一種移動視頻監(jiān)控及定位系統(tǒng)的設計

　　前言

　　隨著3G/4G移動通信網(wǎng)絡和計算機技術的快速發(fā)展，移動互聯(lián)網(wǎng)從很多方面改善了人們傳統(tǒng)的生活方式，3G/4G移動網(wǎng)絡具有帶寬寬、廣域廣、高安全性等突出特點，能夠突破安防行業(yè)長距離數(shù)字化無線監(jiān)控一直以來難以簡單實現(xiàn)的瓶頸，為無線視頻監(jiān)控開辟了一條新的道路。

　　本文設計的一種移動視頻監(jiān)控及定位系統(tǒng)，采用S3C6410處理器作為硬件基礎，以Mediastream、Live555、VLC開源項目為核心，3G/4G移動通信網(wǎng)絡作為網(wǎng)絡傳輸媒介，采用H.264編解碼方式實現(xiàn)視頻的采集傳輸播放，并集成GPS模塊進行位置數(shù)據(jù)的采集、傳輸、顯示，實現(xiàn)移動目標的視頻監(jiān)控、定位功能，該系統(tǒng)的前端硬件設備小巧，易于使用。

　　系統(tǒng)原理

　　系統(tǒng)框圖

　　如圖1所示。

　　工作原理

　　系統(tǒng)前端采用S3C6410處理器為核心處理器，包括了攝像頭、GPS模塊、傳輸模塊，提供了一個具有低成本、低功耗，高性能的應用處理器解決方案。它包含一個集成的多格式編解碼器( MFC )支持MPEG4/H.263/H.264編碼、譯碼以及VC1的解碼。前端采用Mediastream開源項目從攝像頭采集數(shù)據(jù)，然后S3C6410處理器使用其硬件編解碼器將采集到數(shù)據(jù)編碼成H.264視頻流，發(fā)送到中轉服務器，中轉服務器使用Live555開源項目對視頻流進行轉發(fā)，最后在PC端使用VLC播放器進行解碼播放，整個過程實現(xiàn)了視頻采集、編碼、傳輸、解碼和播放功能。

　　前端通過嵌入式程序將GPS模塊采集到的位置數(shù)據(jù)進行處理后，提取出其中的經(jīng)緯度數(shù)據(jù)，利用Socket發(fā)送到PC端軟件，PC端軟件使用電子地圖實時顯示移動前端所在的地點，實現(xiàn)對移動目標的實時定位和監(jiān)控功能，并記錄其軌跡。

　　網(wǎng)絡傳輸模塊則使用通過USB接口連接到開發(fā)板上的3G上網(wǎng)卡連接3G網(wǎng)絡，通過在前端腳本軟件啟動撥號上網(wǎng)，開啟數(shù)據(jù)傳輸通道。

　　前端軟件設計

　　GPS數(shù)據(jù)采集

　　數(shù)據(jù)采集

　　硬件設備采用的是S3C6410開發(fā)板，使用串口將GPS模塊與開發(fā)板相連接，設定好串口相關參數(shù)后便可以從串口中讀出實時的GPS數(shù)據(jù)。

　　數(shù)據(jù)處理

　　從串口中讀取出來的GPS數(shù)據(jù)是標準的GPS數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)格式之一如下：

　　(1)Global Positioning System Fix Data(GGA)GPS定位信息
　　$GPGGA,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,M,<10>,M,<11>,<12>*hh
　　<1> UTC時間，hhmmss(時分秒)格式
　　<2> 緯度ddmm.mmmm(度分)格式(前面的0也將被傳輸)
　　<3> 緯度半球N(北半球)或S(南半球)
　　<4> 經(jīng)度dddmm.mmmm(度分)格式(前面的0也將被傳輸)
　　<5> 經(jīng)度半球E(東經(jīng))或W(西經(jīng))
　　<6> GPS狀態(tài)：0=未定位，1=非差分定位，2=差分定位，6=正在估算
　　<7> 正在使用解算位置的衛(wèi)星數(shù)量(00~12)(前面的0也將被傳輸)
　　<8> HDOP水平精度因子(0.5~99.9)
　　<9> 海拔高度(-9999.9~99999.9)
　　<10> 地球橢球面相對大地水準面的高度
　　<11> 差分時間(從最近一次接收到差分信號開始的秒數(shù)，如果不是差分定位將為空