基于B／S模式的嵌入式視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計
視頻監(jiān)控系統(tǒng)將被監(jiān)控現(xiàn)場的實時圖像和數(shù)據(jù)等信息準(zhǔn)確、清晰、快速地傳送到監(jiān)控中心服務(wù)器，監(jiān)控中心將實時、直接地掌握各個被監(jiān)控現(xiàn)場的當(dāng)前情況(包括圖像、聲音及其他敏感數(shù)據(jù))，從而對敏感事件進(jìn)行快速反應(yīng)[1]。視頻監(jiān)控正朝著數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、集成化的嵌入式視頻監(jiān)控方向蓬勃發(fā)展。相比傳統(tǒng)的視頻采集監(jiān)控系統(tǒng)，嵌入式視頻監(jiān)控系統(tǒng)具有可靠性高、組網(wǎng)方便、可遠(yuǎn)程監(jiān)控等優(yōu)點，因而更適用于工業(yè)控制、銀行、ZF部門的安防系統(tǒng)中[2]。
本文設(shè)計了一種具有用戶零維護(hù)、價格低廉、性能穩(wěn)定等特點的嵌入式視頻監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)以ARM處理器S3C2440和嵌入式Linux操作系統(tǒng)為核心平臺，通過USB攝像頭采集視頻數(shù)據(jù)，基于TCP/IP協(xié)議進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)傳輸，用戶通過瀏覽器即可監(jiān)控遠(yuǎn)程視頻，視頻可以保存，以便回放。
1 視頻監(jiān)控系統(tǒng)方案設(shè)計
1.1 監(jiān)控系統(tǒng)硬件平臺設(shè)計
監(jiān)控系統(tǒng)硬件平臺是整個監(jiān)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)，在系統(tǒng)設(shè)計中占有至關(guān)重要的地位，硬件選擇的成功與否直接決定著系統(tǒng)功能的優(yōu)劣。本設(shè)計中主要硬件有NAND FLASH、嵌入式處理器S3C2440、SDRAM、網(wǎng)卡、USB接口攝像頭等。
視頻監(jiān)控系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)方案如圖1所示。系統(tǒng)以S3C2440處理器為核心，外擴(kuò)其他外圍設(shè)備。S3C2440處理器是SAMSUNG公司基于ARM公司的ARM920T處理器核，它是一款高度集成的芯片，主頻為400MHz，提供了一套較完整的通用外圍設(shè)備接口，支持性價比非常高的NAND FLASH啟動，可支持Linux等多種操作系統(tǒng)的移植[3]。
1.2 監(jiān)控系統(tǒng)軟件方案設(shè)計
本系統(tǒng)選擇Linux操作系統(tǒng)作為軟件開發(fā)平臺，編譯環(huán)境采用交叉編譯調(diào)試的方式，嵌入式Linux的內(nèi)核選用2.6.13，根文件系統(tǒng)采用yaffs。
一套完整的視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)該至少包含視頻數(shù)據(jù)的采集、處理、傳輸、存儲與控制等功能，為了很好地實現(xiàn)以上功能，本系統(tǒng)劃分為三大功能模塊：嵌入式流媒體服務(wù)器、嵌入式Web服務(wù)器和用戶視頻監(jiān)控端。嵌入式流媒體服務(wù)器模塊主要實現(xiàn)視頻數(shù)據(jù)的采集、存儲和傳輸?shù)裙δ�；嵌入式Web服務(wù)器模塊負(fù)責(zé)處理監(jiān)控端發(fā)來的請求并通過與瀏覽器的交互為用戶提供監(jiān)控平臺；用戶視頻監(jiān)控端模塊實現(xiàn)對遠(yuǎn)程視頻的實時監(jiān)控，并且可以控制視頻的亮度和對比度等。
2 嵌入式流媒體服務(wù)器的實現(xiàn)
流媒體服務(wù)器模塊的主要功能有視頻采集、視頻壓縮、視頻存儲和視頻傳輸。本系統(tǒng)采用中星微公司生產(chǎn)的ZC0301芯片的USB攝像頭，ZC0301主要由五大功能模塊組成，即系統(tǒng)控制、圖像信號處理、次取樣和水平掃描模塊、JPEG編碼器和USB設(shè)備控制[4]。采用該芯片的攝像頭應(yīng)用最廣泛，方便購買和維護(hù)，經(jīng)過此芯片處理后得到的是JPEG編碼的位流，實現(xiàn)了視頻的壓縮。
