ARM平臺嵌入式網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)的實現(xiàn)

摘要：基于ARM處理器S3C2410芯片硬件平臺設計和開發(fā)了一種網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)(NVR服務器)。服務器以裁剪的Linux為操作系統(tǒng)，服務端和客戶端的交互通信采用ONVIF(Open Network Video Interface Forum，開放型網(wǎng)絡視頻接口論壇)協(xié)議，實現(xiàn)了多數(shù)主流前端設備(攝像機)和NVR服務器的兼容性。該NVR內(nèi)置WEB服務器，在客戶端通過網(wǎng)絡，用瀏覽器即可實現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)的管理操作。經(jīng)實驗測試，該服務器運行效果達到預期目標。

引言

　　嵌入式視頻服務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)系著整個系統(tǒng)的運行。本文介紹嵌入式視頻服務器系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)的設計，對前端攝像機音視頻數(shù)據(jù)通過ONVIF協(xié)議進行控制、轉(zhuǎn)發(fā)到客戶端，使用戶隨時隨地都能通過網(wǎng)絡獲得監(jiān)控的錄像信息。

視頻監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)

　　該系統(tǒng)包含了兩部分服務端和客戶端。在服務端，主要負責前端設備的管理、接收并處理來自客戶端的請求?？蛻舳酥饕撠煂崿F(xiàn)基于瀏覽器的遠程配置的視頻顯示和控制。視頻服務器運行在經(jīng)裁剪Linux操作系統(tǒng)上，前端攝像機采樣的視頻數(shù)據(jù)信號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掌?。視頻監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。　　

系統(tǒng)的硬件平臺

　　硬件平臺采用了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接口：一個RS232串口，一個USB HOST接口，一個10M/100M自適應以太網(wǎng)接口，一個TFT LCD接口，一個觸摸屏接口。該系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。應用程序通過編碼器模塊采集前端設備的視頻流，按照ONVIF協(xié)議實時打包，并通過以太網(wǎng)接口實現(xiàn)實時流傳輸。并可通過IDE接口擴充IDE硬盤作為本地H.264視頻流圖像存儲。

系統(tǒng)軟件設計

　　服務器是整個系統(tǒng)的核心，它工作在嵌入式Linux平臺上，嵌入式Linux是標準Linux經(jīng)裁減得到的，同Linux一樣，具有穩(wěn)定，安全，高效率，實時性好等優(yōu)點。Linux操作系統(tǒng)管理著整個設備的軟件、硬件資源，應用程序運行在Linux操作系統(tǒng)上面，因而整個服務器的軟件體系可分為四個層次：引導加載程序、Linux內(nèi)核、文件系統(tǒng)和視頻服務器應用程序，其結(jié)構(gòu)如圖3所示。　　

　　引導加載程序

　　Bootloader為一段引導程序，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、設定軟件環(huán)境并將操作系統(tǒng)內(nèi)核復制到內(nèi)存中。Bootloader種類很多，有redboot、uboot、vivi等，本系統(tǒng)選取uboot，因為它是開源的，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，負責任務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)是對文件存儲器空間進行組織和分配，負責文件存儲并對存入的文件進行保護和檢索的系統(tǒng)

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