多功能婴儿监护系统设计

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1、多功能婴儿监护系统设计【摘要】随着人们生活水平的提高，越来越多的父母开始使用婴儿监护设备实时监护婴儿活动情况，因此开发一款多功能的婴儿监护系统很有必要。【关键词】监护系统；音频；视频Abstract：Withtheimprovementofpeople’slivingstandard，moreandmoreparentsbegantouseinfantcareequipmentreal-timemonitoringofinfantactivity，itisnecessarytoinfantcaresystemandthereforethedeve

2、lopmentofamultifunction.Keywords：Monitoringsystem；Audio；Video1.前言随着人们生活水平的提高和生活压力的加大，很多父母白天很少有时间照看自己的宝宝，但又想随时随地的了解宝宝的情况，因此婴儿监护系统营运而生。目前国内外在婴儿监护方面的设备、系统很多，但参差不齐。很多产品的结构大同小异，分为两个部分：看护器和监控中心。一般看护器都放在婴儿房间或其他婴儿经常出现的场所，通过无线信号把婴儿活动情况实时传送到监控器或者父母手机上。婴儿监护器都装有红外感应装置，具备夜视功能。8由于国外的小孩独立性很

3、强，因此监护系统在国外使用很普遍。在国内，由于大部分家庭居住面积不大以及传统习惯问题，使用监护系统的比较少。近来，随着大家生活水平的提高和安全意识的加强，很多家庭、幼儿园都安装了相关的监护系统。因此，婴儿监护系统在国内的发展前景是非常好的。2.设计方案婴儿监护系统要求帮忙父母实时监测婴儿的活动情况，不管父母是在家还是公司上班，都能通过网络或者手机查看婴儿的当前状态，并且要图像清晰流畅。如果婴儿有快速移动等危险动作具备自动报警功能。（1）看护器根据婴儿活动范围的大小来决定安装摄像头的数量，但至少要两个方位的摄像头来实现全方位的监控。可以根据需要安装

4、可以远程控制的摄像头，不仅可以调整视频角度，还可以调焦近距离观察婴儿的细微动作及表情。每个摄像头的视频采集配一个视频编码器，视频编码器把摄像头采集到的视频信号进行压缩，然后通过无线网络进行传输。（2）信号传输8通过摄像头采集到的视频信号经过视频编码器压缩成数字信号进行传。因为只有数字信号传输，才有可能具有较强的保密性和抗干扰能力。在这里采用2.4GHz频率的调频技术和MPEGA4视频解码处理。由于婴儿监护器无线信号的传输距离不确定，并且要求对视频图像进行处理，视频监控信号必须连续、清晰，这样导致图像信号的数据量非常大，因此传输介质要有足够的带宽。

5、（3）监控器监控器是整个监护系统的核心，主要由视频编码解码器，监控服务器，人机交互等组成，它主要完成视频图像的接受、解码、显示、处理等功能。视频编码解码器把从无线网络传输过来的视频信号进行处理，然后传送到显示终端，同时通过3G网络把图像传送到网上，父母在任何一台联网的电脑或者手机上都能实时查看婴儿的情况。监控中心采用高性能的DSP芯片来处理视频图像。3.软件设计婴儿监护系统软件设计框图如图1所示，SOS将由外部管理系统访问服务器。SOS的音频/视频和VCA的内容是由客户端软件访问。系统配置或者设置，也可以访问管理系统。SOS系统主要六个部分组成：

6、a.系统配置，主要是配置系统所需的基本配置组件；b.音频，主要实现“听、说”两个功能；c.记录，通过光学传感器得到的相关信息被SOS系统进行匿名记录；d.VCA，VCA根据传入的图像数据进行分析，然后产生报警；e.光，摄像头的方向和夜视灯可以通过远程控制来调节；f.远程接口，通过HTTP协议，远程接口允许访问SOS警报和相关传感器的图像信息。8图1软件结构设计框图3.1ARM处理方面当事件发生时，需要记录一段视频，并且要提前多录几秒，这个一方面涉及到文件系统及其管理查询，另一方面还有压缩录制的问题，同时涉及到对mp4文件的远程存取问题。文件系统：

7、视频文件都是mp4格式的，为了存储额外的事件类型和时间信息，文件的名字都是”_.mp4”的形式。例如201302232200（表明是2013年2月23日22点0秒）。视频压缩：涉及到H264的压缩和mp4的构成两部分。为了实现提前记录（即事件发生时记录的视频包含比如比事件发生时早比如10秒钟的视频内容）的功能，每一帧视频数据进来之后都会被压缩成H264的包，记录视频时则直接基于相关的包生成。压缩成H264包时因此应该可以指定每一压缩视频段的长度（H264的包包括I，P，B三种类型，I是关键帧，它不依赖于任何其它帧，P是预测帧，它基于在它之前的视频

8、帧，B是中间帧，它基于在它之前和之后的视频帧。为了实现我们的提前录取目的，我们压缩H264时需要指定我们不需要B帧，这样的话每一个I帧及