)發(fā)平臺(tái),全部采用開(kāi)源軟件

16、進(jìn)行服務(wù)器端軟件的開(kāi)發(fā)。全文分為六章,第一章介紹了視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展及應(yīng)用,第二章嵌入式網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì),第三章介紹了嵌入式Linux操作系統(tǒng)向目標(biāo)平臺(tái)的移植,第四章介紹了網(wǎng)卡CS8900A、USB攝像頭驅(qū)動(dòng)程序的編寫(xiě)與移植,第五章介紹了視頻監(jiān)控程序的實(shí)現(xiàn)和系統(tǒng)的測(cè)試,最后一章對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了總結(jié)與展望。2.期刊論文郭聳.洪炳镕.陳鳳東.GUO Song.HONG Bing-rong.CHEN Feng-dong基于嵌入式Linux和Web 服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)-哈爾濱商業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版2005,21(6給出一種基于嵌入式計(jì)算機(jī)技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng),并在此基礎(chǔ)上,重點(diǎn)討論嵌入式L

17、inux技術(shù)、圖像壓縮技術(shù)和嵌入式Web服務(wù)器技術(shù).接著,應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行目標(biāo)識(shí)別與跟蹤,實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了系統(tǒng)的有效性和可靠性.3.學(xué)位論文呂明成基于嵌入式Linux的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的研究2006近年來(lái),隨著網(wǎng)絡(luò)和多媒體技術(shù)的飛速發(fā)展,和網(wǎng)絡(luò)視頻相關(guān)的應(yīng)用越來(lái)越多。在視頻監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域出現(xiàn)了利用Internet實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控的趨勢(shì),即實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地的監(jiān)控功能,不再受距離等方面的限制。這里面的核心部分就是一個(gè)可以直接連入以太網(wǎng)的視頻采集設(shè)備,提供實(shí)時(shí)的圖像采集、壓縮和傳輸?shù)墓δ?。本文就是根?jù)這方面的應(yīng)用需求,進(jìn)行這樣一種通用的網(wǎng)絡(luò)視頻采集設(shè)備的研究。1.對(duì)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的背景、國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀和未

18、來(lái)的發(fā)展方向進(jìn)行了深入的探討。在此基礎(chǔ)之上,論述了基于嵌入式Linux網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的組成原理和關(guān)鍵技術(shù)以及一般嵌入式Linux系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)方法。2.提出了嵌入式微處理器+嵌入式Linux操作系統(tǒng)+嵌入式Web服務(wù)器的視頻監(jiān)控設(shè)計(jì)模式。深入研究了該模式下嵌入式系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法,根據(jù)研究目標(biāo)建立了系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)環(huán)境,包括交叉編譯環(huán)境的建立、BootLoader的設(shè)計(jì)、嵌入式Linux的移植等等。3.在視頻采集方面,本文采用了基于USB接口的通用攝像頭視頻信號(hào)采集方法,使設(shè)備的硬件設(shè)計(jì)更加簡(jiǎn)單,成本大為降低,可維護(hù)性大大增強(qiáng)。同時(shí),對(duì)Linux下的USB攝像頭驅(qū)動(dòng)和V4L標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了深入的研究,提出了V4

19、L標(biāo)準(zhǔn)的改進(jìn)方案,通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)證明,改進(jìn)后的算法大大提高了采集效率。4.視頻服務(wù)器方面,在深入研究了嵌入式服務(wù)器構(gòu)成原理的基礎(chǔ)上,提出了以嵌入式Web服務(wù)器為核心,以JavaApplet為載體的服務(wù)器設(shè)計(jì)方案,實(shí)現(xiàn)了視頻圖象的遠(yuǎn)程傳輸和播放。4.學(xué)位論文梁瑞宇基于嵌入式linux的水利防汛視頻監(jiān)控系統(tǒng)2006本課題是南通市水利局委托項(xiàng)目。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展,水利工程在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中所起的作用越來(lái)越大,防汛更是直接影響國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個(gè)重要方面。本課題基于ARM平臺(tái),采用嵌入式設(shè)計(jì)方式,實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控,解決了人工方式存在的觀測(cè)數(shù)據(jù)誤差大,系統(tǒng)維護(hù)難等問(wèn)題。本文在總結(jié)分析前人的研究成果的基礎(chǔ)上,將

20、先進(jìn)的嵌入式技術(shù)、視頻技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有效地結(jié)合在一起,提出了一種嵌入式網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。文章主要采用嵌入式處理器S3C44B0X、視頻編/解碼芯片ZR36060、TCP/IP協(xié)議棧芯片W3100A作為硬件平臺(tái),嵌入式uClinux操作系統(tǒng)做為軟件平臺(tái)。文章的研究重點(diǎn)為:系統(tǒng)的硬件平臺(tái)設(shè)計(jì);uClinux在S3C44B0X處理器上的移植;FPGA技術(shù)在系統(tǒng)中的應(yīng)用。利用FPGA技術(shù),可以控制整個(gè)系統(tǒng),方便調(diào)試,并且提高了系統(tǒng)的保密性。系統(tǒng)在ADS和linux軟件平臺(tái)下開(kāi)發(fā)并在硬件上得到實(shí)現(xiàn),經(jīng)完善后達(dá)到預(yù)期效果,并運(yùn)用到水利工程現(xiàn)場(chǎng)。本系統(tǒng)還可應(yīng)用在相近行業(yè)的視頻監(jiān)控領(lǐng)域。5.期刊論文

21、趙方鵬.楊建華.趙忠.劉文濤.ZHAO Fang-peng.YANG Jian-hua.ZHAO Zhong.LIU Wen-tao基于嵌入式Linux的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)-測(cè)控技術(shù)2007,26(5介紹一種網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案,系統(tǒng)以嵌入式Linux和嵌入式微控制器S3C2410為核心平臺(tái),通過(guò)嵌入式平臺(tái)建立的Web服務(wù)器將USB攝像頭采集來(lái)的視頻信號(hào),經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸,完成對(duì)測(cè)控現(xiàn)場(chǎng)和測(cè)試設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控任務(wù).詳細(xì)介紹了在上述嵌入式平臺(tái)上USB設(shè)備的驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)以及如何在嵌入式Linux下實(shí)現(xiàn)視頻采集,并完成了在該嵌入式平臺(tái)上的應(yīng)用程序的移植.6.學(xué)位論文陳雙基于ARM和嵌入式Linux的網(wǎng)絡(luò)

22、視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究2008隨著社會(huì)的發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)成為日常生產(chǎn)生活中的重要輔助設(shè)備,應(yīng)用十分廣泛。當(dāng)前視頻監(jiān)控系統(tǒng)正逐步由模擬化走向數(shù)字化,隨著視頻壓縮技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,開(kāi)發(fā)新一代的基于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和多媒體MPEG-4壓縮算法的視頻監(jiān)控系統(tǒng)已成為整個(gè)行業(yè)技術(shù)發(fā)展的主要方向之一。人們有時(shí)會(huì)采用DSP與MPEG-4算法結(jié)合的方案來(lái)實(shí)現(xiàn),也有的部門(mén)采用了片上系統(tǒng)(SOC,但這些不但編程極度復(fù)雜,而且成本也過(guò)高。本文提出并研究設(shè)計(jì)了一種基于ARM微處理器S3C2410、MPEG-4專(zhuān)用壓縮芯片MPG440、以嵌入式Linux為操作系統(tǒng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)方案,不僅開(kāi)發(fā)便捷、成本低廉,而且

23、實(shí)時(shí)性較好,適應(yīng)范圍廣。首先,采用軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)的思想提出了系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案,系統(tǒng)的整體架構(gòu)分為攝像頭、云臺(tái)控制器、網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器以及客戶端PC機(jī)等四大部分。第二,以三星公司的S3C2410芯片和DAVICOM公司的DM9000以太網(wǎng)接口芯片為硬件核心,對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行了模塊化的硬件電路的設(shè)計(jì)。根據(jù)S3C2410的特點(diǎn)及系統(tǒng)整體需求,完成了電源復(fù)位模塊、晶振模塊、存儲(chǔ)器接口模塊、視頻數(shù)據(jù)處理模塊、以太網(wǎng)接口模塊、云臺(tái)控制模塊等的硬件選型與電路連接。其中,在云臺(tái)控制模塊等的電路設(shè)計(jì)中充分體現(xiàn)了優(yōu)化設(shè)計(jì)的技巧,并重點(diǎn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)接口部分和視頻數(shù)據(jù)處理部分進(jìn)行了詳細(xì)的硬件設(shè)計(jì)與說(shuō)明。闡述了整個(gè)系統(tǒng)的工作流

24、程。第三,從應(yīng)用需求出發(fā),選擇嵌入式Linux操作系統(tǒng)作為本系統(tǒng)的軟件平臺(tái),搭建了交叉式的開(kāi)發(fā)環(huán)境,對(duì)bootloader進(jìn)行了選擇,并給出了加載步驟。完成了對(duì)嵌入式Linux內(nèi)核的選擇及移植。第四,采用基于任務(wù)的設(shè)計(jì)方法對(duì)服務(wù)器端的軟件進(jìn)行了總體設(shè)計(jì),主要包括共用程序庫(kù)、config配置文件、日志文件以及多個(gè)任務(wù)等。并對(duì)運(yùn)行于客戶端的軟件設(shè)計(jì)進(jìn)行了簡(jiǎn)要說(shuō)明。第五,由于數(shù)字視頻傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性能和通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸以后客戶端接收的視頻圖像質(zhì)量在本系統(tǒng)中至關(guān)重要,所以本文對(duì)傳輸信道和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進(jìn)行了優(yōu)化選擇,并詳細(xì)闡述了IP組播技術(shù)、流媒體傳輸協(xié)議等在圖像傳輸過(guò)程中的具體應(yīng)用。7.期刊論文洪耀球.石娜.戴小

25、媛嵌入式Linux系統(tǒng)下的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)-景德鎮(zhèn)高專(zhuān)學(xué)報(bào)2009,24(4介紹了一個(gè)基于嵌入式Linux 的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)問(wèn)題,重點(diǎn)闡述其嵌入式服務(wù)器軟硬件部分的設(shè)計(jì)思想和體系架構(gòu),對(duì)其中涉及的若干關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了較為詳細(xì)的介紹,最后完成應(yīng)用程序向目標(biāo)平臺(tái)的移植,并最終實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)控調(diào)試和運(yùn)行.8.學(xué)位論文董新宇基于嵌入式Linux的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)2005快速發(fā)展的嵌入式系統(tǒng)技術(shù),與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合,產(chǎn)生了眾多的應(yīng)用.包括基于嵌入式系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控技術(shù).目前,視頻監(jiān)控正向著數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展.即從模擬系統(tǒng)發(fā)展到應(yīng)用數(shù)字技術(shù)的模擬系統(tǒng),再到全數(shù)字的基于網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控系統(tǒng).新的

26、視頻監(jiān)控技術(shù)將帶來(lái)更好的易用性、更高的靈活性以及遠(yuǎn)程監(jiān)控、硬盤(pán)存儲(chǔ)等新功能.實(shí)現(xiàn)基于網(wǎng)絡(luò)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)的關(guān)鍵是一種嵌入式設(shè)備,它應(yīng)該能夠采集視頻數(shù)據(jù)并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸.在本課題中,IPCAM將實(shí)現(xiàn)這一功能,IPCAM的開(kāi)發(fā)是本課題的核心工作.嵌入式系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)基于嵌入式硬件平臺(tái)和嵌入式操作系統(tǒng).Linux操作系統(tǒng)近來(lái)取得了較大的進(jìn)步.在嵌入式領(lǐng)域,嵌入式Linux成為了主流的操作系統(tǒng).嵌入式Linux可以應(yīng)用于多種平臺(tái),是源代碼開(kāi)放的自由軟件,自身支持強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)功能并擁有眾多的軟件資源.正是嵌入式Linux的發(fā)展才使開(kāi)發(fā)IPCAM這類(lèi)高性能、低成本嵌入式設(shè)備成為可能.本課題中采用了以ARM7芯片

27、為CPU的嵌入式硬件平臺(tái),該平臺(tái)和攝像頭一起構(gòu)成了IPCAM的硬件平臺(tái).針對(duì)ARM7這類(lèi)沒(méi)有MMU(內(nèi)存管理單元的系統(tǒng),采用了uClinux作為操作系統(tǒng).uClinux完成系統(tǒng)的基本功能,如設(shè)備驅(qū)動(dòng)和網(wǎng)絡(luò)接入等.而系統(tǒng)的主要功能,即圖像數(shù)據(jù)的采集和傳輸,由應(yīng)用程序ipcam完成.ipcam運(yùn)行于uClinux操作系統(tǒng)之上,是用多線程程序,采用C/C+語(yǔ)言開(kāi)發(fā).本文將講述基于網(wǎng)絡(luò)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)的組成和工作原理、視頻采集工作原理、IPCAM的軟硬件平臺(tái)以及軟件開(kāi)發(fā).其中將重點(diǎn)介紹ipcam的工作原理和實(shí)現(xiàn)方法.包括攝像頭操作、數(shù)據(jù)讀取、圖像壓縮、Web Server以及用戶連接處理等.9.學(xué)位論文秦培龍基于ARM的嵌入式視頻服務(wù)器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)2008視頻監(jiān)控系統(tǒng)是一種先進(jìn)的、防范能力