遠程視頻監控系統應用嵌入式技術的相關設計

龐春輝

摘要：近年來，隨著嵌入式技術的發展進步，遠程視頻監控系統取得了又一個重要的重要的突破，嵌入式的視頻傳輸與監控逐漸的成為了一種社會發展的趨勢，本文我們的研究重點就是關于遠程視頻監控系統中應用嵌入式技術的相關研究，了解基于嵌入式技術系統的優勢，掌握其運行的原理與設計方法。

關鍵詞：遠程視頻監控系統；嵌入式技術；設計研究

目前市面上的嵌入式技術設備普遍都具有著實時性強、資源占用空間小、功能強大的優勢，這為嵌入式設備受到越來越多的人的關注提供了前提，但是現在已有的嵌入式視頻監控系統一般都是基于局域網環境之下的，這使得監控系統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的網絡視頻監控系統的運作成本又比較的高，因此基于嵌入式技術的遠程視頻監控系統的發展逐漸的成為了人們的主要推崇方式。

一、嵌入式遠程視頻監控系統的設計結構

目前使用較多的嵌入式遠程視頻監控系統大多是基于s3c2440開發板的嵌入式Linux平臺，通過USB接口的攝像頭捕捉圖像，然后將圖像數據傳輸到開發板之上，開發板再通過采集和處理等模式對圖像數據進行處理之后就通過網絡傳輸到接收端PC上，接收端的PC通過運行相關的軟件實現視頻解碼最終將圖像顯示到電腦之上。這一系統的總體結構是如圖1所示，總的結構又分之為硬件平臺和軟件平臺兩個部分。

（一）系統的硬件平臺設計

一般在遠程視頻監控系統中其硬件平臺選用的大多是utu2440-F版式的開發板，這種開發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，而底板上主要有網卡、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、功耗低的優點，因此在硬件系統中得到了廣泛的應用。

這些硬件系統的功能分工主要表現為以下：nand flash是保存操作系統與文件系統的平臺；串口是用于和宿主機進行通信，進行輸入調試命令及運行命令的平臺；網卡主要是用于連接外界網絡進行信息傳輸的平臺；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）系統的軟件平臺設計

嵌入式的系統一般具有著資源有限、不易調試的問題，這就需要我們采用交叉編譯調試的方法進行編譯這是嵌入式系統運行在軟件方面的前提條件，這種交叉編譯調試過程一般是發生在宿主機之上的，與其相對應的嵌入式開發板叫做目標板，當在開發的時候，我們要先在宿主機上編寫好相應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、嵌入式遠程視頻監控系統設計的關鍵技術

隨著科學技術的飛速發展嵌入式技術開始被廣泛的應用到現代的視頻監控系統之上，大大的提高了視頻監控的強度和效度，促進了我國視頻監控設備的長遠發展。為了能夠突破現在地域范圍的限制，實現實效的遠程視頻監控，我們還需要對嵌入式技術不斷的進行革新發展，掌握其系統設計的關鍵，從而有效的促進我國遠程視頻監控系統的應用發展。總的來說，在遠程視頻監控系統設計中嵌入式技術的關鍵主要表現在以下幾個方面：

（一）NAT技術的應用改進

NAT技術可以實現通過局域網把主機上的地址映射為網絡上的有效IP地址，從而有效的實現網絡地址的復用。通過使用NAT技術不僅能夠很好的隱藏內部的網絡地址信息，使外界不能夠隨意的訪問內部的網絡系統，從而有效的保護內部網絡的安全，提高網絡運行的安全性能，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絡的運行安全，但同時也帶來一些不便，導致外部的網絡不能夠穿過NAT主動的與內部的網絡進行通信，從而影響了信息的傳輸與共享，現在我們要實現遠程的視頻監控就必須要突破NAT技術的保護，利用STUN協議實現NAT的穿越，從而有效的加強信息的傳輸與共享。

（二）MJPEG編解碼技術的應用改進

MJPEG編解碼又被稱之為運動靜止圖像壓縮技術，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的圖像壓縮技術而發展起來的動態圖像壓縮技術，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編解碼技術的功能，我們就必須要根據實際的需求開發出適合自己需要的MJPEG編解碼視頻壓縮方案。

（三）SDL顯示技術的應用

跨平臺多媒體技術就是SDL顯示技術，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，為應用程序的開發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間的具體差別，只要調解SDL提供的API函數就可以有效的實現對音視頻的操作。

三、嵌入式遠程視頻監控系統的優勢

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

（一）實現了發送端與接收端的便攜操作

與傳統的視頻傳輸平臺相比，增加了嵌入式的遠程視頻監控平臺無論是從發送端亦或是接收端的環境都能夠實現便攜可操作目標，這樣就大大地提高視頻監控的力度和靈活性。

（二）突破地域范圍的限制

嵌入式的遠程視頻監控系統通過內置的網卡實現與網絡的有效連接，這樣就可以把監控的圖像實時的傳輸到制定的終端之上，這樣就大大的降低了地域范圍對信息傳輸的控制，實現遠程遙控指揮。

（三）實現了圖像智能處理化技術

智能圖像處理技術一般在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控服務器的終端系統之上，就可以實現對圖像的智能化處理，從而使音頻更加的系統豐富。

結語：

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

參考文獻：

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