嵌入式视频监控系统.pdf

《嵌入式视频监控系统.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、一平‘}机乌嵌入式豪诧应用嵌入式视频监控系统2007年增刊■中国科学技术大学蒋慧军徐伟张剑叶勇一种基于$3C2410厦嵌入式Linux环境的嵌入式视频采集应用服务嚣，通过浏览嚣或者利用客户端应用⋯程序，用户可以访问应用服务器，得到服务器采集到的卖时单帧图片，并且可以改变图片的采集亮度等参一。数。利用得到的图片，用户能判断是否需要远程启动截取保存图片或者视频录像功能，从而实现视频监控。服务器图形界面采用QPE开发，具有良好的人机交互界面。关键词嵌入式Linux视频监控视频录像QPE$3C2410引言视频监控一直是安全领域的研究热点，现有的视频监控可以做到视频录像和

2、远程视频监控，视频录像是把摄像头得到的实时视频流存储在介质上供人们后期分析，远程视频监控足把实时的视频流通过网络传输到用户的终端上，用户在终端上得到的摄像头的实时图像。但是受存储介质的限制，视频录像只能把有限时间内的视频进行储存，长时同的视频录像需要很大的存储空间。同样受到网络带宽的限制，远程视频监控在带宽较窄的时候就会变得很困难，而且视频流的冗余信息非常大。在比较这两者后，设计了一种嵌入式视频采集系统，在远程访问的时候得到的只是实时的图片，得到图片后，用户可以决定是否启动视频录像，启动摄像头录取实时图像到存储介质。这样就能在较窄带宽和存储介质较小的时候实现视频

3、的有条件录像。1总体设计方案1．1整体结构系统原理图如图1所示，本系统的基本原理是：摄像头采集的视频数据经过压缩存人到服务器的缓冲区中，服务器设置好IP地址和端口后，客户端可以通过Internet或者PAN访问服务器，控制终端主要是对服务器进行维护和控制。在服务器模块，采用QPE视窗界面，界面设计友好，人机互动性强，服务器应用程序主要提供视频数据控制、网络传输等功能，V4L层主要提供给应用层视频接口函数。图1系统原理图1．2硬件结构Samsung公司的处理器$3C2410内部集成了ARM公司ARM920T处理器核的32位微控制器，拥有独立的16KB指令Cache

4、和16KB数据Cache、RAM控制器、NAND闪存控制器、UART、DMA，PWM的Timer、并行I／O口、ADC、TouchScreen接口、USB控制器等资源，标称频率203MHz，最高工作频率可达266MHz。在此基础之上，平台的硬件系统扩展了NandFlash和SDRAM。同时，建立了JTAG接口、串口接口、HOSTUSB接口和触摸屏接口。USB摄像头通过HOSTUSB接口与系统连接。系统硬件框图如图2所示。1．3应用软件结构如图3所示，整个系统主要由两个应用程序构成，说明如下：182‘丰寺瓤名軎入封禾惋，龟两》adv@mesaet．∞札cⅡ(广告专

5、用)第三部分“博创杯”嵌入式设计大赛设计报告平考机乌嵌入式系统应用围2硬件结构圈服务器应用程序此程序用于完成对完成视频信号的采集，将USB摄像头采集到的信号以文件的形式保存在文件系统或者放八缓冲区等待发送。客户端应用程序该程序用于完成终端视频数据的采集、显示及控制。网络传输模块主要用于接收数据流，存人缓冲区中，等待处理。视频数据解压缩模块用于对压缩的数据流解压，可以在终端上显示实时图像。QPE视窗界面有着良好的人机交互界面，通过视频数据控制模块达到对图像参数设置、截图、录像等功能。圈3软件结构图1．4实现目标及特点本系统既可以直接将数字视频信号采集编码，直接存储

6、在本地设备的文件系统中，也可以与以太网相连直接将采集到的数字视频信号经编码后通过网络传输系统内置网络视频服务器，无需计算机的协助即可独立进行工作。局域网上的用户以及Internet上的用户使用标准的网络浏览器和流媒体播放程序就可以根据IP地址对视频采集设备进行访问，观看通过网络传输的实时图像。整个系统具有如下的特点t①设备硬件核心采用基于ARM9系列的$3C2410嵌入式芯片，软件使用嵌入式Linux系统，使得系统本身具有强大的处理功能，不仅可以作为网络视频设备，稍加改进即可作为一种功能强大的PDA使用。②视频采集采用具有USB接口的通用外置摄像头进行，使视频采

7、集的通用性更好，软硬件设计容易，成本更低。③软件部分采用模块化设计，各模块均可作为独立的子系统存在，增强系统的通用性、可升级性和可维护性。④系统内置视频服务器程序，拥有良好的人机交互的图形界面，操作便利。⑤安装简易，用网线将该装置与以太网连接，并分配一个有效的IP地址即可。⑥整个系统成本低廉，方便升级，很容易扩充新功能。2视频监控系统的设计与实现2．1嵌入式Linux平台的搭建2．1，1嵌入式Linux移植嵌入式Linux系统包括Bootloader(引导程序)、Ker—nel(内核)和根文件系统三个部分，其在内存中的分布空间如图4所示。Bootloader是在

8、操作系统内核运行之前运行