嵌入式视频监控系统中的关键技术

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嵌入式视频监控传输系统的设计与实现

（暨南大学电子工程系，广东广州５０３）１６２
摘要：绍一个基于嵌入式Ｌｎｘ和达芬奇平台的Ｈ２４视频监控传输系统的设计与实现。该系统通过ＮＬ介ｉｕ．６ＡＵ提取模块在
达芬奇平台下从其视频压缩后的码流中搜索ＮＡＬ单元的起始码从而提取出ＮＡＬ单元，Ｌ单元经过处理后作为ＲＰ的负ＮＡＴ
１系统工作原理．２
系统工作原理如图２示，ｖｎｉ发送端）行Ｅｃｄ所Ｄａｉ（ｃ运ｎｏｅｄｍｏ程序进行Ｈ２４视频图像压缩，ｅ．６并且Ｈ２的ＮＬ层把．６４Ａ图像宏块封装后一帧帧地存入缓冲区，过共享内存的方式通把一帧帧的图像数据交由ＲＰ进程，ＴＴＲＰ进程在一帧的数据
ａｌａ．Ａｄｉｏｄｒｏｇｔｅａａｃｆｕｌｙｏｖｄｏａｄｅａｄｉｔｆｅａｅｏｔｌｄｉａｄｄｔｊｓｔｅａｆｓｏｄｎｎｒｅｔｅｔｂｌｅｏｑａｉｆｉｅｎｔｂｗｄｏｎｔｔｃｎｏｍｏ￣ｅｓｄｅｏａｕｔｔｏｈｎｔｈｎｈ．ｒｒｄｈｒｅ
ＺＨＡＮＧｏｙｎ，ＳＤｕ — ｉｇＨＥＮｅ，ＬＩＷｅ－ｉｇＨＵＡＮＧｎ・ｉＣｈｎＵｉｎ，ｐＨｏｇｂｎ
（ｅａｍｅｔｆｌｔｎｓｎｉｅｒｇＪａｎｖｒｔ，ａｇｈｕ５０３，ＣｉａＤｐｒｎＥｅｒｉｇｎｅｉ，ｉＵｉｅｓｙＧｕｎｚｏ１６２ｈｎ）ｔｏｃｏｃＥｎｎｎｉ

物联网中的嵌入式监控与追踪系统设计

物联网中的嵌入式监控与追踪系统设计随着物联网技术的不断发展，传感器、嵌入式设备和网络通信的进步，嵌入式监控和追踪系统在物联网中扮演着重要角色。

本文将探讨物联网中嵌入式监控与追踪系统的设计原理和关键技术。

一、嵌入式监控与追踪系统的概述嵌入式监控与追踪系统是指将传感器、嵌入式设备和网络通信技术结合起来，实现对被监测对象的实时监控和追踪。

嵌入式设备通常由嵌入式处理器、传感器、存储器和通信模块等组成。

通过传感器采集环境信息或目标对象的数据，经处理后通过网络通信传输至监控中心，以实现对被监测对象的实时掌握和追踪。

嵌入式监控与追踪系统广泛应用于物流、运输、医疗、安防等领域。

例如，运输公司可以通过嵌入式监控系统实时跟踪货物的位置和状态，提高物流效率和安全性。

医疗机构可以通过嵌入式监控系统实时监测患者的体征和病情变化，提供更精准的医疗服务。

安防行业可以借助嵌入式监控系统实现对公共场所和重要场所的实时监控和预警。

二、嵌入式监控与追踪系统的设计原理1. 传感器选择与布局嵌入式监控与追踪系统的设计首先需要选择合适的传感器。

传感器的选择应根据被监测对象的特点和监测需求进行，例如温度传感器、湿度传感器、加速度传感器、压力传感器等。

传感器的布局也需要考虑到监测的全面性和准确性，保证传感器布置合理、相互之间无干扰。

2. 嵌入式设备选型与硬件设计嵌入式设备的选型取决于应用场景和监测需求。

常用的嵌入式设备包括单片机、开发板和嵌入式处理器。

选定嵌入式设备后，需要进行硬件设计，包括电路连接、外设选择和电源管理等。

硬件设计的关键是保证嵌入式设备的稳定性、可靠性和低功耗性。

3. 软件设计与嵌入式系统开发软件设计是嵌入式监控与追踪系统设计中的核心部分。

软件设计包括嵌入式系统的开发、数据处理和通信协议的实现等。

通常使用C、C++等编程语言进行嵌入式系统开发，并根据具体需求选择合适的开发平台和开发工具。

数据处理算法的设计应充分考虑传感器数据的噪声、干扰和误差，确保最终数据的准确性和可靠性。

监控系统中的视频编码与解码技术

监控系统中的视频编码与解码技术随着科技的进步和人们对安全意识的提高，监控系统在我们的生活中扮演着越来越重要的角色。

而作为监控系统中不可或缺的一部分，视频编码与解码技术在保障监控系统高效运行和视频数据传输方面起着至关重要的作用。

本文将介绍监控系统中常用的视频编码与解码技术，以及它们的原理和应用。

一、概述监控系统是通过视频监控设备采集、编码、传输和解码等技术手段，实时监视和记录被监控区域的情况，为人们提供安全保障。

而视频编码与解码技术则是将采集的视频信号转换为数字信号，并通过网络传输到监控中心或存储设备中。

因此，视频编码与解码技术必须具备高效、稳定、低延迟的特点，以确保监控数据的实时性和可靠性。

二、常用视频编码技术1. H.264编码H.264是一种高效的视频编码标准，也被广泛应用于监控系统中。

它采用基于区块的运动补偿和变长度编码等技术，能够在保证视频质量的前提下实现更高的压缩率。

H.264编码技术具备良好的画质表现和较低的码率需求，可以有效减少存储空间和传输带宽的占用。

2. MPEG-4编码MPEG-4是一种通用的视频压缩标准，广泛应用于媒体传输和存储等领域。

在监控系统中，MPEG-4编码采用了更为先进的视频压缩算法，可以提供更高的压缩比和更好的视频画质。

此外，MPEG-4编码还支持多个视频流进行编码，可以满足复杂监控系统中不同需求的视频传输要求。

三、视频解码技术视频解码技术是指将编码后的视频数据解析并还原成原始的视频图像，以便在监控中心或监控设备上进行显示和观看。

常见的视频解码技术包括硬件解码和软件解码。

1. 硬件解码硬件解码是利用专门的硬件电路来实现视频解码的过程，具备高效率和稳定性的优势。

目前，监控系统中常用的硬件解码器包括专用的解码芯片和GPU（图像处理器）。

硬件解码技术可以实现实时解码和多路解码，并具备较低的延迟和占用系统资源的特点。

2. 软件解码软件解码是通过计算机或嵌入式系统的软件实现视频解码的过程。

嵌入式视频监控系统的设计与开发

嵌入式视频监控系统的设计与开发随着科技的不断发展和进步，视频监控系统已经成为当今社会安全性的重要组成部分。

视频监控系统通过利用摄像头和相关的硬件设备，可以对各种场所进行实时监控，并记录下可能发生的事件。

而嵌入式视频监控系统更是在这个领域中发挥着不可替代的作用。

本文将介绍嵌入式视频监控系统的设计与开发。

一、系统设计1. 系统需求分析在设计嵌入式视频监控系统之前，首先需要进行系统需求分析。

根据具体应用场景的需求，确定系统所需要的功能和性能指标。

例如，要监控的区域范围、分辨率的要求、所需的图像处理算法等。

更进一步，还需要考虑是否需要远程访问和控制等功能。

2. 硬件设计嵌入式视频监控系统的硬件设计包括选择合适的处理器、摄像头模块、存储设备等。

处理器的选择需要考虑到系统的计算能力和功耗，可以使用ARM、DSP等处理器。

摄像头模块的选择则需要根据图像质量要求和外部环境等因素来决定。

存储设备可以选择闪存、硬盘、SD卡等。

3. 软件设计嵌入式视频监控系统的软件设计包括系统软件设计和应用软件设计。

系统软件设计主要包括操作系统的选择和驱动程序的编写。

操作系统选择时需要考虑系统的实时性能和资源开销，可以选择Linux、Windows嵌入式等操作系统。

驱动程序编写包括摄像头驱动程序、存储设备驱动程序等。

应用软件设计主要包括视频流处理、事件检测、远程访问等功能的实现。

二、系统开发1. 硬件开发硬件开发主要包括电路设计、PCB设计、元器件选型、电路调试等。

电路设计需要根据系统需求设计相应的电路板，包括处理器、摄像头、存储设备等的连接电路。

PCB设计是将电路设计转化为实际的电路板，需要根据电路布局和尺寸要求进行设计。

元器件选型需要根据电路的性能要求和可用性进行选择，并考虑供应商和成本等因素。

电路调试是将设计的电路板进行测试和优化，确保其正常工作。

2. 软件开发软件开发主要包括系统软件和应用软件的编码和测试。

系统软件的编码主要是将操作系统驱动和相关程序代码进行编程实现。

基于嵌入式技术的远程视频监控系统

ｃｎｉｔｆｃｍｐｅｓｏｏｉｇｏｅｖｄｏｔｅｒａ —ｉｒｎｍｉｓｏｆｔｅｖｄｏａｄｔｅｅｅｄｄｒａ —ｉｅｏｅａｉｇｏｓｓｓｏｏｒｓｉｎｃｄｎｆｔｉｅ，ｈｅｌｔｍｅｔａｓｓｉｎｏｉｅｎｈｍｂｄｅｅｌｔｐｒｔｎｈｈｍ
ｍｏｕｅｏｔｏｄｌ，ｖｄｏａｄｏｇｔｅｉｇ＆ｃｄｎｄｌ，ａｄｎｔｍｏｕｅｈｅｅｈｏｏｙｏｈｙｔｍｄｌ，ｃｎｒｌｍｏｕｅｉｅ／ｕｉａｈｒｎｏｉｇｍｏｕｅｎｅｄｌ．Ｔｅｋｙｔｃｎｌｇｆｔｅｓｓｅ
图２，基于嵌入式技术的网络视频编码器是前
端监控设备的核心，负责图像、声音、数据和报警信息的采集、压缩编码和网络传输，并将监控中心
和网络用户的控制命令传递给监控设备。
它结合多媒体技术、图像处理技术、网络技术与信
，
２００６年第２５卷第４期
文章编号：１０ — ５６（０６４０５ — ２０６１７２０）０ — ０５０
懿涛，夏惊涛，穆道生（装各指挥技术学院信息装各系，北京１１１）Ｏ４６摘要：基于嵌入式技术的远程视频监控系统由网络摄像机，网络视频编码器与视频监控系统构成。其中网络视频编码器是系统中的核心部分，主要由ＣＵ模块、电源时钟模块、控制模块、视／频采集编码模块和网络模块组Ｐ音成。系统所涉及关键技术还包括视频数据的压缩编码、视频数据的实时传输及嵌入式实时操作系统。关键词：视频监控；嵌入式系统：压缩编码中图分类号：Ｔ８２文献标识码：ＡＰ７

视频监控及其关键技术

视频监控及其关键技术14安防徐乐 144402103监控系统是由摄像、传输、控制、显示、记录登记5大部分组成.摄像机通过同轴视频电缆将视频图像传输到控制主机，控制主机再将视频信号分配到各监视器及录像设备，同时可将需要传输的语音信号同步录入到录像机内。

通过控制主机，操作人员可发出指令,对云台的上、下、左、右的动作进行控制及对镜头进行调焦变倍的操作，并可通过控制主机实现在多路摄像机及云台之间的切换。

利用特殊的录像处理模式，可对图像进行录入、回放、处理等操作，使录像效果达到最佳。

监控是各行业重点部门或重要场所进行实时监控的物理基础，管理部门可通过它获得有效数据、图像或声音信息，对突发性异常事件的过程进行及时的监视和记忆,用以提供高效、及时地指挥和高度、布置警力、处理案件等.随着当前计算机应用的迅速发展和推广，全世界掀起了一股强大的数字化浪潮，各种设备数字化已成为安全防护的首要目标。

数码监控报警的性能特点是：监控画面实时显示，录像图象质量单路调节功能，每路录像速度可分别设置，快速检索，多种录像方式设定功能，自动备份,云台/镜头控制功能,网络传输等。

加装时间发生器，将时间显示叠加到图像中。

在线路较长时加装音视频放大器以确保音视频监控质量。

适用范围——银行、证券营业场所、企事业单位、机关、商业场所内外部环境、楼宇通道、停车场、高档社区家庭内外部环境、图书馆、医院、公园。

视频监控系统原理图组成设备视频监控系统产品包含光端机，光缆终端盒，云台，云台解码器,视频矩阵,硬盘录像机，监控摄像机［1］，镜头,支架。

视频监控系统组成部分包括监控前端、管理中心、监控中心、PC客户端及无线网桥.各组成部分的说明如下:(1）监控前端：用于采集被监控点的监控信息，并可以配备报警设备。

①普通摄像头+视频服务器。

普通摄像头可以是模拟摄像头,也可以是数字摄像头。

原始视频信号传到视频服务器,经视频服务器编码后,以TCP/IP协议通过网络传至其他设备。

嵌入式系统在监控系统应用领域技术现状及发展趋势

嵌入式系统在监控系统应用领域技术现状及发展趋势一、嵌入式系统的定义及分类嵌入式系统被定义为：以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。

嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术和电子技术和各个行业的具体应用相结合后的产物，这一点就决定了它必然是一个技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的知识集成系统。

目前嵌入式系统除了部分为32位处理器外，大量存在的是8位和16位的嵌入式微控制器，嵌入式系统是计算机应用的另一种形态，正如前所述它与通用计算机应用不同：嵌入式计算机是以嵌入式系统的形式隐藏在各种装置、产品和系统之中的一种软硬件高度专业化的特定计算机系统。

目前根据其发展现状，嵌入式计算机可以分成下面几类：（1）嵌入式微处理器：嵌入式微处理器的基础是通用计算机中的CPU。

在应用中，将微处理器装配在专门设计的电路板上，只保留和嵌入式应用有关的母板功能，这样可以大幅度减小系统体积和功耗。

为了满足嵌入式应用的特殊要求，嵌入式微处理器虽然在功能上和标准微处理器基本是一样的，但在工作温度、抗电磁干扰、可靠性等方面一般都做了各种增强。

（2）嵌入式微控制器：嵌入式微控制器又称单片机。

嵌入式微控制器一般以某一种微处理器内核为核心，芯片内部集成ROM/EPROM、RAM、总线、总线逻辑、定时计数器、Watchdog、I/O、串行口、脉宽调制输出、A/D、D/A、Flash RAM等各种必要功能和外设。

为适应不同的应用需求，一般一个系列的单片机具有多种衍生产品，每种衍生产品的处理器内核都是一样的，不同的是存储器和外设的配置及封装。

这样可以使单片机最大限度地和应用需求相匹配，功能不多不少，从而减少功耗和成本。

和嵌入式微处理器相比，微控制器的最大特点是单片化，体积大大减小，从而使功耗和成本下降、可靠性提高。

（3）嵌入式DSP处理器：DSP处理器对系统结构和指令进行了特殊设计，使其适合于执行DSP算法，编译效率较高，指令执行速度也较高。

嵌入式视频监控系统的设计与实现

２０年第ｌ卷第３期０７７２
收稿日期：０７０ — ７２０—８２
嵌入式视频监控系统的设计与实现
蔡士义，小平冀
（太原理＿大学信息学院，Ｔ山西太原，３０４００２）
摘要：讨论了基于Ａ９Ｒ２０和嵌入式Ｌｎｘ作系统的视频监控系统设计方Ｔ１Ｍ９０ｉｕ操
结构见图ｌ。
圈２系统软件模块组成要的Ｌｕ内核。在即将配置内核目录下执行：ａｅｅｕｏｆ，ｉｘｎｍｋｎｃｎｇ选中我ｍｉ们所需的配置选项。本系统的主要配置为：
ＳｓｅＴｙｅｙｔｍｐ一＞
２软件组成
—
（Ｔ１Ｍ９０－ａｅ）ＲＭｓｓｍｔｅＡ９Ｒ２０ｂｓｄＡｙｔｐｅｙ
［］王安全，３陈劲，沈敏跃．世纪我国员＿培训战略研究［］２ｌＴＪ．科学管理
研究。０１１：ｌ５．２０（２）一４５
（实习编辑：占金）薛第一作者简介：晓宁，，９０年生，９５年毕业于山西经济管理张男１７１９
ＺＨＡＮＧａ－ｉｇＸｉｏｎｎ
学经济息理专经师。城业煤机监科。西院信管业．济晋煤集团公司幸山省
晋城市。４０６０８０．
ＣｏｓｄｒｔｏｂｕｅＴｒｉｉｇＷｏｋｆｒＳａｆｔｒｒｓｎｉｅａｉｎａｏｔｈａｎｎｔｒｏｔｆｓｉＥｎｅｐｉｅｎ

嵌入式NVR与X86NVR技术对比

备注：1、6TB硬盘已经出来，预计2016年会出8TB硬盘
11
12
8
嵌入NVR及X86NVR产品技术对比
对比项目：可扩展及集成
X86架构的扩展及集成能力是嵌入式方案无法比拟的
传统嵌入式NVR X86架构NVR 嵌入式NVR主要表现在其硬件的集成度过高、硬件的接口通用、开放，标准化(一般接口单一、与其他硬件的兼容性不够好；采用X86系列CPU)，另外操作系统自身软件方面主要体现在，嵌入式软件的存储功能强大，因此在兼容方面容易解决。空间一般较小，这也决定嵌入式软件的附带功能不可能很强。通常嵌入式NVR需要前后期可以很容易写入协议，更新驱动，期写入相关协议，那么当后期需要增加协从而可以兼容更多、更新的IP设备，表议以实现兼容更多IP设备时，需要做的工现出良好的扩展性。如NVR常见的需求作要相对复杂，周期一般要更长些。是"增加对一些新型网络摄像机的支持，或增加视频分析功能"，这些功能对于开放、标准的PC式NVR，仅仅需要增加驱动或者升级软件便可轻松地实现。
X86架构NVR 1、X86架构NVR，硬件平台及操作系统完全是技术成熟的标准化产品，稳定性通过大量的市场验证，基于该平台运行 NVR软件时的稳定性通常不是问题。 2、X86架构NVR，可提供N+1冗余技术，保证系统的稳定性，此外，硬件也可以模块化
7
嵌入NVR及X86NVR产品技术对比
对Байду номын сангаас项目：功能性
X86架构NVR功能性方面有明显优势
传统嵌入式NVR 嵌入式NVR的应用软件与硬件融于一体，类似于PC中BIOS的工作方式，具有软件代码小、高度自动化、响应速度快等特点，特别适合于要求实时和多任务的应用。嵌入式NVR没有 x86NVR那么多的功能模块和辅助软件功能。

嵌入式网络视频监控系统的设计与实现

图２嵌入式系统硬件组成
大容量硬盘或Ｕ盘等。．４Ｈ２视频压缩模块实现对摄６像头采集的视频数据的压缩与编码，压缩编码后的视
频数据可根据需要存储在大容量硬盘上，或经过打包
后通过以太网进行网络传输。ＭＥ－、．３和ＰＧ４Ｈ２等标６
维普资讯
有线电煞盎
里。
系统设计与设备
ｃｍｒｇｔｉｕｅ：ａｅ＿ｅｐｔＯ￣ａ —ｃｒｆｃＯＪｏｔ函数取得图ｉｌ
像的相关信息，并且存放到ｖｅｉｕｅｉｏｐｔ结构里。ｄｃｒｃｍｅａｇａｉｔ：ａｒ＿ｒｂｎ０用于初始化采集窗Ｉ、ｉＳ颜色模ｌ
—
式、状态。帧
ｃａｍｅｒｇ０用来抓取图像，采用ｍａｍｐ
方式，接将设备文件／ｅ／ｉｅ０映射到内存，速直ｄｖｖｄｏ加文件Ｉ０操作，可以使多个线程共享数据。／还
ｃａｍｅｒａ
＿
ｃｓ０用来关闭设备文件。ｌｅ：ｏ
准相比，２４标准压缩比更高，省存储空间，Ｈ．６节图像
质量更好，尤其适合在低带宽、丢包率高、干扰严重等
条件下传输视频，并能保持图像的质量。
４中心控制部分嵌入式系统软件的
设计与实现
４１系统的选用和摄像头视频采集模块．系统软件平台选用嵌入式Ｌｎｘ操作系统是由ｉｕ于它具有内核小、效率高、支持多任务、多线程、源码开放、内核直接提供网络支持等优点。嵌入式系统的硬件资源有限，需针对具体的应用通过配置内核、裁减ｓｅｌｈｌ和嵌入式Ｃ库来对Ｌｎｘ系统进行定制，ｉｕ使整个系统能存放于容量较小的Ｆａｈ中。ｉｕｌｓＬｎｘ的动态模块加载机制，Ｌｎｘ的裁减极为方便，度模块使ｉｕ高化的部件使其添加非常容易【 ” 。在嵌入式Ｌｎｘ的开ｉｕ发环境搭建好之后，先要安装与驱动ＵＢ摄像头，首Ｓ并加入ＶｄｏＬｎｘ的支持。本系统选用内置Ｌｎｘｉｅ４ｉｕｉｕ内核公开支持的Ｏ５１芯片的摄像头。之后，使用Ｖ１Ｖｄ０ＬｎｘＬｎｘ中关于视频设备的内核驱动）供ｉｅ４ｉ（ｉｕｕ提的ＡＩ函数集来编写视频采集程序阁，主要是针对Ｐ ‘ Ｌｎｘ系统中的设备文件／ｅ／ｉｅＯ编写视频采集ｉｕｄｖｖｄｏ

网络视频监控系统体系架构及关键技术探讨

文献标识码：Ａ文章编号：１６７４－７７１２（２０１３）０２ — ００６７－０１
近年来，随着计算机的普及，图像处理技术的不断提高以及社会信息化程度的不断提高，视频监控的应用领域正在不断的扩大。由于嵌入式、数字图像处理、网络传输等技术得到不断进步，也带动了视频监控系统的快速发展，并逐渐呈现出向数据化、网络智能化以及无线化方向发展的趋势。以下，以中国电信的全球眼系统为例，对网络视频监控系统的构架进行分析，同时对相关关键技术进行探讨。网络视频监控系统体系构架（一）系统设计全球眼是中国电信提供的基于ＩＰ技术和宽带网络（互联网、虚拟网、专网）的网络视频监控业务，通过网络视频监控业务平台，将分散、独立的采集点图像信息进行联网处理，实现跨区域的统一监控、统一管理及分级存储，满足客户进行远程监控、管理和信息传递的需求。全球眼是一个公众的网络监控系统，其在设计上要充分的考虑到它的可用性、可靠性、可伸缩性、可运营性、可维护性和高安全性，做到系统运行的稳定。该系统不仅能够拉动宽带接入业务，还能通过提供监控增值业务，发现全新的业务增长点。 ’ （二）系统的主要功能全球眼系统是一个可以运营的公众网络监控平台，其业务承载着公众互联网。借助于网络的接入，用户可以通过该平台随时随地的监控所授权的区域。该系统的主要功能可以归结于：网络化监控、数字化存储、多对多实时监控、远程图像实时调度、集中管理控制、多对多历史回放、可区分服务以及可控业务管理。（三）系统的总体结构根据总体的系统设计原则和设计目标，系统采用多层次的主题设计思想，其主体的框架是基于ｃ／ｓ的系统体系构架，同时对提供Ｂ／Ｓ模式的用户进行ＷＥＢ接入。该系统可以分为经营支撑层、业务支撑层、接入层和交换层四种模式层。在其他的服务中会采用集成的技术进行平滑扩容，来对系统产生负载均衡和Ｎ十１热备的作用。网络视频监控系统经历了模拟信号监控系统、数字监控系统和网络视频监控系统等三个发展阶段。网络视频监控的优点就是克服了传统监控系统的局限性，可以在计算机上传输图像数据，它基本上不受距离的限制，其信号不易受到干扰，可以大幅度的提高图像的品质和稳定性。数字视频可以利用计算机的网络联网，其宽带可以重复使用，这些经过压缩的视频数据可以存储在磁盘中，它的查询十分的便捷。二、网络视频监控系统的关键技术现在大多数的网络视频监控系统都是采用一个基于嵌入式ＷＥＢ技术的网络视频监控系统来设计和实现的。目前，以网络为基础的网络视频监控系统已经发展成视频监控系统的主流，随着微处理器技术、网络技术的不断进步，基于嵌入式的ＷＥＢ视频监控系统已经逐渐得到了用户们的广泛关注。

嵌入式系统课程设计：基于ARM11的嵌入式视频监控系统设计

嵌入式系统课程设计（报告）题目：基于ARM11的嵌入式视频监控系统设计院系：专业：班级：姓名：学号：指导教师：二〇年月嵌入式系统课程设计（报告）摘要当今世界科学技术飞速发展，越来越多的技术面世，给我们的生产生活带来了巨大的便利，监控摄像头随处可见，成为生活中不可缺少的工具之一。

为了更好地运用高科技带来的便利以及发展最新科技，了解学习是首要任务。

本课题设计选题就是基于当下流行的视频监控技术来完成的，选用的服务器是较为简单的boa服务器辅以基于ARM11架构的S3C6410开发平台，其搭载的操作系统为Linux系统，能够实现我们想要的数据采集与传输的功能。

基于Linux操作使用USB摄像头作为采集终端进行数据的收集，应用程序通过操作设备文件实现对内核驱动的控制，使用C语言编写基于B/S模式下的服务器应用程序，在传输阶段用到了TCP/IP通信协议，最终能够实现对视频数据的一系列操作，从采集、压缩、传递、解压到最后的网页播放等。

基本实现了实时视频监控的需求。

关键词ARM11 嵌入式视频监控Linux操作系统目录第1章绪论 (1)1.1 目的与意义 (1)1.2 发展与趋势 (1)1.3 设计任务 (2)第2章硬件设计 (3)2.1 视屏监控系统的结构设计 (3)2.2 ARM处理器简介 (3)2.3 S3C6410体系结构 (4)2.4定制嵌入式Linux内核 (5)2.5 嵌入式文件系统 (6)第3章软件设计 (9)3.1 Linux操作系统简介 (9)3.2 交叉编译环境的建立 (9)3.3 嵌入式Linux移植 (10)第4章视频采集 (11)4.1 V4L2简介 (11)4.2 采集数据的操作 (11)4.3数据采集函数及解析 (12)第5章视频处理 (14)5.1 格式比较 (14)5.2 JPEG压缩 (14)5.2.1JPEG简介 (14)5.2.2JPEG库简介 (15)第6章系统测试 (17)6.1测试方法 (17)6.2测试结果 (17)结论 (18)参考文献 (19)第1章绪论1.1 目的与意义网络视频监控系统由基于ARM11架构体系嵌入式开发平台和网络客户端组成，实现通过摄像头对图像进行高帧率采集形成的视频数据获取功能，通过硬件开发平台接入以太网网络把视频数据展现到网页上。

嵌入式网络视频系统介绍

单机系统存储标准数据
超大的存储容量与高读写速度使得嵌入式视频管理系统可以使用在一
些存储时长或者存储总路数多的监控系统中。下表是单台E-NVS主机可以
实现的存储能力的一些标准数据：
码流 16盘位嵌入式系统 1M （安装16个1T硬盘） 512K 1M 512K 8盘位嵌入式系统（安装8个1T硬盘） 1M 1M 视频路数 50 100 200 200 50 100 存储时间 1个月 1个月 1周 1周 15天 1周
E-NVS
七、E-NVS优势
（二）、工程维护简单
整个系统的运行，可以完全脱离PC计算机，降低了基于PC计算机造成的人为因素对系统正常工作的影响。（人为因素包括：操作系统不稳定、PC板卡等硬件故障、PC中病毒、工作人员随意使用PC 引起故障等很多因素）
ห้องสมุดไป่ตู้
七、E-NVS优势
（三）、用户使用简单
软件
服务器
存储
非嵌入式系统成本
软件+服务器+阵列+硬盘
E-NVS成本
E-NVS+硬盘
在下表中列出E-NVS、非嵌入式平台及模拟系统的中心部分设备列表
进行简单对比。
对比项
E-NVS 16硬盘位嵌入式设备一台
模拟监控系统 304路矩阵
非嵌入式方案平台服务器2台
后台管理及控制
存储设备
19台16路硬盘录像机 16盘位NAS设备一台
不用，我们用的是E-NVS，增加从机就行了，不要调试软件，拿来就能用。
增加监控点位后台服务器规模不够了怎么办？
赶紧去购买新的服务器和磁盘阵列安装调试吧。
E-NVS扩容示意
IPCam001

基于流媒体技术的网络化嵌入式视频监控系统

领域
的接口送入嵌入式的处理器当中，通过嵌入式的Ｌｉｎｕｘ这一操作系统将压缩的数据转化为流媒体的数据格式，并通过以太网接口传入到计算机网络中，连续向ＤＳＰ视频设备发送一系列的命令。
１基于流媒体技术的网络化嵌入式视频监控系统的设计原理
监控系统
中，具有高度的集成性和低度的功耗性，所以在实际的应用中，经常应用于多媒体的处理，并且这一设备可以接人更多的ＵＳＢ和ＬＣＤ设备，在视频回放的过程中，提供更多的人机交流，同时这些外扩的设备还可以满足网络传输
的需求。
２．３稳定性更高
基于流媒体技术的网络化嵌入式视频监控系统由于一系列高科技系统的嵌入，所以实行的是多任务操作系统，并且在操作的过程中不需要设置专门的人员进行管理。嵌入式的操
作系统可以将视频压缩设备和流媒体服务设备直接设计在一个很小的装备里，且在与局域网
在这一过
媒体服务器软件是这一视频监控软件系统的核
更低、质量更好，因此在视频监控的领域里，
专业术语，流媒体指的是连续的视频及音频
心，主要通过串口驱动程序来进行ＤＳＰ的压缩工作，然后将压缩好的数据应用于流式传输，并通过一系列的网络传输协议，将这些多媒体数据传输到网络上供人们观看。嵌入式Ｌｉｎｕｘ操作系统是嵌入式的主要操作系统，在具体的操作过程中，发挥着任务调度、消息队列、存储管理等作用，并且是连接硬件系统与软件系统的桥梁，能通过上层的嵌入式流媒体服务器将压缩好的视频数据进行传

嵌入式网络智能视频监控系统设计与实现

嵌入式网络智能视频监控系统设计与实现作者：赵瑶池胡祝华胡诗雨来源：《现代电子技术》2012年第04期摘要：提出了一种新型的嵌入式网络智能视频监控系统构架方案，该方案由视频分析单元、视频服务器、一级客户端、二级客户端组成；系统地分析了各个部分的关键技术并给出了具体设计和实现方案。

多级客户端的结构可以提供对多个嵌入式智能视频监控器的系统管理，可以实现对多个监控场景的全面、无缝监控。

系统基于Davicn TMS320DM6446芯片实现。

实验表明，该系统安全可靠，可扩充性强，应用灵活。

关键词：智能视频监控系统；嵌入式系统；网络监控； Davicn TMS320DM6446；智能视频分析中图分类号：； TP368.1文献标识码：A文章编号：Design and realization of embedded intelligent video monitoring system based on network（1. College of Information Science & Technology, Hainan University, Haikou 570228,China;2. College of Applied Science and Technology, Hainan University, Haikou 571101, China;3. Antai College of Economics & Management, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200030, China）Abstract： A new architecture scheme of the intelligent video monitoring system composed ofologies of each assembly is analyzed. The detail design and realization scheme are given. The architecture ofThe system can support comprehensive and seamless monitoring. The system is based on the Davicn TMS320DM6446 chip. The experiments show that the system is safe and reliable, and has strong scalability and flexible application.Keywords： intelligent video monitoring system; embedded system; network monitoring; Davicn TMS320DM6446; intelligent video analysis收稿日期：基金项目：海南大学应用科技学院资助项目（）;海南大学青年基金资助项目(qnjj1185)0引言视频监控技术经历了3个主要的发展阶段［1］：第1代是以磁带存储为主要特征的本地模拟视频监控系统（VTR 时代）；第2代是以ISDN 网络为基础、并综合应用数字压缩、时隙交换和数字硬盘录像机的数字视频监控系统（DVR时代）；第3代是基于IP 网络的视频监控系统。

视频监控系统设计与实现

视频监控系统设计与实现随着科技的不断发展，视频监控系统已经成为社会安全不可或缺的一部分。

本文将探讨视频监控系统的设计与实现。

一、需求分析在开始设计视频监控系统之前，首先要明确系统的需求。

这包括需要监控的区域、监控的精度、监控的时间、监控的数据存储和处理方式等。

例如，对于一个城市级的视频监控系统，可能需要监控的区域包括街道、公共场所、交通枢纽等，监控的精度可能需要达到厘米级，监控的时间可能需要全天候，监控的数据存储和处理方式可能需要分布式的服务器集群和高效的图像处理算法。

二、系统架构设计根据需求分析，可以设计出系统的架构。

一个典型的视频监控系统架构包括前端设备、传输网络、后端设备和存储与处理系统。

1、前端设备：包括摄像头、云台、传感器等设备，负责采集监控区域的图像和数据。

2、传输网络：负责将前端设备采集的数据传输到后端设备。

这可以通过有线或无线的方式实现。

3、后端设备：包括视频监控平台、存储设备、处理设备等，负责存储和处理传输过来的数据。

4、存储与处理系统：负责将传输过来的数据进行存储和处理。

这需要设计合理的存储架构和高效的图像处理算法。

三、关键技术实现在系统架构设计的基础上，需要实现一些关键技术。

这包括高清图像采集技术、实时传输技术、智能分析技术等。

1、高清图像采集技术：高清摄像头能够采集高清晰度的图像，为后端设备提供更准确的数据。

2、实时传输技术：通过高速数据传输协议，能够将采集的数据实时传输到后端设备，保证数据的实时性。

3、智能分析技术：通过高效的图像处理算法，能够实现对监控图像的智能分析，如人脸识别、行为识别等，提高监控的智能化水平。

四、系统实现与测试在完成系统架构设计和关键技术实现后，需要进行系统的实现和测试。

这包括将设计转化为实际的代码、测试系统的性能和稳定性等。

1、系统实现：将设计转化为实际的代码需要选择合适的编程语言和开发工具，按照设计的架构和模块进行开发。

同时需要注意代码的可读性和可维护性，保证代码的质量。

嵌入式系统的远程监控与控制技术

嵌入式系统的远程监控与控制技术嵌入式系统是一种特殊的计算机系统，广泛应用于各个领域，如智能家居、医疗设备和工业自动化等。

随着科技的进步和互联网的普及，远程监控与控制技术成为了嵌入式系统的重要发展方向。

本文将讨论嵌入式系统的远程监控与控制技术的基本原理、应用场景以及未来的发展趋势。

远程监控与控制技术可以使用户通过互联网或其他网络与嵌入式系统进行远程通信，从而实现对系统的实时监控和控制。

这种技术的出现，使得用户能够随时随地了解系统的状态和运行情况，并进行远程控制操作。

例如，用户可以通过手机应用程序监控家庭的安全状态，或者通过网络远程控制工厂的生产流程。

这为用户带来了方便和灵活性，同时也提高了系统的可靠性和安全性。

远程监控与控制技术的实现有多种方式，其中一种常用的方法是通过传感器和执行器与嵌入式系统进行通信。

传感器可以感知环境的各种参数，如温度、湿度和压力等，将所测得的数据传输到嵌入式系统中进行处理和分析。

执行器则可以根据用户的指令，通过远程通信的方式对系统进行控制，如开关灯、调节温度等。

这种方式可以实现对系统的实时监测和控制，使用户能够随时了解系统的状态，并及时采取措施。

远程监控与控制技术在各个领域都有广泛的应用。

在智能家居领域，用户可以通过手机或平板电脑远程监控家庭的安全状况，如监控摄像头的视频画面、查看门窗的状态等。

同时，用户还可以通过手机应用程序控制家电设备的开关、调节室内温度等。

在医疗设备方面，远程监控与控制技术使医护人员能够随时了解患者的生理参数并进行监控，提高了医疗服务的质量和效率。

在工业自动化领域，远程监控与控制技术可以实现工厂的远程管理和监控，提高了生产效率和产品质量。

随着互联网的普及和技术的进步，远程监控与控制技术有着广阔的发展前景。

首先，随着5G技术的普及，网络速度将大幅提升，使得远程监控与控制更加实时和稳定。

其次，人工智能技术的应用将为远程监控与控制带来新的突破。

通过对大量数据的分析和学习，嵌入式系统可以实现更智能化的监控和控制，为用户带来更好的体验和服务。

DVR种类及关键技术

DVR种类及关键技术引言数字视频录像（Digital Video Recorder，简称DVR）是一种数字化存储和播放视频的设备。

它在监控系统中广泛应用，具有方便回放和存储视频的优势。

本文将介绍DVR的种类以及其中的关键技术。

1. DVR种类1.1 独立式DVR独立式DVR是一种独立设备，具有完整的视频处理和存储功能。

它通常配备独立的操作系统和硬盘，能够直接连接到监控摄像头并进行录制。

独立式DVR适用于小型监控系统，其经济实惠和便捷性使其成为了广泛应用的一种选择。

1.2 嵌入式DVR嵌入式DVR是一种将视频处理和存储功能嵌入到一台计算机系统中的设备。

它通常采用专用的操作系统和处理器，能够提供更强大的性能和更稳定的运行。

嵌入式DVR适用于中小型监控系统，其可扩展性和稳定性使其成为了一种常见的选择。

1.3 混合式DVR混合式DVR是一种将模拟摄像头和网络摄像头同时连接到一个设备上的DVR。

它能够同时支持模拟信号和数字信号的处理和录制，并可以通过网络进行远程监控和回放。

混合式DVR适用于混合监控系统，同时兼容不同类型的摄像头。

2.1 视频编码技术视频编码技术是DVR的核心技术之一，它决定了视频的压缩和存储方式。

常用的视频编码技术包括H.264和H.265。

H.264是一种高效的视频编码标准，广泛应用于DVR领域。

而H.265是一种更先进的视频编码标准，能够实现更高的压缩比和更好的视频质量，但相应地需要更高的计算能力。

2.2 存储技术存储技术是DVR的另一个关键技术，它决定了视频的存储容量和读写速度。

常见的DVR存储介质包括硬盘、固态硬盘和内存卡。

硬盘是一种传统的存储介质，具有较大的容量和较低的成本，适用于长时间的视频存储。

固态硬盘和内存卡则具有更高的读写速度和更好的抗冲击能力，适用于对存储速度有较高要求的应用场景。

远程访问技术使用户可以通过网络对DVR进行远程监控和管理。

常见的远程访问技术包括手机APP和浏览器插件。

视频监控系统总体设计方案2022年

〔附件一〕视频监控系统的总体设计方案1.视频监控系统概述视频监控系统是安防建设的一个重要手段。

随着计算机网络、多媒体技术、人工智能以及工程掌握的进展，视频监控系统已经开头由原来的模拟视频监控系统转向视频监控系统的数字化、网络化、智能化的争论。

由于视频信息的直观性可以使决策者和科技人员获得动感和感性的认知，视频信号的采集、处理就越来越受人们的重视。

视频监控系统作为视频技术最根本的应用领域已经在人们的生活、科研以及国防建设中发挥这举足轻重的作用。

在众多的视频采集系统中，嵌入式的视频采集以其小巧、敏捷、低本钱、高性能的特点具有独特的优势。

结合嵌入式 WINCE 支持TCP/IP 的特性，可以更好地利用兴旺的网络技术，通过建立用户效劳器工作模型来实现远程视频监控。

如今，通过网络实现远程监控是视频采集技术的一个进展趋势。

系统将设备采集到的数据通过网络传送到视频效劳器或视频监控中心的数据库中，从而实现低本钱网络互联、信息沟通。

无线视频采集监控则是网络化视频采集监控领域最前沿的应用模式之一。

随着嵌入式技术和视频通信技术的不断进展，移动环境下的监控越来越受到重视，无线视频监控将会有格外大的市场。

本课题结合嵌入式技术和视频通信技术，在无线局域网/Internet 网络环境下建立一个视频监控系统。

该系统的嵌入式客户端基于 WALN 及Internet 特性，有效地利用网络带宽大，稳定性及牢靠性高，为客户供给高品质的视频图像。

视频监控系统根本原理图如图一所示图 1 视频监控系统根本原理图2.争论意义关于嵌入式系统的定义有多种不同的定义，但被大多数人所承受的是“嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为根底，并且软硬件可裁剪，功能、牢靠性、本钱、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。

”一该定义强调软、硬件可裁剪、专用计算机系统的特点，这也是嵌入式系统与通用计算机平台最为显著的差异。

嵌入式系统一般由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户的应用程序等四个局部组成，用于实现对其他设备的掌握、监视或治理等功能。