基于ARM的嵌入式视频监控系统设计_彭铁钢
基于ARM的嵌入式智能视频监控系统设计
&Informationcommunications信息通信摘 要：提出了一种基于ARM 系列微处理器S3C2410的智能视频监控系统。
介绍了此系统的软、硬件构成、流程设计及目标检测算法。
该系统能有效降低存储的视频信息的冗余性、减轻监控人员的工作负荷，监控效果良好。
关键词： ARM 、目标检测、视频监控中图分类号: TP316 文献标识码: B 文章编号：1673-1131(2010)01-036-03 一、引言计算机技术的广泛应用和数字图像技术的发展, 数字视频检测和监控系统已经被应用于交通监控、银行系统和流水线产品检测等很多方面。
传统的检测和监控是由人在主控室来操纵各路摄像机, 或者是摄像机连续不断地工作, 将拍摄到的图像视频信号存储起来供以后分析使用。
这样就出现以下问题：人是控制主体, 人眼视觉对视频的检测是有限的且不间断的、长期的观察对人视觉损伤大；视频冗余信息量大, 浪费了大量存储空间, 检索困难[1]。
本文提出采用嵌入式处理系统作为视频采集前端，先基于ARM 的嵌入式智能视频监控系统设计辛朝焕1-2 张仁杰/上海理工大学光电学院（上海·200093）Design and Implementation of Embedded Intelligent SurveillanceSystem Based on ARMXin Chaohuan 1-2 Zhang RenjieOptical and Electronic Information Engineering College of University of Shanghai for Science and Technology,Shanghai China 200093Abstract: The intelligent surveillance system is proposed based on the microprocessor S3C2410 of ARM series. And then, the software and hardware con fi gurations, design of fl ow and algorithms of target detection are introduced. The system can effectively reduce the redundancy of video information stored and the workload of monitoring staff, and show good surveillance effects.Keywords: ARM Target Detection Video Surveillance对采集的图像进行预处理，并检测图像中是否包含了目标的信息。
基于ARM的嵌入式视频监控系统设计
２ｏ＂ ． ３
Ｌｉ Ｇｕｏ ｈｅ ｇ， ｎ ｚ ｎ Ｓｈｅ Ｘ ｉｏｌ ｎ ａ ｉ ｎ
（ ｒ ｉｅ ｉ ｆ ｉａ，ａ ｕｎ ３０ １ Ｓ ａｘ， ｉａ Ｎｏｔ Ｕｎｖｒｔ ｏ ｎ Ｔ ｉ ａ０ ０ ５ ，ｈ ｎ ｉ ｎ） ｈ ｓｙ Ｃｈ ｙ Ｃｈ
Ａ ｂｓｒ ｔ ｔ ａｃ ：Ｔｈ ｓｄｅ ｉｎ ｏ ｍ ｂｅ ｄｅ ｙｓｅ ｏｎｓｓｓｏ ｉ ｅ ａ ｕｒ ，ｖ ｄ ｏ ｓｇ ｌｐｒ ｅｓｎｇ ｔ ｒ ｇ ，ａ ｒ ｎｓ ｉｓｏ ｉ ｓｇ ｆｅ ｄ ｄ ｓ ｔｍ ｃ ｉｔ ｆｖ ｄ ｏ ｃ ｐｔ ｅ ｉ ｅ ｉｎａ ｏｃ ｓｉ ，ｓｏ ａ ｅ ｎｄ ｔａ ｍ ｓｉ ｎ
ｍ ｅｈｏ ｔ ｄｓｏｆａ ｌｓｓａ ｏ ｐａ ｓ ｎ ｆｓ ｌｃ ｅ ｎａｙ ｉ ｎｄ ｃ ｍ ｉ ｒ ｏ ｏ ｅ ｔｄ ＬＰＣ２ ０ ＡＲＭ ａ ｉｙ ｏ ｈｉ ｓｔ ａｎ ｐ ｏｃ ｓｉ ｇ ｃ ｉ ，ｔ ｅ ｅ ｔ ｒ ａ ｅ ２１ ｆｍ ｌ ｆｃ ｐｓａ ｈｅ ｍ ｉ ｒ ｅｓｎ ｈ ｐ ｈ ｘ ｅ ｌ ｎ ｄｅｉ ｎ ｆｉｓｒｃ ｎｄ ｆｅ ｉ ｌ ｎ ｔ ｔ ａ ｅ ｃ ｉｇ ａｉ ｎ ａ ｏｎ ｒ ｅ ｒ ｔ ｄ ｖｉ ｏ ｄｅ ｏ ｒ，Ｔ ＣＯ Ｎ ，Ｏ Ｓ ， ｓｇ ｏ ｔ ｉｈ ａ ｘ ｂ ｅ ｉ ｈｅ ｓｏｒ ｇ ｏｎｆ ｕｒｔｏ ｎｄ ｃ ｔｏｌｏｆｉ ｇ ａ ｅ ｄｅ ｃ ｄｅ ｓ ｌ ｎｔ Ｄ ｂａ ｋｌｇ ｔ ｃ ｎｔｏ ，ｈｏｒｚ ｃ ｉｈ ｏ ｒｌ ｉ ｏｎｔｌ／ ｖ ｒｉａ ｏｏｍ ｕｎ ｔｏｎ Ｔ １ ８ ｖｄｅ ｏｃ ｓｉ ｈｉ ａ ｅ ｔｃ ｌｚ ｆ ｃ ｉ Ｂ ｉ ｏ ｐｒ ｅｓｎｇ ｃ ｐ，ｖ ｓ ｌＯ Ｓ ｍ ｅ ｕ．Ｔｈｅ ｃｒ ｕｉ １ ｉｕａ Ｄ ｎ ｉｃ ｔ ｄｅｉ ｈａ ａ ｓｔ ｙ ｔ ｍ ｎｔｌｉ ｎｔ ｍ ａｌｓｚ ，ｌ ｗ ｗ ｅ ｏｎ ｕｍ ｐｔ ｎｄ ｓｍ ｐｌ ｓｇ ｔ ｔｍ ｋｅ ｈｅ ｓ ｓｅ ｉ ｅ ｇｅ ，ｓ ｌ ｉｅ ｏ ｐｏ ｒｃ ｓ ｎ ｉ ａ ｉ ｏｎ ｅ ｏｐｅａｉ ｎ，Ｓ ｎｓｅ ｄ ｏ ｒ ｔｏ Ｏ ｉ ｔ ａ ｆＰＣ—
基于ARM嵌入式局域网视频监控系统的设计与实现
构的处理器， 除了具有 ＡＲＭ 体系结构的共同特点以外， 每一个系列的 ＡＲＭ 微处理器都有各自的特点和应用领 域。其中， ＡＲＭ７， ＡＲＭ９， ＡＲＭ９Ｅ 和 ＡＲＭ１０ 为 ４ 个通用 处理器系列， 每一个系列提供一套相对独特的性能来满 足不同应用领域的需求。ＳｅｃｕｒＣｏｒｅ 系列专门为安全要求 较高的应用而设计。
２ ＡＲＭ 处理器概述
采用 ＲＩＳＣ 架构的 ＡＲＭ 微处理器具有体积小、低功 耗、低成本、高性能的特点。它支持 Ｔｈｕｍｂ（ １６ 位） ／ＡＲＭ （ ３２ 位） 双指令集， 能很好地兼容 ８ 位／１６ 位器件， 大量使 用了寄存器， 指令执行速度更快， 大多数数据操作都可以 在寄存器中完成， 寻址方式灵活简单， 执行效率高， 指令 长 度 固 定 。 ＡＲＭ 微 处 理 器 目 前 包 括 下 面 几 个 系 列 ， ＡＲＭ７， ＡＲＭ９， ＡＲＭ９Ｅ， ＡＲＭ１０Ｅ， ＳｅｃｕｒＣｏｒｅ， Ｉｎｔｅｒ 的 Ｘｓ－ ｃａｌｅ， Ｉｎｔｅｒ 的 ＳｔｒｏｎｇＡＲＭ 以及其他厂商基于 ＡＲＭ 体系结
映射帧数据内存地址
图像数据处理应用
Ｎ 判断是否结束？ Ｙ
关闭设备
图 ２ Ｌｉｎｕｘ 下视频采集流程
４．２ 视频数据的采集与发送 在主应用程序中利用了 ＴＣＰ 建立监听程序， 只要监
控软件对其进行连接， 主程序就会被激活， 打开视频采集 设备， 并进行视频数据的循环采集。
首 先 程 序 利 用 第 一 次 ＴＣＰ 连 接 将 采 集 到 的 视 频 结 构数据（ 如视频的尺寸大小， 色彩位数， 深度， 图像是否压 缩， 图像所用的颜色数等） 发送到上位监控软件， 使其对 将要发送的视频数据有一定了解， 并对视频数据正确处 理， 显示出来。关于连续帧采集。在单帧的基础上， 利用 ｇｒａｂ＿ｆｄ．ｆｒａｍｅｓ 值 确 定 采 集 完 毕 摄 像 头 帧 缓 冲 区 帧 数 据 进行循环的次数 （ 本设计用的摄像头具有双缓冲区即 ｆｒａｍｅｓ 是 ２） 。在循环语句中， 使用 ＶＩＤＩＯＣＭＣＣＡＰＴＵＲＥ ｉｏｃｔ１ 和 ＶＩＤＩＯＣＳＹＮＣ ｉｏｃｔｌ 函数完成每帧截取， 要给采 集 到 的 每 帧 图 像 赋 地 址 ， 利 用 语 句 ｂｕｆ＝ｇｒａｂ＿ｄａｔａ ＋ ｇｒａｂ＿ｖｍ．ｏｆｆＳＥＴｓ［ｆｒａｍｅ］， 可得到帧数据的地址 ， 然 后 就 能 对刚采集到的一帧的视频数据进行处理。要继续采集可 让采集的 ｆｒａｍｅ＝（ ｆｒａｍｅ＋１） ％２， 这样就能使 ｆｒａｍｅ 等于 １， 到下次循环时 ｆｒａｍｅ 就会再赋成 ｆｒａｍｅ＝０， 又进行第一帧 的采集。由于数据量比较大（ １６０×１２０ 大小的视频格式， ２４ 位色真彩， 图像数据将是 １６０×１２０×３＝５７ ６００ 字节） 网 络数据发送接收是不能一次完成的， 于是就进行了数据 的分割和重组。将数据分为每份 １ ＫＢｙｔｅ， 再用一个循环 将数据发送出去， 发送完一帧再进行下一帧采集并再分 割发送。在分组发送后， 要面临的就是在接收时要对分组 后的视频数据再进行重组显示。由于视频数据是连续发 送的， 加上网络并不是十分实时地传输到显示端。所以每 帧的开头就很难辨认， 必须在每帧的开始加上帧开始标 识。解决的方法是利用了一个特征数据包在开始帧发送 前 先 发 送 出 去， 前 ８ 个 字 节 数 据 为 ０ｘａａ， 在 接 收 时 只 有 接到这样的数据， 才认为后面数据一帧的开始。
基于ARM的嵌入式网络视频监控系统设计与实现
基于ARM的嵌入式网络视频监控系统设计与实现基于ARM的嵌入式网络视频监控系统设计与实现摘要：随着物联网的快速发展，网络视频监控系统在各种场景下得到广泛应用。
本文以ARM为基础架构，设计并实现了一种嵌入式网络视频监控系统。
该系统结合了ARM处理器的低功耗和高性能特点，利用网络通信技术实现了分布式视频监控。
通过对该系统的实验测试，验证了其可行性和稳定性。
1. 引言随着技术的不断进步，视频监控系统在安防领域得到广泛应用。
传统的视频监控系统主要依赖于有线连接，并且需要通过专用的监控中心进行管理和监控。
而基于嵌入式ARM处理器的网络视频监控系统具有小巧灵活、低功耗、高性能等特点，成为当前研究的热点之一。
2. 系统设计基于ARM的嵌入式网络视频监控系统主要由以下几个模块组成：摄像头模块、处理模块、网络通信模块和监控终端。
2.1 摄像头模块摄像头模块负责采集场景中的视频图像，并将其转换为数字信号，供处理模块处理。
为了提高监控系统的稳定性和可靠性，我们选用了高清晰度的摄像头。
2.2 处理模块处理模块是整个监控系统的核心部分，主要通过ARM处理器对摄像头采集到的视频信号进行处理和压缩。
首先，对采集到的图像进行一些基本的预处理，例如图像增强、去噪等。
然后，利用图像编码技术对处理后的图像进行压缩，减小数据量，方便传输和存储。
2.3 网络通信模块网络通信模块主要负责传输处理后的视频数据。
我们选用了以太网通信技术，通过TCP/IP协议实现视频数据的可靠传输。
在设计过程中，我们根据实际需求选择合适的网络带宽和传输协议。
2.4 监控终端监控终端是用户通过手机、电脑等设备实时查看和管理视频监控系统的界面。
用户可以通过监控终端实时监控、回放录像、设置报警等功能。
3. 系统实现为了验证系统的可行性和稳定性，在设计过程中，我们选择了一些开源的嵌入式开发平台，如Raspberry Pi等。
在硬件实现方面，我们通过将摄像头模块与ARM处理模块、网络通信模块进行连接，完成了整个系统的搭建。
基于ARM和DSP的双核嵌入式视频监控系统
０ 引 言
随着计算机 技 术、嵌 入 式 技 术 及 视 频 处 理 技 术 的 飞 速 发 展，视频图像采集正朝着网络化、集成化和数字化的嵌入式监 控方向发展，监控 终 端 应 用 遍 及 城 市 能 源、公 安、监 控、军 事、电信、医疗保健、城乡交通运输系统实时监控及国防军事 监控等领 域，因 而 拥 有 优 质 的 视 频 图 像 采 集 显 示 系 统 必 不 可 少［１］。
控制技术
计 算 机 测 量 与 控 制 ．２０１７．２５（６） 犆狅犿狆狌狋犲狉 犕犲犪狊狌狉犲犿犲狀狋 牔 犆狅狀狋狉狅犾
· ４９ ·
文章编号：１６７１ ４５９８（２０１７）０６ ００４９ ０４ ＤＯＩ：１０．１６５２６／ｊ．ｃｎｋｉ．１１－４７６２／ｔｐ．２０１７．０６．０１４ 中图分类号：ＴＰ３９１．４ 文献标识码：Ａ
基于 犃犚犕 和 犇犛犘 的双核嵌入式视频监控系统
张 磊，卢 刚，彭 力
（江南大学 物联网工程学院，江苏 无锡 ２１４１２２）
基于ARM的嵌入式视频监控系统的简要设计方案.
基于ARM 的嵌入式视频监控系统的简要设计方案一．系统的总体说明,其意义和目的;此视频监控系统是通过在某些地点安装摄像头等视频采集设备对现场进行拍摄监控，然后通过一定的传输网络将视频采集设备采集到的视频信号传送到指定的监控中心，视屏信号送往基于三星S3C2440芯片作为处理服务器，外接LCD屏做为显示端二．嵌入式监控系统的组成。
cmos摄像头图 1本嵌入式视频监控系统主要由mini2440、通信链路和多个监控站点(cmos摄像头组成。
通讯链路可以使内部使用已经铺设好的局域网线路, 连入企业内部网, 然后可以将其接入Internet, 以便将信号传输给远端分控计算机或授权用户。
在实际工作中, 根据实际情况, 在需要的地方安装相应的前端监控设备(彩色或黑白摄像机、固定或活动云台、定焦或变焦和相应的软件系统。
三．视频监控系统的硬件实现。
图1 中的每个监控站点主要由摄像头、网络视频服务器组成, 可配置可变镜头、麦克风、扬声器等外设, 如图2所示。
其中网络视频服务器以嵌入式微处理芯片S3C2240为核心, 由视频采集编码模块、网络功能模块、实时时钟模块、摄像头云台控制模块等组成。
LCD接口LCD显示屏CMOS摄像头3.1 嵌入式微处理器嵌入式微处理器是硬件部分的核心, CPU 处理器- Samsung S3C2440A，主频400MHz，最高533Mhz SDRAM 内存，在板64M SDRAM，32bit 数据总线3.2 视频采集压缩模块设计视频采集压缩模块由视频数据采集和视频数据压缩两部分组成。
视频数采集芯片选用Omnivition 公司的彩色数字图像传感器OV7620, 负责采集摄像头发送来的模拟视频数据并进行模数转换, 然后将处理后的数字化视频YUV 数据存入数据缓冲器1。
该芯片支持VGA /QVGA 两种格式的图像, 最高像素达326688, 帧速率可达30fps, 数据格式包括YCrCb 4:2:2, GRB 4:2:2, RGB Raw Data 三种, 可调节图像的亮度、对比度、饱和度等,支持CCIR601, CCIR656, ZV port 等数字视频接口, 在功能及图像品质上达到要求。
基于ARM的嵌入式无线视频监控系统.
基于ARM的嵌入式无线视频监控系统国内外市场上主要推出的是数字控制的模拟和数字视频监控两类产品[1]。
前者的技术发展已经非常成熟，产品性能稳定，在实际工程中得到了广泛应用。
后者是新近崛起的以计算机技术及图像视频压缩技术为核心的新型视频监控系统，该系统在解决模拟视频监控系统的部分弊端的基础上迅速崛起。
在互联网的普遍推广和网络带宽逐渐提高的背景下，视频监控技术飞速发展，出现了集多媒体技术、网络通信技术、技术于一体的嵌入式网络视频监控系统国内外市场上主要推出的是数字控制的模拟和数字视频监控两类产品[1]。
前者的技术发展已经非常成熟，产品性能稳定，在实际工程中得到了广泛应用。
后者是新近崛起的以计算机技术及图像视频压缩技术为核心的新型视频监控系统，该系统在解决模拟视频监控系统的部分弊端的基础上迅速崛起。
在互联网的普遍推广和网络带宽逐渐提高的背景下，视频监控技术飞速发展，出现了集多媒体技术、网络通信技术、技术于一体的嵌入式网络视频监控系统。
目前国内嵌入式视频监控系统的研究有了很大的发展，但是国内对嵌入式无线视频监控系统的研究还比较少。
本文介绍了自主开发的基于的嵌入式无线视频采集系统设计方案。
该方案采用S3C2410嵌入式处理器和ARMLinux操作系统，利用通过自行开发的视频服务器软件，通过3G无线上网卡完成客户端与视频服务器的通信。
介绍了系统的硬件结构、服务器端软件的总体结构、驱动程序的构建、图像的采集和压缩以及传输模块的设计，并进行了测试。
实验结果表明，系统采用H.264编码技术在保证视频传输质量的同时具有良好的带宽适应能力。
1 系统总体结构本系统由监控现场摄像头、嵌入式视频服务器、客户端三部分组成。
监控现场的摄像头实现图像的采集，并把采集的图像信息通过内部总线传送给嵌入式视频服务器。
嵌入式远程视频监控系统是一个基于S3C2410处理器、H.264压缩、Web服务器和Linux操作系统的嵌入式系统，它的主要功能是对摄像头采集到的图像进行H.264压缩编码，并对编码后的图像通过3G无线网络进行传输。
基于ARM的嵌入式远程智能视频监控系统的设计
基于ARM的嵌入式远程智能视频监控系统的设计刘萌;郑煊;李国【期刊名称】《电气自动化》【年(卷),期】2011(033)005【摘要】A kind of embedded remote intelligent video surveillance system is advanced in this paper. The hardware, soft ware and flow chart are also introduced too. This system realizes remote intelligent video surveillance through internet and multimedia messaging service (MMS). Contraposing the picture gathered and analyzing the content of the video, then chooses to give an alarm or no. This system can reduce the lengthiness of the memory, alleviates the burthen of the vigilance, and achieves a good efficiency.%提出了一种基于ARM系列微处理器S3C2410的远程智能视频监控系统.介绍了系统的软、硬件构成及流程设计.系统通过因特网和彩信两种方式实现远程智能监控,针对采集到的图像智能地分析视频内容,并根据分析的结果自动报警.系统能有效降低所存储的视频信息的冗余性、减轻监控人员的工作负荷,监控效果良好.【总页数】3页(P52-53,58)【作者】刘萌;郑煊;李国【作者单位】齐鲁师范学院物理系,山东济南250200;山东凯文科技职业学院信息学院,山东济南250200;齐鲁师范学院计算机系,山东济南250200【正文语种】中文【中图分类】TN91：TP274【相关文献】1.基于ARM9嵌入式远程冶金现场视频监控系统的设计 [J], 杜敏;姜飞2.基于ARM11嵌入式远程监控系统的分析与设计 [J], 刘海桥;刘林;张志勇;张筱松;杨晨;丁召3.基于ARM的嵌入式智能视频监控系统设计 [J], 辛朝焕;张仁杰4.基于ARM的嵌入式智能视频监控系统设计 [J], 胡静波;乐应英;李超;张昭;方元5.基于ARM920T的嵌入式远程及时通信系统设计 [J], 李明因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于ARM11的嵌入式视频监控系统设计
基于ARM11的嵌入式视频监控系统设计
嵌入式视频监控系统以嵌入式技术、视频编码技术以及网络通信技术为核心，与传统的视频监控系统相比，具有成本较低、体积小巧、结构紧凑、扩展性好以及性能稳定等突出优势，具有广阔的应用前景和市场需求。
以此为背景，本文对基于ARM11的嵌入式视频监控系统进行了深入研究。
本文首先分析了视频监控系统的发展历程、应用和研究现状以及未来发展趋势，根据监控系统的功能要求设计了基于S3C6410的嵌入式视频监控系统的硬件平台，构建了嵌入式Linux开发环境，对主机上交叉编译环境的建立过程以及如何在目标平台上移植系统引导代码U-Boot和嵌入式Linux内核进行了研究，并讨论了利用Busybox构建根文件系统的方法。
论文详细阐述了嵌入式视频监控系统中视频采集、LCD显示、拍照录像、文件回放以及图像的网络传输等功能在应用程序上的实现，完成了视频模数转换芯片SAA7113H以及LCD液晶屏在Linux
系统下的设备驱动程序设计。
采用Qt/E4.7作为嵌入式图形用户界面的开发工具，分析了Qt独具特色的信号槽机制，论述了新版本Qt/E的优良特性及其在嵌入式开发板上的移植方法，在此基础上完成了监控系统GUI应用程序的设计与开发。
基于ARM的嵌入式远程智能视频监控系统的设计_图文.
52Electrical Automation基于 ARM 的嵌入式远程智能视频监控系统的设计刘萌 1郑煊 2李国3(1．齐鲁师范学院物理系 , 山东济南 250200; 2．山东凯文科技职业学院信息学院 , 山东济南 250200;3．齐鲁师范学院计算机系 , 山东济南 250200摘要 :提出了一种基于 ARM 系列微处理器 S3C2410的远程智能视频监控系统。
介绍了系统的软、硬件构成及流程设计。
系统通过因特网和彩信两种方式实现远程智能监控 , 针对采集到的图像智能地分析视频内容 , 并根据分析的结果自动报警。
系统能有效降低所存储的视频信息的冗余性、减轻监控人员的工作负荷 , 监控效果良好。
关键词 :远程智能视频监控嵌入式InternetGPRS[中图分类号 ]TN91; TP274[文献标志码 ]A [文章编号 ]1000－3886(2011 05－0052－02Design of Embedded Remote Intelligent Video Surveillance System Based on ARMLiu Meng 1Zheng Xuan 2li Guo 3(1．Department of physics , Qilu normal university , Jinan Shandong 250200, China ;2．Department of communication Shandong Kaiwen college of science and technology , Jinan 250200, China ;3．Department of computer , Qilu normal university , Jinan Shandong 250200, ChinaAbstract :A kind of embedded remote intelligent video surveillance system is advanced in this paper．The hardware , soft ware and flow chart arealso introduced too．This system realizes remote intelligent video surveillance through internet and multimedia messaging service (MMS ．Contraposing the picture gathered and analyzing the content of the video , then chooses to give an alarm or no．this system can reduce the lengthiness of the memory , alleviates the burthen of the vigilance , and achieves a good efficiency．Keywords :Remote intelligent video surveillanceEmbedded systemInternetGPRS收稿日期 :2011－02－250引言伴随着网络技术和数字视频技术的飞速发展 , 监控技术正向着智能化、网络化方向不断前进。
基于ARM的嵌入式视频监控系统的研究(最新整理)
基于ARM的嵌入式视频监控系统的研究0 摘要随着网络通信与多媒体技术的发展，视频监控技术逐渐步入了一个全新的数字化网络阶段，广泛运用于电信、银行、交通、电力、智能楼宇等诸多领域。
嵌入式视频监控技术以嵌入式Linux开发、视频编解码、网络传输技术为核心，对稳定性、实时性和兼容性有很高的要求，这也代表了现代嵌入式视频技术的发展方向。
本文将嵌入式系统开发技术与网络技术相结合，实现了基于嵌入式Linux的网络视频监控系统。
该监控系统的硬件平台采用ARM内核的S3C2410芯片作为处理器，软件平台移植的是嵌入式Linux操作系统。
系统以后台方式运行图像采集和网络传输程序，收到监控系统中客户端浏览器发送的访问请求后，向局域网内的客户端传输图像数据，实现在客户端显示监控图像的功能。
关键词：嵌入式Linux；S3C2410；视频监控1 绪论1．1课题研究背景在计算机未被广泛应用以及数字视频等理论研究尚未成熟以前，传统模拟监控系统占据了监控领域的主要位置。
传统的模拟监控，是利用录像机将镜头的画面录下来以备查，而录像机录下来的图像，一是清晰度不够，二是查询麻烦，而且录像带的保存也是问题，尽管有着种种不足，但因为前几年的技术限制，这种模式的监控系统还是被普遍使用。
随着网络、通信和数字信息技术的不断进步，监控系统的组成模式也在快化和发展中，当前网络技术与嵌入式系统技术的结合催生了全新的基于嵌入式web的监控系统。
它向人们展示的是现代高科技的结晶，是网络技术与嵌入式系统技术的完美结合。
基于嵌入式web监控系统由于把视频处理和web功能集成到一个体积很小的设备内，可以直接连入以太网，达到即插即看，省掉很多复杂的电缆，安装方便，用户无需专用软件。
这些优点将使得基于嵌入式视频监控系统获得更广泛的应用。
随着宽带网的普及和技术的发展，视频监控必将成为未来视频监控设备的发展方向。
1.2 发展趋势视频监控系统是安全防范系统的组成部分，它是一种防范能力较强的综合系统。
基于ARMDSP嵌入式的视频监控系统
二、嵌入式网络化视频监控系统的特点和优势
3、智能化：嵌入式网络化视频监控系统支持智能分析功能，能够对监控画面 进行自动检测、识别和跟踪，提高了监控的精准度和效率。
二、嵌入式网络化视频监控系统的特点和优势
4、高清化：嵌入式网络化视频监控系统支持高清视频录制和显示，能够提供 更加清晰、细腻的图像效果。
二、嵌入式网络化视频监控系统的特点和优势
1、高度集成：嵌入式网络化视频监控系统将视频采集、传输、处理、存储等 各个模块高度集成，使得整个系统更加紧凑，便于安装和维护。
二、嵌入式网络化视频监控系统的特点和优势
2、网络化：嵌入式网络化视频监控系统支持互联网接入，实现了远程监控和 管理。无论身处何地，只要能上网，就能实现对监控区域的实时监控。
基本内容
2、智能化：通过引入人工智能和机器学习等技术，未来的ARMDSP嵌入式视频 监控系统将能够实现更加智能的行为识别和事件预警，提高监控效率和准确性。
基本内容
3、无线化：随着无线网络技术的不断发展，未来的ARMDSP嵌入式视频监控系 统将能够实现更加便捷的无线连接和远程监控，减少布线和维护成本。
基本内容
4、云端化：通过与云平台的结合，未来的ARMDSP嵌入式视频监控系统将能够 实现更加高效的视频存储和处理，提高数据的应用价值和共享性。
参考内容
基本内容
基本内容
随着科技的不断发展，视频处理系统在各个领域的应用越来越广泛。传统的 视频处理系统通常采用CPU或GPU进行运算处理，但这两种方案都有一定的局限性。 CPU虽然通用性强，但视频处理效率较低；GPU虽然加速了视频处理速度，但功耗 较大，成本较高。为了解决这些问题，基于ARMDSP（数字信号处理器）架构的视 频处理系统应运而生。
基于ARM的嵌入式视频监控系统设计
基于ARM的嵌入式视频监控系统设计一、本文概述随着科技的快速发展，嵌入式系统已经深入到了我们生活的各个角落，其中，基于ARM的嵌入式视频监控系统设计更是近年来研究的热点。
本文旨在探讨基于ARM的嵌入式视频监控系统的设计原理、实现方法以及应用前景。
我们将对ARM嵌入式系统进行简要的介绍，包括其特点、优势以及适用场景等。
随后，我们将深入分析视频监控系统的需求，如实时性、稳定性、网络传输等，并探讨如何利用ARM嵌入式系统满足这些需求。
接着，我们将详细介绍基于ARM的嵌入式视频监控系统的设计过程，包括硬件设计、软件设计以及系统整合等。
在硬件设计部分，我们将关注如何选择适合的ARM处理器、摄像头模块、存储模块等硬件组件，并阐述其选择和配置的原因。
在软件设计部分，我们将重点介绍如何实现视频的捕获、编码、传输以及存储等功能，并探讨如何提高系统的实时性和稳定性。
我们将对基于ARM的嵌入式视频监控系统的应用前景进行展望，包括在智能家居、安防监控、交通管理等领域的应用。
我们也将讨论当前设计中可能存在的问题以及未来的改进方向。
通过本文的阐述，我们希望能够为从事嵌入式视频监控系统设计的研究人员和工程师提供一些有益的参考和启示。
二、ARM架构及嵌入式系统基础ARM（Advanced RISC Machines）是一种精简指令集（RISC）处理器架构，最初由英国ARM公司设计，现在已经被广泛采用在各种嵌入式系统中。
ARM架构的主要特点是其高效能、低功耗和低成本，这使得它成为许多嵌入式应用，包括视频监控系统的理想选择。
ARM架构的处理器可以分为几个主要系列，包括ARMARMARM10和ARM11等，每个系列都有其特定的性能和应用场景。
在视频监控系统中，通常会选择性能较高、功耗较低的处理器，如ARM9或ARM11系列。
嵌入式系统是一种专为特定应用设计的计算机系统，它通常被嵌入到更大的设备或系统中。
嵌入式系统通常由处理器、存储器、输入输出设备以及特定的软件组成，这些软件通常被优化以满足特定应用的需求。
基于ARM的嵌入式远程智能视频监控系统的设计
Ｄｅ ｉｎ ｏ ｂ ｄ ｅ ｍｏ ｅ Ｉｔ ｌ ｅ ｔＶｉｅ ｒ ｅ ｌ ｎ ｅ Ｓ ｓ ｅ Ｂａ ｅ ｎ ＡＲＭ ｓｇ ｆＥｍ ｅ ｄ ｄ Ｒｅ ｔ ｎ ｅ ｌ ｎ ｄ ｏ Ｓｕ ｖ ｉ ｃ ｙ ｔ ｍ ｓ ｄ Ｏ ｉ ｇ ｌ ａ
《 气自 化 ２ｌ年 ３ 电 动 》 １ 第３卷第５ ０ 期
嵌入 式 系统
Ｅｍｂ ｄ ｅ ｙ ｔ ｍｓ ｅ ｄ ｄ Ｓ ｓｅ
基 于 ＡＲ 的嵌 入 式远 程 智 能视 频 监 控 系统 的设 计 Ｍ
刘 萌 郑煊 李 国。
（ ．齐鲁师范学院物理 系 ， １ 山东 济南 摘
２ ００ ２ ５ ２０； ．山东凯文科技职业学 院信息学 院。 山东 济南 ２００ ） ５２ ０
￥ Ｃ ４Ｏ ３ ２ ｌ
监控室监控各路摄像机 ， 或者 是摄像 机连续 不断地 工作 ， 将拍 摄
微处理器
到的图像视频信号存储起 来供 以后分 析使用 。这样就 出现 以下
问题 ： 人作为监控者 ， 人眼对视频 的监控精度是有 限的 ， 而且 人对 单调的物体无法长时 间的集 中注意力 ； 视频冗 余信 息量 大 ， 浪费
２０ ０ ５ ２０；
３ ．齐鲁师 范学院计算机系 ， 山东 济南
要 ：提出了一种基 于 Ａ Ｍ系列微 处理器 ￥Ｃ ４０的远程智能视频 监控系统 。介绍 了系统 的软、 Ｒ ３ ２１ 硬件 构成 及流程设 计。系统通过
因特网和彩信 两种方式实现远程智能监控 ， 针对采集到的图像智能地分 析视频 内容 ， 并根 据分析 的结 果 自动报 警。系统能有 效降低所 存储 的视频信息 的冗余性 、 减轻监控人员的工作负荷 ， 监控效果 良好。
基于ARM的嵌入式监控系统设计
Ｄｅ ｓ ｉｇｎ ｏｆ Ｅｍｂｅ ｄｄｅ ｄ Ｗａ ｔｃｈ Ｓ ｙｓ ｔｅ ｍ Ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏｎ ＡＲＭ
Ｈｕａｎｇ Ｋａｉ， Ｈｕｉ Ｘｉａｏｗｅｉ， Ｂｅｉ Ｌｕｌｕ
（ Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ａｎｄ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｌｉａｏｎｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｈｕｌｕｄａｏ １２５１０５， Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓ ｔｒａｃｔ Ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ｒｅａｌｉｚｅｓ ｌｏｎｇ－ ｄｉｓｔａｎｃｅ ｖｉｄｅｏ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｎｅｔｗｏｒｋ ａｎｄ ｅｍｂｅｄｄｅｄ ｄｅｖｉｃｅ． Ｔｈｅ ｃａｍｅｒａ ｇａｔｈｅｒｉｎｇ ｏｒｉｇｉ－ ｎａｌ ｖｉｄｅｏ ｓｉｇｎａｌ ａｎｄ ｃｏｎｖｅｒｔ ｉｎｔｏ ｔｈｅ ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｔｈａｔ ｉｓ ｔｒａｎｓｆｅｒｒｅｄ ｔｏ ａｎｙ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ｌｏｃａｌ ａｒｅａ ｎｅｔｗｏｒｋ， ｔｈｕｓ ｒｅａｌｉｚｅｓ ｔｈｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｐｌａｃｅ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｆｕｎｃｔｉｏｎ． Ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｂｏａｒｄ ｏｆ ＧＥＣ２４１０ ＡＲＭ９ ｉｓ ｕｓｅｄ ａｓ ｏｕｒ ｈａｒｄｗａｒｅ ｐｌａｔｆｏｒｍ， ｔｈｅ ＯＳ ｕｓｅｓ ｔｈｅ ｅｍｂｅｄｄｅｄ Ｌｉｎｕｘ， ａｎｄ ｔｈｅ ｐｉｃｔｕｒｅ－ ｇａｔｈｅｒｉｎｇ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｉｓ ＵＳＢ ｃａｍｅｒａ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ３００ ０００ｐｉｘｅｌ． Ｉｔ ｃａｎ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｄａｔａ ａｎｄ ｐｒｅｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ｎｅｔｗｏｒｋ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ ＡＲＭ， ｅｍｂｅｄｄｅｄ ＯＳ， Ｌｉｎｕｘ， ｐｉｃｔｕｒｅ－ ｇａｔｈｅｒｉｎｇ
基于ARM嵌入式的视频监控系统的设计
２ 系统 硬 件
Ｃ Ｕ 处 理 器 使 用 Ｓ ｍ ｕｇ￥ Ｃ ４ ０ Ｐ ａ ｓｎ ３ ２４ Ａ， 主频 ４ ０ＭＨ ， ０ ｚ 最 高 ５ ３ＭＨ ；４Ｍ Ｄ ＡＭ、 ２ｂｔ 据 总 线 、Ｄ Ａ 时 钟 频 ３ ｚ６ Ｓ Ｒ ３ ｉ 数 ＳＲ Ｍ
（ 江 师 范 学 院 信 息 科 学 与技 术 学 院 ， 东 湛 江 ５ ４ ４ ） 湛 广 ２ ０ ８ 摘 要 ： 出一种 基 于 Ａ Ｍ 嵌 入 式 开发 平 台视 频 监 控 的 实 现 方 案 。 通 过 Ｖ Ｌ 提 Ｒ ４ ２在 Ｌ ｎ ｘ下构 建 视 频 图像 采 集 和 显 示 ， ｉｕ
第 １ ９卷 第 １ ７期
Ｖｏ ．９ １１
Ｎｏ．７ １
电 子 设 计 工 程
Ｅｌ ｃ ｒ ｎ ｃ Ｄｅ ｉｎ Ｅｎｇｎｅ ｒｎｇ ｅ ｔｏ ｉ ｓｇ ｉ ｅｉ
２ １ 年 ９月 ０１
Ｓ ｐ．２ １ ｅ ０１
基 于 Ａ Ｍ 嵌入 式的视 频 监控 系统 的设 计 Ｒ
龙 世 瑜 ，魏 武 ，卢 碧 燕
然 后 使 用 ｓｒｆｘ和 ｓ ｃ ｖｅ ｅ ｖｏ ｐ ａ ｉｗ构 建 视 频 服 务 器 ， 系统 可在 Ｌ ｎ ｘ和 Ｗｉｄ ｗｓ操 作 系 统 下 通过 窗 口或 者 网 页进 行 视 频监 ｉｕ ｎｏ
控 和 图像 抓 拍 。测 试 表 明 系统 的 监 控 图像 清晰 ， 具 有 体 积 小 、 本 低 、 靠 性 强 等 优 点 。 并 成 可
ＬＯＮＧ ｉｙ ．Ｗ ＥＩＷ ｕ。ＬＵ —ａ Ｓｈ —ｕ Ｂｉｙ ｎ
（ ｆｒａｉ ｇ ｃｏ ｌ ｎ ｏ ｅ ｏ
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接着修改源代码根目录下 common 文件夹下的 cpu.c 文件 中 关 于 多 核 处 理 器 计 算 的 代 码 ，修 改 为 如 下 所 示 ：
#elif defined(SYS_LINUX) int np; np = 1; return np; 接着在控制台中进行配置操作，生成编译所需的 Makefile，指 令 如 下 ：
彭铁钢，刘国繁，曹少坤，等计：算基于机工AR程M与的嵌设入计式C视om频p监ute控r 系En统gin设ee计ring and Design来自2010,31 (6) 1191
嵌入式系统工程
基于 ARM 的嵌入式视频监控系统设计
彭铁钢 1， 刘国繁 2， 曹少坤 1， 裴 琴 1 (1. 湘潭大学 信息工程学院，湖南 湘潭 411105；2. 湖南工程学院 电气信息学院，湖南 湘潭 411104)
2 软件平台设计
2.1 Bootloader、 内 核 移 植及 文 件 系 统 的 制 作 本文采用的 Bootloader 为韩国 mizi 公司开发的 vivi，可在
网上下载源码，需根据本文平台进行修改、配置 。 [5] 内核移植 部分，主要是添加本文方案所需的驱动程序，如 USB、网卡、串 口，对其进行适当修改，使之增加对 S3C2440 平台的支持，并 静态编译入内核。由于本方案中的摄像头、IDE 硬盘驱动是动 态加载的，需要选中“Loadable module support”对应选项[6-7]。Linux
1192 2010,31 (6)
计算机工程与设计 Computer Engineering and Design
端发送程序和主机端接收程序，只要在内核中动态加载 IDE 硬盘驱动，在文件系统挂载成功之后，可把经过 X264 编码之 后 的 视 频 文 件 保 存 在 硬 盘 ，需 要 时 ，可 以 通 过 网 络 把 保 存 的 视 频文件发送回主机端。系统设计方案如图 1 所示。
Design of embedded video surveillance system based on ARM
PENG Tie-gang1, LIU Guo-fan2, CAO Shao-kun1, PEI Qin1 (1. College of Information Engineering, Xiangtan University, Xiangtan 411105, China；2. College of Electrical and
本文设计了一种嵌入式视频监控系统，选取主频更高的 ARM9 S3C2440 作为处理器，以 Linux 为软件操作平台，以开源的符 合 H. 264 视频标准、性能优异的 X264 做编码运算，本文设计 的 系 统 开 发 简 单 、方 便 、性 能 优 异 ，具 有 巨 大 的 经 济 效 益 和 社 会效益。
设备连接完毕
上电、设备初始 化、驱动加载
USB 摄像头捕捉 视频帧 mmap
X264 编码
本地保存到硬盘 TCP 发送程序
扩 展
TCP 接收程序
方
案 文件接收完毕
用 VLC 解码播放或 暴风影音解码播放
结束
输出数据到缓存
ARM 端 (发送)
调用 jrtplib 库发送
通过网络 接口连接
调用 jrtplib 库接收 调用 ffmpeg 解码
操作系统是一种类 Unix 操作系统，为方便使用 Unix 的人转移 到使用 Linux，人们制订了 Filesystem Hierarchy Standard(FHS)[8]， 因此本方案制定的文件系统 [6] 严格遵守 FHS，制作工具选用 BusyBox 1.0。 2.2 视 频 捕 获 程 序 以及 X264 移 植 2.2.1 视 频 捕 获 部 分 程 序设 计
摘 要：针对传统视 频监控系统多采 用成本相对高的 DSP 实现 ，设计了一种便 宜的基于 ARM 的嵌入式 视频监控系统 。该系 统以 S3C2440 为硬件平台 ，以 Linux 操 作系统为软件平 台。在内 核中添加了各种 所需的驱动程序 ，移植了 X264 视频编码 模型 和 jrtplib，并设计 了一个基于 jrtplib 的视频 发送程序，经过网 卡发送数据。在主机端 ，接收程序接收 数据后，调用 ffmpeg 解 码， 并设 计了一个基于 SDL 库的显 示程序。另外，在 扩展方案中还 设计了基于 TCP 的可靠视 频发送和接收程 序。实验结果表 明， 对捕 获的视频帧编码 效果良好，满足 监控系统需求。 关键 词：ARM9; Linux 移植; X264; 嵌入式系统 ; 视频监控 中图 法分类号：TP391 文献标 识码：A 文章编号：1000-7024 (2010) 06-1191-04
0引言
视频编解码技术以及微电子技术的应用领域越来越广， 如 流 媒 体 服 务 器 ，手 机 视 频 通 信 等 。 视 频 监 控 也 伴 随 着 这 个 过程逐步发展，出现了许多数字视频监控系统 ，许 [1-3] 多基于 ARM、DSP 等平台的视频监控系统陆续出现了。文献 [1] 用 ARM9 S3C2410 作处理器，视频编解码标准为 M-JPEG，其占用 的通信带宽过大，容易造成网络拥堵。文献[2-3]使用 TI 公司 生产的，适合用于多媒体信号处理的 DM642 作处理器，视频 编解码标准使用 H.264。其单块核心板的成本相对于 ARM 要 高很多，开发过程中使用的仿真器价格昂贵，开发难度也要大 很多。H.264 带来高视觉性能、低码流、强适应性等特点的同 时 ，也 带 来 了 高 计 算 复 杂 度 的 缺 点 ，因 此 ，若 使 用 文 献 [1] 中 的 S3C2410 作为 CPU，系统性能将会很低。为了解决上述矛盾，
Information Engineering, Hunan Institute of Engineering, Xiangtan 411104, China)
Abstract：Aimed at traditional video surveillance system usually based on DSP which has relatively high cost, a kind of low cost embedded video surveillance system is designed based on ARM, using S3C2440 as the hardware platform and using Linux operating system as software platform. Added all the necessary drivers in kernel, transplanted the X264 video encoder model and jrtplib, and a video send procedure is devised which based on jrtplib, by way of network interface card to send data. In host side, after receive procedure received data, ffmpeg was called to decode, and designed a display procedure which was based on SDL library. In addition, designed reliable TCP-based video send and receive procedure in extend plan. The experimental results show that the encoding effect of captured video frame are very well, and can meet the needs of surveillance system. Key words：ARM9; Linux transplant; X264; embedded system; video surveillance
主机端 (接收)
编写程序调用 SDL 库播放
结束
图 1 系统设计方案
本文选取 S3C2440 作为核心处理器，负责整个系统编码 端的运行。S3C2440[4]是一款内部集成了 ARM 公司 ARM920T 内核的 16/32 位 RISC 嵌入式微处理器，面向高性能、低功耗的 应用，带 MMU，典型主频为 400MHz，最高可达 533MHz，非常 适合用于运算 复杂度比较高的 X264 程序。本文采用的实 验 平台上有 4 个 USB HOST，一个 USB DEVICE，可以接多 个 USB 设备，有利于未来对系统进行升级、扩展，如多摄像头采 集或者外接其它 USB 设备。本设计方案采用 ANC 公司的 S888 型摄像头，该摄像头内置高性能图像处理芯片 ZC301P， 通过对驱动程 序进 行 设 置 ，可 以输 出 MJPEG、YUV420 等 格 式的 视 频帧 数 据。本 实验 平 台上 接 的网 卡 芯 片是 AX88796， 从而构成 10/100M 自适应网络接口，实现数据通过网络进 行传输。
开始
参数初始化 打开/dev/video0
Init_videoIn ( )
创建 grab 线程
Y
采集完
N 等待 accept ( ) 返回
Y
返回值＝-1
N
创建将捕获的视频帧进行 mmap 线程，送编码器缓存
结束 grab 线程和 mmap 线程 释放资源
结束
图 2 视频捕捉程序
2.2.2 X264 编 码 器移 植 先从 /上下载 X264 的代码，解压缩。
1 系统设计方案及硬件平台
本方案所设计的系统，是在 S3C2440 平台上运行嵌入式 Linux 系统，由于 Linux 系统强大的 MMU 以及多任务支持，得 以保证本系统正常运行。其主要流程如下所述：从 USB 摄像 头采集的视频图像在 ARM9 S3C2440 上编码后，通过网络实 时发送到主机上，主机端再调用 ffmpeg 解码，通过运行调用 SDL 库的程序来显示播放已经解码的图像。本方案还设计了 一种非实时传输应用扩展方案，基于可靠的 TCP，设计了 ARM