嵌入式远程视频监控与点播系统设计.pdf

第30卷第11期微计算机应用Vol130No111
2009年11月MICROCOMPUTERAPPLICATIONSNov12009

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:嵌入式系统ARMLinux视频监控视频点播

DesignofEmbeddedRemoteVideoMonitoringandPlaybackSystem3

JIAODeyu,LIShurong

(Dept.ofInformationandControlEngineering,ChinaUniversityofPetroleum,Dongying,257061,China)

Abstract:Thepurposeofthispaperistointroduceanembeddedremotemonitoringandplaybacksystem.Thesystemisdesignedto
solvethevideomonitoringandplaybackprobleminthecomplicatedordangerousindustrilenviromentFirst,theoverallstructureofthe
systemisproposed.Then,thevideocapturemodule,videocompressionmoduleandvideogenerationmodulearedesignedbasedon
embeddedWebserverandembeddedstreammediumserver.Last,resultsshowthesystemisvalid.
Keywords:EmbeddedSystem,ARM,Linux,VideoMonitoring,VideoPlayback

1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,NANDFlash,SDRAM,JTAG等构成嵌入式最小系统。扩展USB接
口、RS232接口和以太网接口,通过USB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45

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。

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。①设置USB摄像头采集RGB24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。②使用shmat系统调用接口连接共享
内存。③获取视频图像。第四步,使用Intel的IPP
库函数ippiRGBToYUV420将视频转换为YUV420
平面格式用于视频压缩。图1系统总体框架图

图2系统软件架构
3.2实时视频监控模块
以RTSP协议