嵌入式無線視頻監控系統的研究

摘 要：本文主要對無線視頻監控系統進行了詳細的研究，為系統的開發提供了一個設計的方向，本文的無線視頻監控系統主要是前端無線視頻終端和后端監控組成，并且對無線視頻監控系統的發展進行了分析和研究，對硬件的選型和軟件的設計也進行了簡單的分析。

關鍵詞：無線視頻監控；視頻壓縮；視頻驅動程序；監控軟件；

中圖分類號：TP339 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2014） 18-0000-01

目前，計算機技術的不斷的發展使得一些高科技的產品不斷的問世，這也使得全社會的信息化程度不斷的提升，也帶動了視頻的監控系統的飛速的發展，目前無線視頻監控系統已經從以往的公共場合范圍發展到了企業、交通、甚至家庭的場合，如今交通的智能化、家庭的安全都離不開無線視頻監控系統。在計算機不斷發展的同時也帶動了無線通信技術的發展，如今無線通信技術已經發展到了第4代，其中第三代的無線通信技術發展最為完善，也為視頻的監控系統發展提供了心的傳輸路徑，目前視頻的監控技術和無線傳輸的技術相結合更加完善了無線視頻的布網，是的無線視頻監控點的布網更加的靈活不受限制了，與以往的有線視頻監控相比具有成本上的優勢。使用也更加方便，這就使視頻監控進入一個新的發展階段。由于電纜的價格昂貴也使得這種電纜型視頻監控系統價格非常高，由于這種高昂價格的限制，一些專家開始研究嵌入式的網絡視頻服務監控系統，這種嵌入式系統的遠程視頻系統中使用高速的處理器芯片作為核心部件，比如DSP、ARM等核心處理器，這樣可以通過USB進行數據的采集，采集的這些圖像信息通過處理器的高速處理在經過JPEG的壓縮，然后再通過高頻的傳輸模塊進行無線的發送和接受視頻數據，視頻的數據通過串口的網絡傳送給服務器終端，最后服務器對圖像進行處理，通過顯示器進行顯示。

一、視頻監控的現狀及發展趨勢

視頻監控系統是一種新型的數據圖像采集系統，它能夠對指定的場景進行定時的采集，采集的信息包括圖像信息和音頻信息，這些信息采集完以后就可以通過固定的方式進行傳輸，進入安全的防范系統。這種視頻監控系統廣泛的應用在一些公共場合和一些熱點地方，能夠對以上的地方進行實時的監控，能夠實時的看清楚各個地方所發生的一切，除了一些公共場合以外一些企事業單位也慢慢的引入視頻監控系統，對廠區的各個地方進行防范，目前交通方面應用也非常廣泛，如今隨著計算機技術的不斷的發展，以及圖像技術和通信技術的不斷的發展都為視頻監控系統的發展提供了良好的基礎，在這種大的環境下視頻監控系統也取得了長足的進步，也慢慢的實現了網絡化、智能化。

視頻監控系統在我國發展比較晚，在上世紀80年代以來開始在我國慢慢的興起，然后進入了飛速的發展階段，主要有以下幾個階段：

第一個階段，模擬監控，模擬監控就是我們常說的閉路電視監控系統，其采集的信息全部是模擬信號，監控的攝像頭直接把采集的模擬信號傳送到監控中心，然后監控中心把采集的模擬信號進行顯示，監控中心還可以把模擬信號進行存儲。

第二階段，準數字化監控，準數字監控系統主要是通過刻錄機進行延時模擬的錄像機，可以實現把原來的模擬信號轉化為數字錄像。

第三個階段就是數字監控，主要是通過數字硬盤錄像機，把硬件和軟件結合在一起組成嵌入式系統，這種結構緊湊的系統穩定性很高，而且成本大大降低。

第四個階段：遠程網絡視頻監控系統。這種視頻監控系統與以往的一些監控系統相比最大的有點，就是穩定性可靠，它集中了以往視頻監控系統的優點，從數據采集要數據的傳輸都十分可靠，數據主要通過IP的網絡進行傳輸，傳輸到后臺監控系統，監控中心對信息進行處理和分析，最后通過顯示器進行顯示，這種遠程視頻監控系統支持很多傳輸的方式，還具有很強大的組網的能力。

二、無線視頻監控系統的總體結構

本文所研究的嵌入式無線視頻監控系統主要是由嵌入式終端和后臺監控中心組成，嵌入式視頻監控系統的采集壓縮，然后對采集的信號進行一系列的處理，最后利用網絡把信息發送到后端的監控中心中，后臺的監控中心利用一些特定的軟件把對視頻的數據進行顯示，同時監控中心可以對監控終端進行遠程控制整個嵌入式終端由視頻采集模塊、視頻壓縮模塊、主控模塊和傳輸模塊構成。

三、無線視頻監控軟件整體思路

在本論文的設計中，為了保證實時傳輸采用了基于UDP的網絡傳輸。整個視頻監控軟件最大可以同時接收并顯示9路視頻數據，通過接收視頻數據包中的控制信息來確定接收的視頻數據屬于哪一個監控終端。每一路的視頻處理流程是類似的，整個監控軟件可以分為四個模塊：視頻緩沖模塊、視頻接收模塊、視頻解壓模塊及控制指令模塊。在視頻緩沖模塊中，每個視頻數據流都有自己的緩沖區，緩沖區是由連續的幀緩沖區組成的，并構成一個先進先出的環形隊列結構；每個幀緩沖區的狀態根據其是否存儲有完整的視頻幀可分為滿和空；接收到的數據包在對應的幀緩沖區內進行組幀和緩沖，并在對應數據流的緩沖區中形成一個幀隊列，先接收到的幀為隊列首，后接收到的幀為隊列尾。視頻接收模塊負責從網絡中接收視頻數據包，并根據包頭中的控制信息將視頻數據包存儲到相應視頻流緩沖區的隊尾的幀緩沖區中。在視頻解壓模塊中，每個視頻流都對應一個視頻壓縮。

四、結束語

嵌入式視頻監控在我國各個行業都廣泛的應用，雖然這種監控嵌入式的視頻監控系統不斷的進行完善但還存在一些不足，由于網絡的帶寬問題以及信息壓縮問題，這也使得視頻的穩定有有待改進。本文主要是簡單的分析了嵌入式視頻監控系統的發展和硬件的組成，在軟件方面也進行簡單的介紹，雖然在這種系統中還有一些改進的可能，隨著視頻監控系統的數字化和智能化的發展，還可以利用一些高新的技術比如：傳感器技術、控制器技術等進行連接，實現更高的分辨功能，這樣就更加智能，這種系統還能夠對異常的情況進行檢測，在以后的發展中這種技術都會被慢慢的利用，甚至還有一些報警的功能，這些功能的實現是由充分技術保障的。同時視頻傳輸的實時性有待進一步提高，這需要視頻監控所涉及的各方面技術的共同進步。

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[作者簡介]張小琴（1976.10-），女，江西奉新人，本科，學士學位，助理工程師。