ARM平臺嵌入式網(wǎng)絡(luò )視頻監控系統的實(shí)現

摘要：基于ARM處理器S3C2410芯片硬件平臺設計和開(kāi)發(fā)了一種網(wǎng)絡(luò )視頻監控系統(NVR服務(wù)器)。服務(wù)器以裁剪的Linux為操作系統，服務(wù)端和客戶(hù)端的交互通信采用ONVIF(Open Network Video Interface Forum，開(kāi)放型網(wǎng)絡(luò )視頻接口論壇)協(xié)議，實(shí)現了多數主流前端設備(攝像機)和NVR服務(wù)器的兼容性。該NVR內置WEB服務(wù)器，在客戶(hù)端通過(guò)網(wǎng)絡(luò )，用瀏覽器即可實(shí)現監控系統的管理操作。經(jīng)實(shí)驗測試，該服務(wù)器運行效果達到預期目標。

引言

　　嵌入式視頻服務(wù)器作為嵌入式視頻監控系統的核心，其性能的優(yōu)劣直接關(guān)系著(zhù)整個(gè)系統的運行。本文介紹嵌入式視頻服務(wù)器系統軟件結構的設計，對前端攝像機音視頻數據通過(guò)ONVIF協(xié)議進(jìn)行控制、轉發(fā)到客戶(hù)端，使用戶(hù)隨時(shí)隨地都能通過(guò)網(wǎng)絡(luò )獲得監控的錄像信息。

視頻監控系統架構

　　該系統包含了兩部分服務(wù)端和客戶(hù)端。在服務(wù)端，主要負責前端設備的管理、接收并處理來(lái)自客戶(hù)端的請求?？蛻?hù)端主要負責實(shí)現基于瀏覽器的遠程配置的視頻顯示和控制。視頻服務(wù)器運行在經(jīng)裁剪Linux操作系統上，前端攝像機采樣的視頻數據信號被高性能的專(zhuān)用視頻芯片壓縮，并且通過(guò)ONVIF協(xié)議傳輸到服務(wù)器。視頻監控系統結構如圖1所示?！　?/p>

系統的硬件平臺

　　硬件平臺采用了ARM9嵌入式開(kāi)發(fā)套件，它由核心板和底板組成，核心板上集成Samsung S3C2410處理器(203MHz的主頻，100MHz的總線(xiàn)速度)，64MB SDRAM以及16MB的FLASH。底板上提供以下外設接口：一個(gè)RS232串口，一個(gè)USB HOST接口，一個(gè)10M/100M自適應以太網(wǎng)接口，一個(gè)TFT LCD接口，一個(gè)觸摸屏接口。該系統硬件結構圖如圖2所示。應用程序通過(guò)編碼器模塊采集前端設備的視頻流，按照ONVIF協(xié)議實(shí)時(shí)打包，并通過(guò)以太網(wǎng)接口實(shí)現實(shí)時(shí)流傳輸。并可通過(guò)IDE接口擴充IDE硬盤(pán)作為本地H.264視頻流圖像存儲。

系統軟件設計

　　服務(wù)器是整個(gè)系統的核心，它工作在嵌入式Linux平臺上，嵌入式Linux是標準Linux經(jīng)裁減得到的，同Linux一樣，具有穩定，安全，高效率，實(shí)時(shí)性好等優(yōu)點(diǎn)。Linux操作系統管理著(zhù)整個(gè)設備的軟件、硬件資源，應用程序運行在Linux操作系統上面，因而整個(gè)服務(wù)器的軟件體系可分為四個(gè)層次：引導加載程序、Linux內核、文件系統和視頻服務(wù)器應用程序，其結構如圖3所示?！　?/p>

　　引導加載程序

　　Bootloader為一段引導程序，是系統上電后首先執行的代碼程序，主要完成硬件初始化、設定軟件環(huán)境并將操作系統內核復制到內存中。Bootloader種類(lèi)很多，有redboot、uboot、vivi等，本系統選取uboot，因為它是開(kāi)源的，支持ARM體系，并且資料豐富。Linux內核是Linux操作系統的核心，負責任務(wù)的管理和資源的分配。文件系統是操作系統用于明確磁盤(pán)或分區上的文件的方法和數據結構，即在磁盤(pán)上組織文件的方法。從系統角度來(lái)看，文件系統是對文件存儲器空間進(jìn)行組織和分配，負責文件存儲并對存入的文件進(jìn)行保護和檢索的系統

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