主頁（http://www.by236.com）：基于B/S模式的嵌入式視頻監控系統的設計 【中國集群通信網】視頻監控系統將被監控現場的實時圖像和數據等信息準確、清晰、快速地傳送到監控中心服務器，監控中心將實時、直接地掌握各個被監控現場的當前情況(包括圖像、聲音及其他敏感數據)，從而對敏感事件進行快速反應[1]。視頻監控系統將被監控現場的實時圖像和數據等信息準確、清晰、快速地傳送到監控中心服務器，監控中心將實時、直接地掌握各個被監控現場的當前情況(包括圖像、聲音及其他敏感數據)，從而對敏感事件進行快速反應[2]。 本文設計了一種具有用戶零維護、價格低廉、性能穩定等特點的嵌入式視頻監控系統。該系統以ARM處理器S3C2440和嵌入式Linux操作系統為核心平臺，通過USB攝像頭采集視頻數據，基于TCP/IP協議進行網絡傳輸，用戶通過瀏覽器即可監控遠程視頻，視頻可以保存，以便回放。 1視頻監控系統方案設計 1.1監控系統硬件平臺設計  監控系統硬件平臺是整個監控系統的基礎，在系統設計中占有至關重要的地位，硬件選擇的成功與否直接決定著系統功能的優劣。本設計中主要硬件有NANDFLASH、嵌入式處理器S3C2440、SDRAM、網卡、USB接口攝像頭等。 視頻監控系統的硬件結構方案如圖1所示。系統以S3C2440處理器為核心，外擴其他外圍設備。S3C2440處理器是SAMSUNG公司基于ARM公司的ARM920T處理器核，它是一款高度集成的芯片，主頻為400MHz，提供了一套較完整的通用外圍設備接口，支持性價比非常高的NANDFLASH啟動，可支持Linux等多種操作系統的移植[3]。 1.2監控系統軟件方案設計 本系統選擇Linux操作系統作為軟件開發平臺，編譯環境采用交叉編譯調試的方式，嵌入式Linux的內核選用2.6.13，根文件系統采用yaffs。 一套完整的視頻監控系統應該至少包含視頻數據的采集、處理、傳輸、存儲與控制等功能，為了很好地實現以上功能，本系統劃分為三大功能模塊：嵌入式流媒體服務器、嵌入式Web服務器和用戶視頻監控端。嵌入式流媒體服務器模塊主要實現視頻數據的采集、存儲和傳輸等功能;嵌入式Web服務器模塊負責處理監控端發來的請求并通過與瀏覽器的交互為用戶提供監控平臺;用戶視頻監控端模塊實現對遠程視頻的實時監控，并且可以控制視頻的亮度和對比度等。 2嵌入式流媒體服務器的實現 流媒體服務器模塊的主要功能有視頻采集、視頻壓縮、視頻存儲和視頻傳輸。本系統采用中星微公司生產的ZC0301芯片的USB攝像頭，ZC0301主要由五大功能模塊組成，即系統控制、圖像信號處理、次取樣和水平掃描模塊、JPEG編碼器和USB設備控制[4]。采用該芯片的攝像頭應用最廣泛，方便購買和維護，經過此芯片處理后得到的是JPEG編碼的位流，實現了視頻的壓縮。
2.1基于Video4 Linux的視頻采集 Video4 Linux(簡稱“V4L”)是Linux中關于視頻設備的內核驅動，它是針對視頻設備的應用程序編程提供的一系統接口函數。視頻采集的基本流程如圖2所示。利用V4L對USB攝像頭的編程需要用到Linux下2個系統調用，分別是ioctl()調用和mmap()調用。 在V4L標準中提供了多個數據結構和控制命令，程序通過調用函數對設備進行控制，完成視頻采集的任務。ioctl()函數中主要的設備控制命令有： (1)VIDIOCGCAP:獲取采集設備基本信息，比如支持最大最小分辨率等; (2)VIDIOCSPICT、VIDIOCGPICT：分別為設置和獲取采集圖像的各種屬性; (3)VIDIOCGMBUF：獲取緩沖區信息，比如每幀大小、最多支持的幀數等; (4)VIDIOCMCAPTURE：捕捉圖像，獲取圖像信息; (5)VIDIOCSYNC：等待采集一幀圖像完畢。 應用程序獲取攝像頭采集的圖像數據有兩種方法，分別是read()(直接讀取的方法)和mmap()(內存映射的方法)。mmap()系統調用使得進程之間通過映射同一個文件而實現內存共享，優點是效率高，因為進程可以直接讀寫內存，而不需要任何數據的拷貝，加速了I/O訪問，本系統就采用此方法。 (中國集群通信網 | 責任編輯：陳曉亮) |
