嵌入式远程视频监控与点播系统设计.pdf
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1、第30卷第11期2009年11月微 计 算 机 应 用M ICROCOMPUTER APPL ICATI ONSVol130 No111Nov12009嵌入式远程视频监控与点播系统设计3矫德余 李树荣(中国石油大学 信息与控制工程学院 东营 257061)摘要:针对危险等复杂的工业监控场合,设计了基于ARM+Linux嵌入式系统的远程实时视频监控和历史视频点播系统。首先给出了系统的总体结构,构建了嵌入式Web服务器和嵌入式流媒体服务器,在此基础上完成视频采集模块、视频压缩处理模块、视频文件生成模块的设计。测试结果表明,所设计系统能够实现远程实时视频监控和历史视频点播,系统稳定可靠。关键词:嵌入
2、式系统 ARML inux 视频监控 视频点播Design of Embedded Remote VideoM on itoring and Playback System3J I AO Deyu,L I Shurong(Dept.of Infor mation and Control Engineering,China University of Petroleum,Dongying,257061,China)Abstract:The purpose of this paper is to introduce an embedded remote monitoring and playbac
3、k system.The system is designed tosolve the video monitoring and playback problem in the complicated or dangerous industril enviroment First,the overall structure of thesystem is proposed.Then,the video capture module,video compression module and video generation module are designed based onembedded
4、Web server and embedded stream medium server.Last,results show the system is valid.Keywords:Embedded System,ARM,Linux,VideoMonitoring,Video Playback1 引言视频监控系统在工业领域有着广泛的应用,特别是在危险等复杂的工业环境中,对安全隐患的防范和环境监控等起到了不可忽视的作用。目前实际应用中多以PC作为主机,也存在重复布线、传输距离短、功耗高和软件开放性较差等缺点。随着网络技术和嵌入式技术的蓬勃发展,基于ARM嵌入式的网络视频监控系统以其体积小、功耗
5、低、应用方案灵活、支持软件丰富、成本低等特点逐渐得到了人们的广泛关注。本文所介绍的视频监控方案,以数字视频的压缩、传输、存储和播放为核心,不仅能够实现传统的视频实时监控,同时可以实现视频的选择存储和点播。2 系统概述图1是嵌入式远程视频监控与点播系统总体框架图。硬件方面:采用基于ARM9内核Samsung公司的S3C2410嵌入式微处理器,外接电源和复位电路,NAND Flash,S DRAM,JT AG等构成嵌入式最小系统。扩展US B接口、RS232接口和以太网接口,通过US B接口连接OV511芯片摄像头和U盘存储设备构成嵌入式视频系统。软件方面:在硬件系统的基础上构建Linux嵌入式操
6、作系统和基于BOA的嵌入式Web服务器、基于RTSP协议、RTP/RTCP协议的流媒体服务器,编写视频采集、压缩和存储程序,实现远程视频监控与点播功能。本文于2009-06-30收到。3基金项目:国家973项目(2004CB318000)。11期矫德余 等:嵌入式远程视频监控与点播系统设计处理器从摄像头采集图像数据,一方面经过压缩处理,结合网络技术传输到客户端,客户端接收到视频数据后解码显示,实现网络视频监控;另一方面判断视场变化情况,对视频进行压缩存储,结合CGI程序实现视频点播。图1 系统总体框架图3 软件设计按照模块化设计思路进行软件设计,应用多线程以提高运行效率。系统的软件架构如图2所
7、示。3.1 视频数据采集视频数据采集通过调用V4L的API函数实现。在程序中采用内存映射方式来获取视频图像以提高效率,内存映射返回的地址就是存放图像数据的起始地址。设置US B摄像头采集RG B24格式的图像数据,由驱动程序接口ioctl方法来完成视频设备的初始化。使用shmat系统调用接口连接共享内存。获取视频图像。第四步,使用Intel的IPP库函数ippiRG BToY UV420将视频转换为Y UV420平面格式用于视频压缩。图2 系统软件架构3.2 实时视频监控模块以RTSP协议、RTP/RTCP协议为基础构建流媒体服务器。RTSP(Real Ti me Control Protoc
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