遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用嵌入式技術(shù)的相關(guān)設(shè)計

龐春輝

摘要：近年來，隨著嵌入式技術(shù)的發(fā)展進步，遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)取得了又一個重要的重要的突破，嵌入式的視頻傳輸與監(jiān)控逐漸的成為了一種社會發(fā)展的趨勢，本文我們的研究重點就是關(guān)于遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)中應(yīng)用嵌入式技術(shù)的相關(guān)研究，了解基于嵌入式技術(shù)系統(tǒng)的優(yōu)勢，掌握其運行的原理與設(shè)計方法。

關(guān)鍵詞：遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)；嵌入式技術(shù)；設(shè)計研究

目前市面上的嵌入式技術(shù)設(shè)備普遍都具有著實時性強、資源占用空間小、功能強大的優(yōu)勢，這為嵌入式設(shè)備受到越來越多的人的關(guān)注提供了前提，但是現(xiàn)在已有的嵌入式視頻監(jiān)控系統(tǒng)一般都是基于局域網(wǎng)環(huán)境之下的，這使得監(jiān)控系統(tǒng)在很大的程度上受到地域范圍的限制，而基于第三代移動通信技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的運作成本又比較的高，因此基于嵌入式技術(shù)的遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展逐漸的成為了人們的主要推崇方式。

一、嵌入式遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計結(jié)構(gòu)

目前使用較多的嵌入式遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)大多是基于s3c2440開發(fā)板的嵌入式Linux平臺，通過USB接口的攝像頭捕捉圖像，然后將圖像數(shù)據(jù)傳輸?shù)介_發(fā)板之上，開發(fā)板再通過采集和處理等模式對圖像數(shù)據(jù)進行處理之后就通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)浇邮斩薖C上，接收端的PC通過運行相關(guān)的軟件實現(xiàn)視頻解碼最終將圖像顯示到電腦之上。這一系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)是如圖1所示，總的結(jié)構(gòu)又分之為硬件平臺和軟件平臺兩個部分。

（一）系統(tǒng)的硬件平臺設(shè)計

一般在遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)中其硬件平臺選用的大多是utu2440-F版式的開發(fā)板，這種開發(fā)板主要是由核心板和底板兩個部分組成，其中核心板上集成了64mb的nand flash和64mb的sdram系統(tǒng)，而底板上主要有網(wǎng)卡、usb借口及串口等外接的接口和芯片，而其中央處理器cpu采用的是三星餓s3c2440a型號的微處理器，這種處理器具有著總體體積小、性能高、功耗低的優(yōu)點，因此在硬件系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。

這些硬件系統(tǒng)的功能分工主要表現(xiàn)為以下：nand flash是保存操作系統(tǒng)與文件系統(tǒng)的平臺；串口是用于和宿主機進行通信，進行輸入調(diào)試命令及運行命令的平臺；網(wǎng)卡主要是用于連接外界網(wǎng)絡(luò)進行信息傳輸?shù)钠脚_；usb接口攝像頭用于對視頻進行采集；lcd顯示屏是用于接收客戶端視頻圖像的工具。

（二）系統(tǒng)的軟件平臺設(shè)計

嵌入式的系統(tǒng)一般具有著資源有限、不易調(diào)試的問題，這就需要我們采用交叉編譯調(diào)試的方法進行編譯這是嵌入式系統(tǒng)運行在軟件方面的前提條件，這種交叉編譯調(diào)試過程一般是發(fā)生在宿主機之上的，與其相對應(yīng)的嵌入式開發(fā)板叫做目標板，當在開發(fā)的時候，我們要先在宿主機上編寫好相應(yīng)的程序并安裝交叉編譯程序，然后將寫成的代碼通過交叉編譯器來進行編譯，以生成可執(zhí)行的二進制代碼，然后就可以在目標板上進行運行了。

二、嵌入式遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)

隨著科學技術(shù)的飛速發(fā)展嵌入式技術(shù)開始被廣泛的應(yīng)用到現(xiàn)代的視頻監(jiān)控系統(tǒng)之上，大大的提高了視頻監(jiān)控的強度和效度，促進了我國視頻監(jiān)控設(shè)備的長遠發(fā)展。為了能夠突破現(xiàn)在地域范圍的限制，實現(xiàn)實效的遠程視頻監(jiān)控，我們還需要對嵌入式技術(shù)不斷的進行革新發(fā)展，掌握其系統(tǒng)設(shè)計的關(guān)鍵，從而有效的促進我國遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用發(fā)展。總的來說，在遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計中嵌入式技術(shù)的關(guān)鍵主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

（一）NAT技術(shù)的應(yīng)用改進

NAT技術(shù)可以實現(xiàn)通過局域網(wǎng)把主機上的地址映射為網(wǎng)絡(luò)上的有效IP地址，從而有效的實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)地址的復用。通過使用NAT技術(shù)不僅能夠很好的隱藏內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)地址信息，使外界不能夠隨意的訪問內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，從而有效的保護內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的安全，提高網(wǎng)絡(luò)運行的安全性能，而且還能夠很好的減少Ipv4地址的需求量。這些限制條件在一定的程度上保護了網(wǎng)絡(luò)的運行安全，但同時也帶來一些不便，導致外部的網(wǎng)絡(luò)不能夠穿過NAT主動的與內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)進行通信，從而影響了信息的傳輸與共享，現(xiàn)在我們要實現(xiàn)遠程的視頻監(jiān)控就必須要突破NAT技術(shù)的保護，利用STUN協(xié)議實現(xiàn)NAT的穿越，從而有效的加強信息的傳輸與共享。

（二）MJPEG編解碼技術(shù)的應(yīng)用改進

MJPEG編解碼又被稱之為運動靜止圖像壓縮技術(shù)，它的主要作用是用于視頻傳輸和對圖像的處理，其基本的原理是基于靜態(tài)的圖像壓縮技術(shù)而發(fā)展起來的動態(tài)圖像壓縮技術(shù)，這種方式可以單獨的完整的壓縮每一幀圖像，而且其主要的特點是在壓縮的過程中基本上可以不用考慮視頻流中不同幀圖像之間的變化，只要對單獨的一幀進行壓縮就可以，這造成大量的冗余信息被反復的存儲，導致空間占用過大，壓縮效率不高。因此為了能夠有效的提高MJPEG編解碼技術(shù)的功能，我們就必須要根據(jù)實際的需求開發(fā)出適合自己需要的MJPEG編解碼視頻壓縮方案。

（三）SDL顯示技術(shù)的應(yīng)用

跨平臺多媒體技術(shù)就是SDL顯示技術(shù)，它主要是由C語言所編寫的，可以同時的支持多種操作系統(tǒng)，為應(yīng)用程序的開發(fā)及代碼移植提供了很多的便利。SDL的程序代碼主要是由4個部分組成的，分別是初始階段、程序運行階段、時間等待與處理階段及資源的釋放階段這四個部分，在這個SDL顯示平臺上使用者不需要知道操作系統(tǒng)間的具體差別，只要調(diào)解SDL提供的API函數(shù)就可以有效的實現(xiàn)對音視頻的操作。

三、嵌入式遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)勢

隨著科學技術(shù)的飛速發(fā)展嵌入式技術(shù)開始被廣泛的應(yīng)用到現(xiàn)代的視頻監(jiān)控系統(tǒng)之上，逐漸的突破了地域范圍的界限，使視頻監(jiān)控的遠程傳輸成為了可能，大大的提高了視頻監(jiān)控的強度和效度，促進了我國視頻監(jiān)控設(shè)備的長遠發(fā)展。總的來說，嵌入式遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)勢主要表現(xiàn)為以下幾個方面：

（一）實現(xiàn)了發(fā)送端與接收端的便攜操作

與傳統(tǒng)的視頻傳輸平臺相比，增加了嵌入式的遠程視頻監(jiān)控平臺無論是從發(fā)送端亦或是接收端的環(huán)境都能夠?qū)崿F(xiàn)便攜可操作目標，這樣就大大地提高視頻監(jiān)控的力度和靈活性。

（二）突破地域范圍的限制

嵌入式的遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)通過內(nèi)置的網(wǎng)卡實現(xiàn)與網(wǎng)絡(luò)的有效連接，這樣就可以把監(jiān)控的圖像實時的傳輸?shù)街贫ǖ慕K端之上，這樣就大大的降低了地域范圍對信息傳輸?shù)目刂?，實現(xiàn)遠程遙控指揮。

（三）實現(xiàn)了圖像智能處理化技術(shù)

智能圖像處理技術(shù)一般在Windows平臺上的廣泛的使用，我們通過把智能模塊嵌入到遠程監(jiān)控服務(wù)器的終端系統(tǒng)之上，就可以實現(xiàn)對圖像的智能化處理，從而使音頻更加的系統(tǒng)豐富。

結(jié)語：

隨著嵌入式技術(shù)的發(fā)展進步，遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)取得了又一個重要的突破，嵌入式的視頻傳輸與監(jiān)控逐漸的成為了一種社會發(fā)展的趨勢，逐漸的突破了傳統(tǒng)的地域區(qū)限的限制，開始向著遠程化、自動化的方向發(fā)展。在今后的發(fā)展規(guī)劃之中，為了更加有效的促進嵌入式的遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展，我們必須要要不斷的進行技術(shù)創(chuàng)新，提高嵌入式技術(shù)水平，使其能夠具有更加廣泛的作用。

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