基于嵌入式操作系統的網絡攝像機

　　2.1　系統硬件組成

　　本系統對采集的圖像進行處理和壓縮，得到MJPEG文件，再通過網絡傳送，使遠程控制端可以實時觀看現場情況，并可調整圖像質量、云臺角度等。

圖2示出嵌入式視頻采集系統框圖。視頻A/D芯片完成1～4路攝像頭的輸入轉換，FLASH芯片用于存放所有程序，SDRAM用于中間數據存儲，CPLD用于硬盤邏輯變換，以太網控制器芯片負責將圖像文件上傳并接收控制端的命令和參數。

　　2.2　系統軟件

　　系統軟件包括嵌入式系統軟件和硬件驅動程序。本系統使用基于ucLinux的嵌入式操作系統作為下位機系統軟件。ucLinux是一種優秀的嵌入式Linux版本。

　　ucLinux具有對多種文件系統的支持能力，內嵌TCP/IP協議，可以借鑒Linux豐富的資源，對一些復雜的應用具有相當的優勢；但是由于沒有MMU（內存管理單元），其多任務的實現需要一定的技巧。ucLinux的典型啟動過程見圖3。

　　在ucLinux系統中，幾乎所有設備的控制操作都由與設備相關的代碼來實現，這些代碼就是設備驅動程序。系統內核必須為從硬盤驅動器到鍵盤和磁帶等的每個外部設備嵌入設備驅動程序。一般外設的驅動程序先在用戶空間編寫，即先在應用層實現對外設的操作，驅動程序在應用層調試好之后，就可以封裝到內核模塊中。

　　3　系統在網絡監控中的應用

　　基于嵌入式操作系統的網絡攝像機系統非常適合網絡監控的應用。CAU2DVCⅠ是基于TMS320DSC21的嵌入式網絡攝像機。CAU2DVCⅠ的性能參數如下：圖像壓縮格式為M2JPEG;圖像分辨率為CIF（352×288pix）；通信口RS485;以太網接口RJ24510/100Mbitbase2T自適應；網絡協議TCP/IP;傳輸幀率PAL最大25幀·s-1,NTSC最大30幀·s-1;報警接口2入2出；嵌入式操作系統u2cLinux;靜態IP地址，可通過網絡設置。

　　本系統可應用于多個領域：電力系統（發電廠、供電所、無人值守變電站）、房地產行業（智能化小區/大廈、基礎工程現場、物業管理中心）、教育系統（幼兒園、考場、高等院校）和制造業（工廠、車間），現已有多臺在北京和上海等地投入使用。圖5示出基于CAU2DVCⅠ型的視頻監控系統結構圖。CAU2DVCⅠ型網絡攝像機已經應用于通州供電局瞳里變電站視頻監控系統中，效果很好。