基于arm9的网络视频监控系统的研究

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1、湖北人学硕‘卜学位论文上，该终端可以是一台PC机，也可以是专用的工业机箱。第三代网络视频监控系统就是与网络直接相连的数字摄像装置。一般前端采用模拟摄像头，将捕捉到的模拟视频信号经视频服务器内置的视频编码转换器转化成数字信号后，由数据压缩芯片进行压缩，然后打包成为数字视频流，通过以太网实时地传送出去用户可以通过Intemet来实时观看摄像头所拍摄到的图像，收听麦克风接收到的声音，并能对摄像头进行实时控制。目前市场上的网络视频监控的产品主要有两类：网络摄像机，网络视频服务器【31。网络摄像机是传统摄像机与网络视频技术相结合的新一代产品，一般由镜头、

2、滤光器、影像传感器、图像数字处理器、压缩芯片和一个具有网络连接功能的服务器组成。除了具备一般传统摄像机所有的图像捕捉功能外，机内还内置了数字化压缩控制器和基于WEB的操作系统，能使视频数据经压缩加密后，通过局域网、Intefnet或无线网络送至终端用户。远端用户可在自己的PC上使用标准的网络浏览器，输入网络摄像机自带的独立P地址，对网络摄像机进行访问，实时监控目标现场的情况，并可对图像资料实时编辑和存储，另外还可以通过网络来控制摄像机的云台和镜头，达到全方位地监控的效果。网络视频服务器是将模拟摄像机转换为网络摄像机的产品，可以看作是不带镜头的网

3、络摄像机，它的结构也大体上与网络摄像机相似，是由一个或多个模拟视频输入口、图像数字处理器、压缩芯片和一个具有网络连接功能的服务器所构成。视频服务器除了可以达到与网络摄像机相同的功能外，在设备的配置上更加灵活。网络摄像机通常受到本身镜头与机身功能的限制，而视频服务器除了可以和普通的传统摄像机连接之外，还可以和一些特殊功能的摄像机连接，例如低照度摄像机、高灵敏度的红外摄像机等。此外，视频服务器内置工业标准I／O端口和通讯口，可用于扩充外部周边设备，如报警输入输出处理、双向音频传输、云台控制接口、门禁系统、红外线感应装置、全方位云台等功能。总的来说，

4、网络摄像机将图像采集、数据压缩、网络传输等功能合而为一，注重产品的集成性，实现“一步到位"的IP监控；而视频服务器更注重与其他设备的兼容与可扩展性，在已有模拟摄像机等监控设备的情况下，视频服务器是更为理想、经济的选择。2第一章绪论1．3课题研究的主要内容本课题的目标是研究适用于中小企业和家庭用户的高性价比的网络视频监控系统方案。该系统以韩国SAMSUNG公司的集成ARM9核的微控制器$3C2410为嵌入式核心平台，通过移植到平台的嵌入式linux操作系统和应用程序模块，完成对现场的网络视频监控任务。课题主要包括嵌入式硬件平台的构建和嵌入式软件开

5、发两大任务，涉及以下几个方面的工作：(1)构建ARM9嵌入式硬件开发平台；(2)研究嵌入式Linux操作系统的结构，实现USB摄像头的驱动；(3)研究图像JPEG压缩算法和TCP／IP协议，实现视频图像的采集及网络传输；(4)建立嵌入式Web服务器，实现客户端的网络访问功能；3湖北人学硕．I：学位论文2．1系统总体目标第二章系统总体设计本项目的总体设计目标是开发低成本、高质量、配置简单灵活、直接接入以太网的网络视频监控设备。该系统具有的典型功能包括：(1)流畅的监控动态画面。采用30万像素CMOS图像传感器，动态画面在一定带宽速率下每秒可达25

6、帧以上。(2)支持外接USB摄像头，即插即用。(3)支持嵌入式Linux操作系统，对网络通信协议支持完善，可满足多种网络通讯、网络服务的要求。(4)内置嵌入式WEB服务器，可用WEB浏览器进行访问，友好的中文菜单配置界面，管理简单方便。(5)支持先进的安全机制，防止未经授权者的非法访问。(6)丰富的人机界面控制功能，可设置视频分辨率、图像质量、刷新频率、对比度、白平衡等。2．2硬件系统组成硬件平台采用Samsung公司的微处理器$3C2410，该处理器集成ARM920T内核，内部资源丰富，适合作为系统的控制核心。外扩Samsung公司的64MB

7、NANDFLASH存储器和Hynix的64MBSDRAM(32bit)。引出了一个HOSTUSB接口，通过在USB接口上外接一个中星微USB摄像头，作为视频图像的采集端。通过以太网控制器芯片CS8900A扩展了一个RJ45网口，以连接上网络进行图像帧的网络传输。由于嵌入式linux开发需要PC作为主机，因此引出一个UART经MAX232电平转换后连接到PC。另外烧写程序和调试需要引出JTAG口。图2．1为本项目系统硬件平台框图。4第二章系统总体设计2．3软件系统组成图2．1系统硬件平台框图软件平台采用嵌入式Linux操作系统。该操作系统具有完备

8、的TCP／IP协议栈，非常适合网络应用。由于其源代码开放，相对于WindowsCE等其它昂贵的商业嵌入式软件，嵌入式Linux成本上更具优势。本系统软