ARM平臺(tái)嵌入式網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

摘要：基于ARM處理器S3C2410芯片硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)和開發(fā)了一種網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)(NVR服務(wù)器)。服務(wù)器以裁剪的Linux為操作系統(tǒng)，服務(wù)端和客戶端的交互通信采用ONVIF(Open Network Video Interface Forum，開放型網(wǎng)絡(luò)視頻接口論壇)協(xié)議，實(shí)現(xiàn)了多數(shù)主流前端設(shè)備(攝像機(jī))和NVR服務(wù)器的兼容性。該NVR內(nèi)置WEB服務(wù)器，在客戶端通過網(wǎng)絡(luò)，用瀏覽器即可實(shí)現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)的管理操作。經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)試，該服務(wù)器運(yùn)行效果達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。

引言

　　嵌入式視頻服務(wù)器作為嵌入式視頻監(jiān)控系統(tǒng)的核心，其性能的優(yōu)劣直接關(guān)系著整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行。本文介紹嵌入式視頻服務(wù)器系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，對(duì)前端攝像機(jī)音視頻數(shù)據(jù)通過ONVIF協(xié)議進(jìn)行控制、轉(zhuǎn)發(fā)到客戶端，使用戶隨時(shí)隨地都能通過網(wǎng)絡(luò)獲得監(jiān)控的錄像信息。

視頻監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)

　　該系統(tǒng)包含了兩部分服務(wù)端和客戶端。在服務(wù)端，主要負(fù)責(zé)前端設(shè)備的管理、接收并處理來自客戶端的請(qǐng)求。客戶端主要負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)基于瀏覽器的遠(yuǎn)程配置的視頻顯示和控制。視頻服務(wù)器運(yùn)行在經(jīng)裁剪Linux操作系統(tǒng)上，前端攝像機(jī)采樣的視頻數(shù)據(jù)信號(hào)被高性能的專用視頻芯片壓縮，并且通過ONVIF協(xié)議傳輸?shù)椒?wù)器。視頻監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示?！　?/p>

系統(tǒng)的硬件平臺(tái)

　　硬件平臺(tái)采用了ARM9嵌入式開發(fā)套件，它由核心板和底板組成，核心板上集成Samsung S3C2410處理器(203MHz的主頻，100MHz的總線速度)，64MB SDRAM以及16MB的FLASH。底板上提供以下外設(shè)接口：一個(gè)RS232串口，一個(gè)USB HOST接口，一個(gè)10M/100M自適應(yīng)以太網(wǎng)接口，一個(gè)TFT LCD接口，一個(gè)觸摸屏接口。該系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。應(yīng)用程序通過編碼器模塊采集前端設(shè)備的視頻流，按照ONVIF協(xié)議實(shí)時(shí)打包，并通過以太網(wǎng)接口實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)流傳輸。并可通過IDE接口擴(kuò)充IDE硬盤作為本地H.264視頻流圖像存儲(chǔ)。

系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

　　服務(wù)器是整個(gè)系統(tǒng)的核心，它工作在嵌入式Linux平臺(tái)上，嵌入式Linux是標(biāo)準(zhǔn)Linux經(jīng)裁減得到的，同Linux一樣，具有穩(wěn)定，安全，高效率，實(shí)時(shí)性好等優(yōu)點(diǎn)。Linux操作系統(tǒng)管理著整個(gè)設(shè)備的軟件、硬件資源，應(yīng)用程序運(yùn)行在Linux操作系統(tǒng)上面，因而整個(gè)服務(wù)器的軟件體系可分為四個(gè)層次：引導(dǎo)加載程序、Linux內(nèi)核、文件系統(tǒng)和視頻服務(wù)器應(yīng)用程序，其結(jié)構(gòu)如圖3所示?！　?/p>

　　引導(dǎo)加載程序

　　Bootloader為一段引導(dǎo)程序，是系統(tǒng)上電后首先執(zhí)行的代碼程序，主要完成硬件初始化、設(shè)定軟件環(huán)境并將操作系統(tǒng)內(nèi)核復(fù)制到內(nèi)存中。Bootloader種類很多，有redboot、uboot、vivi等，本系統(tǒng)選取uboot，因?yàn)樗情_源的，支持ARM體系，并且資料豐富。Linux內(nèi)核是Linux操作系統(tǒng)的核心，負(fù)責(zé)任務(wù)的管理和資源的分配。文件系統(tǒng)是操作系統(tǒng)用于明確磁盤或分區(qū)上的文件的方法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，即在磁盤上組織文件的方法。從系統(tǒng)角度來看，文件系統(tǒng)是對(duì)文件存儲(chǔ)器空間進(jìn)行組織和分配，負(fù)責(zé)文件存儲(chǔ)并對(duì)存入的文件進(jìn)行保護(hù)和檢索的系統(tǒng)

linux操作系統(tǒng)文章專題:linux操作系統(tǒng)詳解（linux不再難懂）