移动远程视频监控系统的设计

移动远程视频监控系统的设计
摘要：本文介绍了基于嵌入式linux的移动视频监控系统的设计与实现。

该系统以arm9系列微处理器为核心平台，构建嵌入式linux系统，移植web服务器boa和视频服务器mjpg-streamer。

通过wifi网络传输视频数据，web网页显示视频图像，并且通过cgi程序实现了web远程控制云台和小车，最终实现了移动无线视频监控的功能。

实践表明本系统具有很强的实用性，可以应用与多个领域。

关键词：arm9；linux；移动远程视频监控；cgi；web远程控制中图分类号：tp393 文献标识码：a 文章编号：1007-9599 （2013） 03-0000-02
在当代，各个领域对监控系统的需求越来越高。

比如能够实现多点远距离的监控、期望使用相对简单的移动设备进行监控而不是pc机、期望能够减轻监控系统的布线负担等[1]。

在这种应用要求下，基于嵌入式系统的移动远程监控系统的研究成为热点。

移动视频监控终端本身是个完整的计算机系统，能够实现对采集到图像的压缩处理，再配合无线网络通信技术和internet网络，移动远程视频监控是可以实现的。

本文提出了一种基于b/s结构的嵌入式视频监控系统的设计方案，该方案把图像采集、图像压缩编码和web服务器功能集中到一个体积很小的嵌入式系统内，并在internet实现远程控制功能，
通过控制云台和小车，实现监控终端的移动，实现多地点，多角度的移动远程视频监控。

本视频监控系统使用wifi网络连接互联网以实现无线监控，同时以web网页显示视频图像，具有体积小，无需布线，不需上位机软件，跨平台实现监控中心的功能等优点。

1 系统总体设计
1.1 系统硬件组成结构
1.2 系统软件设计
本系统采用的嵌入式linux操作系统内核为linux2.6.30.4，linux的开源性质让我们可以自由地添加新的设备到系统中去。

我们通过usb无线网卡（tp-linkwn322g+v3）的芯片商ralink官网下载linux下的rt5370的驱动程序源代码，首先修改makefile里的platform设为smdk，相对应的ifeq（$（platform），smdk）的子项中的linux_src修改为为自己的内核源码的路径，
cross_compile修改为交叉编译工具的路径，在
common/rtusb_dev_id.c文件中增加自己的设备号（通过lsusb获得设备号），然后编译源码，最后将生成的.ko文件加载自己的嵌入式linux系统中。

我们将busybox（开源的linux命令工具集软件）配置并编译，然后再创建自己的根文件系统并下载到开发板中测试。

为了连接wifi网络，我们还将开源的wifi连接工具wireless_tools添加到到根文件系统，使用iwconfig命令连接到wifi。

最后将开源的web
服务器boa，jpeg库（视频服务器mjpg-streamer编译时需要用到），视频服务器mjpg-streamer移植到根文件系统。

2 视频服务器与web远程控制工作原理
2.1 mjpg-streamer视频服务器工作原理分析
mjpg-streamer视频服务器分为图像采集模块、udp协议（用于传输图像）实现模块、rtsp协议（realtimestreamingprotocol）模块、http协议（实现web服务器功能）模块等。

http协议[4]模块是为了实现web服务器功能，让客户端能够通过web网页查看视频画。

由于web浏览器支持javascript，
mjpg-streamer也有通过javascript来不停的刷新一帧帧图像就可以wen显示动态的视频的方法，它是利用图像的预载入的方式来实现低延迟的图像动态刷新。

预载入是在需要图像之前将其下载到缓存的一种方法，通过这一措施，当真正需要图像时，它就可以被立即从缓存中取出，从而能够立即显示图像。

通过在javascript脚本中实例化一个image对象，然后将需要载入的图像的url作为参数传入，通过给每一帧图像编号存入数组，在onload（）事件处理中以秒为单位时间不停地对图像编号进行处理（载入新图像删除前一帧的图像），从而实现视频显示。

2.2 web远程控制的工作原理分析
web服务器我们是通过移植支持cgi的嵌入式服务器boa来实现的。

在web服务器boa中利用html标签img和javascript脚本来
显示视频服务器的实时监控画面，同时又可以利用c语言编写的cgi 程序调用嵌入式linux的硬件（gpio输出口，pwm输出口）的驱动程序的api实现控制直流电机和舵机，从而控制小车的运动和摄像头的旋转（模拟云台的功能），实现移动地多角度地视频监控。

3 系统调试和结果
4 结束语
本文设计和实现了基于s3c2440嵌入式linux的移动视频监控系统的设计与实现，与传统的网络视频监控系统相比，本系统与传统的视频监控系统相比可以用于远距离传输，性能稳定，灵活性好，易于安装维护，不但可以用于小区，商店等场合，也可用于矿井这种危险场合，具有广泛的应用场合。

本文介绍的web远程控制对于是远程控制未来的一种发展方向，具有一定的参考意义。

参考文献：
[1]杨勇.基于arm的嵌入式远程视频监控系统的设计[j].微计算机信息，2008，8，2：181-183.
[2]v4l2apispecification[db/ol].http：
///book1.htm.2007
[3]杨继华，严国萍.基于嵌入式linux与s3c2410平台的视频采集[j].单片机与嵌入式系统应用，2004：70-71
[4]garyr.wright，w.richardstevens著，陆雪莹，蒋慧
译.tcp/ip详解卷2：实现[m].北京：机械工业出版社，2000，7.
[作者简介]肖文迪（1990.6-），通讯地址：湖北武汉江汉大学物理与信息工程学院，职称学历：本科，研究方向：嵌入式系统。