來(lái)源：電子技術(shù)應(yīng)用 作者：長(zhǎng)江大學(xué) 漆世錢(qián) 郭麥成

    摘要：介紹了一種采用browser/server結(jié)構(gòu)、在視頻服務(wù)器上內(nèi)置一個(gè)嵌入式web服務(wù)器、基于嵌入式linux視頻的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)。重點(diǎn)闡述了其服務(wù)器端的設(shè)計(jì)。

    關(guān)鍵詞：嵌入式linux web服務(wù)器mpeg-4網(wǎng)絡(luò)通信

    隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展，公安、安防行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)必然是全面數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化。傳統(tǒng)的模擬閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)有很多局限性：傳輸距離有限、無(wú)法聯(lián)網(wǎng)，而且模擬視頻信號(hào)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)會(huì)耗費(fèi)大量的存儲(chǔ)介質(zhì)(如錄像帶)，查詢(xún)?nèi)∽C時(shí)十分煩瑣�；趥�(gè)人計(jì)算機(jī)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)終端功能較強(qiáng)，但穩(wěn)定性不好，視頻前端(如電壓耦合元件等視頻信號(hào)的采集、壓縮、通訊)較為復(fù)雜，可靠性不高�；谇度胧絣inux視頻的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)不需要用于處理模擬視頻信號(hào)的個(gè)人計(jì)算機(jī)，而是把視頻服務(wù)器內(nèi)置一個(gè)嵌入式web服務(wù)器，采用嵌入式實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)。由于把視頻壓縮和web功能集中到一個(gè)體積很小的設(shè)備內(nèi)，可以直接連入局域網(wǎng)，即插即看，省掉復(fù)雜的電纜，安裝方便(僅需設(shè)置一個(gè)ip地址)，用戶(hù)也無(wú)需安裝任何硬件設(shè)備，僅用瀏覽器即可觀(guān)看。

    基于嵌入式linux的視頻網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)將嵌入式linux系統(tǒng)連接上web，即視頻服務(wù)器內(nèi)置一個(gè)嵌入式web服務(wù)器，攝像機(jī)傳送來(lái)的視頻信號(hào)數(shù)字化后由高效壓縮芯片壓縮，通過(guò)內(nèi)部總線(xiàn)傳送到內(nèi)置的web服務(wù)器上。

    1 系統(tǒng)總體框架

    嵌入式linux視頻網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)是電工電子裝置、計(jì)算機(jī)軟硬件以及網(wǎng)絡(luò)、通信等多方面的有機(jī)組合體，它以智能化、網(wǎng)絡(luò)化、交互性為特征，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。如果利用osi七層模型的內(nèi)容和形式，把相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集控制模塊硬件和應(yīng)用軟件以及應(yīng)用環(huán)境等有機(jī)組合，可以形成一個(gè)統(tǒng)一的系統(tǒng)總體框架，其系統(tǒng)總體框架示意圖如圖l所示。

    攝像機(jī)傳送來(lái)的視頻信號(hào)數(shù)字化后，經(jīng)過(guò)壓縮，通過(guò)rs-232/rs485將數(shù)據(jù)送到內(nèi)置的web服務(wù)器，嵌入式ljnux系統(tǒng)的10/100m以太網(wǎng)口實(shí)現(xiàn)接入internet網(wǎng)絡(luò)，將現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)送到客戶(hù)端。整個(gè)系統(tǒng)的核心是嵌入式linux系統(tǒng)。監(jiān)控系統(tǒng)啟動(dòng)后，嵌入式linux系統(tǒng)啟動(dòng)web server服務(wù)程序，接收授權(quán)客戶(hù)端瀏覽器的請(qǐng)求，web server將根據(jù)通信協(xié)議完成相應(yīng)的監(jiān)測(cè)。

    2 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

    2.1 硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)

    本系統(tǒng)以公開(kāi)的嵌入式linux源代碼為基礎(chǔ)，根據(jù)設(shè)計(jì)的嵌入式目標(biāo)板編寫(xiě)相應(yīng)的bootloader程序，然后裁剪出合適的內(nèi)核和文件系統(tǒng)。目標(biāo)平臺(tái)cpu采用motorola公司生產(chǎn)的coldfire嵌入式處理器mfc5272。mfc5272采用coldfire v2可變長(zhǎng)risc處理器核心和digltalidna技術(shù)，在66mhz時(shí)鐘下能夠達(dá)到63dlnrystone2.1mips的優(yōu)良處理能力。內(nèi)部sim(system integratedmodule)單元集成了豐富的通用模塊，只需很少的外圍芯片就可以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)rs-232串行口和一個(gè)usb slave接口。mfc5272還內(nèi)嵌一個(gè)fec(快速以太網(wǎng)控制器)，片外擴(kuò)展一片lxt97l，方便地實(shí)現(xiàn)了一個(gè)100/10 baset的以太網(wǎng)接口。能夠與常用的外圍設(shè)備(如sdram、isdn收發(fā)器)實(shí)現(xiàn)無(wú)縫連接，從而簡(jiǎn)化了外圍電路的設(shè)計(jì)，降低了產(chǎn)品成本、體積和功耗。

    2．2 軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

    視頻監(jiān)控系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)采用的是瀏覽器，服務(wù)器(b／s)網(wǎng)絡(luò)模型，即由客戶(hù)端通過(guò)web向服務(wù)器提出請(qǐng)求，服務(wù)器對(duì)請(qǐng)求做出確認(rèn)響應(yīng)并執(zhí)行相應(yīng)的任務(wù)(如向客戶(hù)端發(fā)送組播地址、圖像格式、壓縮格式等)，建立連接后就可以在客戶(hù)端監(jiān)控被控點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控。服務(wù)器(web servei)端即現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控點(diǎn)的軟件結(jié)構(gòu)包括采集模塊、壓縮編碼模塊、網(wǎng)絡(luò)通信模塊、控制模塊等，如圖2所示。

    2.2.1 視頻采集模塊設(shè)計(jì)

    由于攝像機(jī)得到的是模擬的視頻信號(hào)，不能直接為計(jì)算機(jī)使用，因此要使視頻在網(wǎng)上傳輸，必須首先對(duì)其數(shù)字化。本系統(tǒng)選用的視頻采集卡為conexant公司的bt848卡，該卡不需要任何本地緩存來(lái)存儲(chǔ)視頻像素?cái)?shù)據(jù)，還能夠充分利用基于pci總線(xiàn)系統(tǒng)的