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1、基于涛的视频监控系统设计周一,李勇武汉邮电科学研究院,武汉摘要 随看商用时代的到来,基于网络的视倾监控系统已经成为了业界研究的热 点。本文介绍了一种基于心狡硬件平 台和操作系统的的视倾监控系统,并给出了系统主要模块如视倾采集、视奴编码、视倾传拾模块的解决方案。关健词视倾监控系统第三代移动通信心公,曲已犯峨石佣心如,司公幻,面朋诚,肠哑胎曰比面,粉巴诫明,加盆扰以妇村压山沈卿肠以刁儿仁朋从 八,四叫释目吐,花,讨访坦面闭认山因加沮叨为心成引言随着数字技术的迅猛发展,网络技术的不断发展和进步,图像信息的数字编码处理模式的不断增加,新一代网络数字视频监控系统日益显示出其独特的魅力川。随着牌照的发放,
2、电信运营商开启了固网移动全业务运营时代。视频监控业务利用高带宽的无线接人,支持在任意地点上传现场图像、在任意位置接收远方图像,并和固网视频监控系统融合实现随时随地、无所不在的视频监控应用。嵌人式系统是以应用为中心、以计算机技术为基础、并且软件硬件可裁剪、适用于对功能、可靠性、成本、体积、功耗等有严格要求的专用计算机系统。本文提出了一种基于嵌人式系统的视频监控系统的设计方法,并对系统的硬件平台和软件设计作了详细介绍。系统总体设计无线视频监控系统采用嵌人式技术、图像编码技术及无线传输技术。系统的总体结构如图所示视频采集终端通过摄像头采集视频数据,把从采集到的数据经过压缩编码后,再通过无平台台台无线
3、通信模块块,”块块块块块块块块接接接接接接接接接收终端端图系统的总体结构框图线通信模块发送到网络 视频接收终端接人,可以接收由监控点传输来的视频。视频接收终端可以是机、手机等可以连人的设备。系统监控终端硬件平台选用的是深圳市亿道电子技术有限公司开发的教学开发平台,该平台基于架构最新的嵌人式微处理器,并支持操作系统。系统硬件平台简介本系统使用的硬件平 台框图如图所示,系统是基于高性能 的儿处理器并支持山“操作系统的多功能嵌人式教学开发平台。平台基于架构最新的嵌人式微处理器,并支持灯操作系统。此平台使用为仁提供的强大功能和丰富接口,通过进一步的扩展,可以实现适合于多种多样应用领域的嵌人式产品和实验
4、系统。平台是采用的核心板功能板的模式,核心板为比板,有最小系统运行所需要的硬件,包括,接的外接电源即可单独上电运行工作了,而且板上面配制了打口,串口,网口,可分别完成程序的下载,调试工作。系列嵌人式处理器是英特尔公司于年底推出的,儿嵌人式处理器是基于花构架的核心处理器,加人了技术,大大提升了多媒体处理能力。摄像头卜一一刁一月无线通信模块图系统硬件平台框图摄像头采用深圳创腾电子出品的爱星数码摄像头一,采用美国原装高质感光元件,全玻璃镜头。接口即插即用的特性使得安装方便,无须捕捉卡。将采集到的视频图像数据放人输人缓冲区中,然后将缓冲区图像数据通过网络传输到控制终端。无线通信模块采用的是数据卡,属
5、于无线网卡,同时具有高速下行和高速上行。该模块是接口,可以支持和嵌人式系统。系统软件设计本系统采用 了操作系统。操作系统是微软公司推出的嵌人式操作系统,在信息家电、消费类电子,移动计算等实时性要求不高但人机交互复杂的应用中被广泛使用。软件系统由系统引导加载程序以、定制的操作系统、摄像头驱动和无线通信模块驱动和应用程序等组成。本设计在提供的儿仁基础上针对硬件平台做适当移植后,在集成环境中根据具体的需求来定制操作系统。该系统软件部分主要包含视频采集、视频压缩编码、视频传输等几个模块,图像经过前端采集后进行压缩,无线传输模块负责将数据发送至网络,视频流解码后在接收终端能进行实时查看,现对实现这几个模
6、块的解决方案进行介绍。视频采集模块视频采集是监控系统中的重要部分,视频采集是通过在的平台上外接摄像头来实现的,其工作流程如图所示。要实现此功能,首先要解决基于的摄像头驱动。目前基于的两种驱动模型为 本机设备驱动程序和流接口驱动程序。本机设备驱动程序是提供给系统使用,而流接口驱动程序是提供给用户使用。本系统用到的摄像头,其驱动程序正是基于流接口驱动的。为流接口驱动提供一组固定的流接口函数。设备驱动程序必须输出的函数有、玩切卫、,上述个函数接口是所有的驱动程序必须提供的,缺一不可。无线通信模块也是接口的,其驱动与摄像头驱动类似,也是基于的流接口驱动。视频编码模块摄像头获取的视频信号必须经过压缩编码
7、以后才适合通过无线网络进行传输,本系统没有采用专图视频采集模流程图用硬件芯片,而是使用软件对图像进行压缩编码。而凭借其优秀的编码能力和良好的网络适应性等优势,在数字视频应用领域得到广泛应用,适合在无线网络中传输,。“,是由一和联合提出的高度压缩数字视频编解码器标准,在,一中称为翻,而在中被称为甲一的第部分,即高级视频编码。在技术上保留了以往标准如,甲一等的优点,在结构上并没有变化,但又具备了一些优点,如编码效率高、容错能力好、良好的网络适应性等。本文在基于山为高性能处理器开发平台上,采用软件方法实现科的视频压缩编码,其实现如图所示。打打开并初始化视绷采集设备,并并分配箱入视绷数据级存存图科 编
8、码流程图视频传输模块在视频监控系统中,视频的传输 占有很重要的地位,视频监控系统的实时性及可靠性需要稳定可靠的视频传输作为保障。基于实时传输协议一的视频实时传输框图的实现如图所示,本传输部分引人了反馈机制。是一种提供端到端传输服务的实时传输协议。本身并没有提供顺序数据报传送机制或其它服务质量保证,必须配合实时传输控制协议使用以实现视频数据的实时传输。一习侧反馈信息包是接收端向发送端周期性发送的报文,提供可靠的顺序数据报传送机制,以及流量控制或拥塞控制等服务。发送端将视频流封装到包内通过无线网络传送给接收终端,同时接收来 自接收端的包对进行反馈控制。接收端主要是完成包的解码。图基于,的视频传输框
9、图结束语本文提出了一种基于为心的视频监控系统的总体设计方案,介绍了系统的硬件平台与软件设计方案。随着的大规模商用,视频监控系统的发展即将迈人一个新的阶段,会更加广泛地应用于应急指挥、校园监控、家庭监控等领域。参考文献,工压,白点,一张伟男,唐伦,陈前斌,张滋华基于传翰的视频监控系统的后台设计 电视技术,一张滋华,万晓愉,樊自甫视频监控系统传枪部分的设计电视技术,珍,一何宗键,嵌人式系统 北京北京航空航天大学出版社,以拓李君猫,赵利,邹柏程的一流接口驱动开发【单片机与嵌人式应用,加一基于的视颇监控系统的设计与实现【武汉华中科技大学,刀一作者简介周一,女,土家族,年生,湖北利川人,硕士研究生在读,通信与信息系统专业,主要研究方向为数字通信李勇,男,年生,湖北通山人,教授级高级工程师,硕士研究生导师,主要研究方向为光纤通信。