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1、基于嵌入式Linux系统的视频监控系统何海波（安徽理工大学 电气与信息工程学院，安徽 淮南 232001）摘要：随着计算机技术及多媒体技术的飞速发展，数字化和网络化迅速运用一些复杂的井底环境。传统的模拟闭路电视监控系统有很多局限性：传输距离有限、无法联网，而且模拟视频信号数据的存储会耗费大量的存储介质(如录像带)，查询取证时十分烦琐。而具有体积小、功耗小、数字化、安装方便、价格低廉的嵌入式linux设备迅速用到各行各业中。关键词：linux 视频监控系统 软件设计Depending on embedded software design of video surveillance system
2、sHE Hai Bo (School of Electrical and Information Engineering, Anhui University of Science and Technology, Huainan 232001, China)Abstract: With computer technology and the rapid development of multimedia technology, digital and network quickly applied to the police and fire services.Traditional analo
3、g CCTV surveillance system has many limitations: transmission distance is limited, not networking, and analog video signal data storage will spend a lot of storage media (eg video), the query when the evidence is very cumbersome.The small size, low power consumption, digital, easy installation, low
4、cost embedded linux devices used in all walks of life in the fast.Keywords: linux Video Surveillance System Software Design视频监控系统是安全防范系统的组成部分，它是一种防范能力较强的综合系统。视频监控以其直观、方便、信息内容丰富而广泛应用于许多场合。近年来，随着计算机、网络以及图像处理、传输技术的飞速发展，涌现出大量的嵌入式视频监控系统。与传统的模拟监控相比，数字监控具有许多优点第1， 便于计算机处理。第2， 适合远距离传输。第3， 便于查找。第4， 提高了图像的质量与监
5、控效率。第5， 系统易于管理和维护。兼容PC机用于24小时不间断工作时，其性能通常是不可靠的，工控PC机相对普通Pc机的稳定性有一个档次上的提高，适用于较复杂的工作环境；采用linux系统，相对于windows更加稳定。采用简易应用软件的系统是不能够应用安防领域的，视频监控系统的应用软件能力上应支持多任务并发处理，如监视、录像、回放、备份、报警、控制等的多工处理能力. 1数字网络视频监控系统的原理数字网络视频监控系统16的关键设备是网络视频信号采集终端(也被称为视频服务器)，网络视频信号采集终端采用嵌入式实时多任务操作系统。摄像机送来的视频信号在网络视频信号采集终端数字化后由高效压缩芯片压缩，
6、通过内部总线送到网络接口发送到网络上，网络上用户可以直接用在PC机上用浏览器观看网络视频信号采集终端传送过来的摄像机所拍摄的图像，授权用户还可以通过计算机网络透过网络视频信号采集终端控制摄像机镜头和云台的动作或对系统进行配置操作。2 视频监控系统的软件设计嵌入式Linux视频网络监控系统是电工电子装置、计算机软硬件以及网络、通信等多方面的有机组合体，它以智能化、网络化、交互性为特征，结构比较复杂。摄像机传送来的视频信号数字化后，经过压缩，通过RS-232/RS485将数据送到内置的Web服务器，嵌入式Linux系统的 100/1000M以太网口实现接入Internet网络，将现场信号送到客户端
7、。整个系统的核心是嵌入式Linux系统。监控系统启动后，嵌入式Linux 系统启动Web Server服务程序，接收授权客户端浏览器的请求，Web Server将根据通信协议完成相应的监测。3硬件设计方案系统硬件结构如图1 所示，该系统采用Samsung 公司的ARM9 内核芯片S3C2440作为硬件平台的中央处理器，该处理器主频可达400MHz，硬件接口和资源丰富，存储单元包括Flash 和SDRAM，Flash 具有掉电保持数据的特性，用于存储Bootloader 启动程序、Linux 内核映像、文件系统以及用户应用程序等。SDRAM 数据存取速度大大高于Flash 存储器，用于为操作系统
8、和应用程序提供运行空间。部网络进行通信，通过USB HOST 接口连接USB。图2 系统硬件结构图4 软件设计方案软件平台采用的嵌入式操作系统为Linux 2.6.36，Linux 具有内核小、效率高、源码开放、内核直接提供网络支持等优点，但嵌入式系统的硬件资源有限，因此需根据实际需求对内核进行裁剪，配置所需的功能模块，然后再移植到硬件平台上。4.1 视频采集模块视频采集模块通过嵌入式Linux 操作系统调用Video4Linux(V4L)5和图3 视频采集流程底层设备驱动程序来完成视频捕获。V4L 是Linux 中关于视频设备的内核驱动，它为Linux 下的各种视频设备提供了统一的编程接口，
9、应用程序通过这些接口函数就可以操纵各种不同的设备。视频采集流程如图2 所示。4.2 视频压缩模块从摄像头直接采集过来的图像由于数据量较大，不利于进行网络传输，因此需先对其进行压缩编码。MPEG-4 是目前网络多媒体传输的主要格式，具有高效的压缩率，它利用很窄的带宽，通过帧重建技术来压缩图像数据，以求利用最少的数据获得最佳的图像质量，可满足实时视频传输的要求。在宿主机Linux 操作系统中对Xvid0.9.2 进行交叉编译的步骤如下：（3）编译移植mjpg-streamer软件包,解压mjpg-streamer源码包，(4)搭建视频服务器制作根文件系统把jpeg和SDL库从交叉编译器lib目录拷
10、贝到根文件系统的/lib库下4.3 视频传输模块视频传输模块负责把压缩后的视频流传输到以太网，对实时性要求较高，本文使用实时传输协议（Real-time Transport Protocol，RTP），它可以在一对一或者一对多的网络环境中实现流媒体数据的实时传输。参考文献：1ITUTH.241.ExtendedvideoproceduresandcontrolsignalsforH.300seriesterminalS.2003.2WiegandT,SullivanGJ,etal.OverviewoftheH.264/AVCvideocodingstandardJ.IEEETrans,Circuits,SystVideoTechnol,2003,13(7).3韦东山.嵌入式linux应用开发完全手册M.李煜晖,等译.北京:人民邮电出版社,2000:2282304刘宝华.linux设备驱动详解M.北京:电子工业出版社,20015BaldiM,OfekY.Endtoenddelayanalysisofvideoconferencingoverpacket-switchednetworksJ.IEEE/ACMTransactionsonNetworking(TON),2000,8(4):479492