一個(gè)嵌入式視頻監控系統的設計與實(shí)現

引言

傳統的數字視頻監控多采用數字芯片集成或采用純PC監控，由于數字芯片無(wú)智能化的操作系統而PC機處理多路視頻信號的速度較低，導致系統穩定性不夠好。隨著(zhù)嵌入式系統和視頻壓縮技術(shù)的日漸成熟，以及高網(wǎng)絡(luò )帶寬的普及，通過(guò)嵌入式平臺，將視頻信號數字化并壓縮，并通過(guò)內置的Web服務(wù)提供給訪(fǎng)問(wèn)者已成為可能。用戶(hù)可在現有網(wǎng)絡(luò )環(huán)境中，通過(guò)瀏覽器直接觀(guān)看實(shí)時(shí)的監控圖像，實(shí)現高效、簡(jiǎn)潔的監控操作。以嵌入式系統為基礎的數字視頻監控具有：便于計算機處理，適合遠距離傳輸，可靠性高、安裝方便、使用靈活和體積輕巧等優(yōu)點(diǎn)[1- 3]。

1 系統組成方案

我們設計的嵌入式視頻監控系統由視頻服務(wù)器、控制中心、和客戶(hù)端組成，這是因為當監控點(diǎn)和控制臺到達一定數目之后，監控點(diǎn)對于用戶(hù)的開(kāi)銷(xiāo)也越來(lái)越大，因此增加控制中心輔助進(jìn)行管理。系統結構如圖1所示。

1) 嵌入式視頻服務(wù)器

嵌入式的視頻服務(wù)器由硬件模塊和軟件模塊組成。視頻服務(wù)器硬件模塊主要完成視頻信號采集、壓縮、網(wǎng)絡(luò )傳輸和用戶(hù)設置，每個(gè)視頻服務(wù)器出廠(chǎng)時(shí)被分配了一個(gè)唯一的序列號作為用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)的唯一標識。嵌入式軟件模塊的主要功能有是控制硬件和向用戶(hù)傳輸經(jīng)過(guò)壓縮的視音頻數據。

2) 控制中心

控制中心主要處理從客戶(hù)端發(fā)送過(guò)來(lái)的視頻監控信息，然后將許可的請求通知視頻服務(wù)器，使它們之間建立有效連接以傳輸監控視頻數據；另外，控制中心負責視頻服務(wù)器的登記注冊，設定用戶(hù)權限和視頻服務(wù)器的參數?？刂浦行能浖\行在PC服務(wù)器上，由管理員操作維護。

3) 客戶(hù)端

客戶(hù)端是提供給用戶(hù)使用的基于PC的操作界面，可根據不同用戶(hù)權限設定其操作功能?？蛻?hù)端完成控制中心的管理維護、圖像觀(guān)看、云臺調整、圖像參數調整、錄像、告警等功能。

2 視頻終端硬件設計

視頻終端硬件完成視頻信號采集、MPEG-4壓縮和網(wǎng)絡(luò )傳輸。由于高精度實(shí)時(shí)視頻信息量巨大，在傳輸時(shí)需丟棄大量數據幀，因此必須壓縮[4]。我們采用專(zhuān)用芯片按即定格式高速壓縮視頻，實(shí)時(shí)性好，可靠性高。系統視頻服務(wù)器硬件的結構如圖2所示。