ARM平臺嵌入式網絡視頻監控系統的實現

摘要：基于ARM處理器S3C2410芯片硬件平臺設計和開發了一種網絡視頻監控系統(NVR服務器)。服務器以裁剪的Linux為操作系統，服務端和客戶端的交互通信采用ONVIF(Open Network Video Interface Forum，開放型網絡視頻接口論壇)協議，實現了多數主流前端設備(攝像機)和NVR服務器的兼容性。該NVR內置WEB服務器，在客戶端通過網絡，用瀏覽器即可實現監控系統的管理操作。經實驗測試，該服務器運行效果達到預期目標。

引言

　　嵌入式視頻服務器作為嵌入式視頻監控系統的核心，其性能的優劣直接關系著整個系統的運行。本文介紹嵌入式視頻服務器系統軟件結構的設計，對前端攝像機音視頻數據通過ONVIF協議進行控制、轉發到客戶端，使用戶隨時隨地都能通過網絡獲得監控的錄像信息。

視頻監控系統架構

　　該系統包含了兩部分服務端和客戶端。在服務端，主要負責前端設備的管理、接收并處理來自客戶端的請求?？蛻舳酥饕撠煂崿F基于瀏覽器的遠程配置的視頻顯示和控制。視頻服務器運行在經裁剪Linux操作系統上，前端攝像機采樣的視頻數據信號被高性能的專用視頻芯片壓縮，并且通過ONVIF協議傳輸到服務器。視頻監控系統結構如圖1所示。　　

系統的硬件平臺

　　硬件平臺采用了ARM9嵌入式開發套件，它由核心板和底板組成，核心板上集成Samsung S3C2410處理器(203MHz的主頻，100MHz的總線速度)，64MB SDRAM以及16MB的FLASH。底板上提供以下外設接口：一個RS232串口，一個USB HOST接口，一個10M/100M自適應以太網接口，一個TFT LCD接口，一個觸摸屏接口。該系統硬件結構圖如圖2所示。應用程序通過編碼器模塊采集前端設備的視頻流，按照ONVIF協議實時打包，并通過以太網接口實現實時流傳輸。并可通過IDE接口擴充IDE硬盤作為本地H.264視頻流圖像存儲。

系統軟件設計

　　服務器是整個系統的核心，它工作在嵌入式Linux平臺上，嵌入式Linux是標準Linux經裁減得到的，同Linux一樣，具有穩定，安全，高效率，實時性好等優點。Linux操作系統管理著整個設備的軟件、硬件資源，應用程序運行在Linux操作系統上面，因而整個服務器的軟件體系可分為四個層次：引導加載程序、Linux內核、文件系統和視頻服務器應用程序，其結構如圖3所示?！　?/p>

　　引導加載程序

　　Bootloader為一段引導程序，是系統上電后首先執行的代碼程序，主要完成硬件初始化、設定軟件環境并將操作系統內核復制到內存中。Bootloader種類很多，有redboot、uboot、vivi等，本系統選取uboot，因為它是開源的，支持ARM體系，并且資料豐富。Linux內核是Linux操作系統的核心，負責任務的管理和資源的分配。文件系統是操作系統用于明確磁盤或分區上的文件的方法和數據結構，即在磁盤上組織文件的方法。從系統角度來看，文件系統是對文件存儲器空間進行組織和分配，負責文件存儲并對存入的文件進行保護和檢索的系統

linux操作系統文章專題:linux操作系統詳解（linux不再難懂）