多媒體教室無線網絡監控系統的設計

文/曾莉

隨著各項科學技術的不斷進步，教育行業也發生了巨大變化，尤其是多媒體教室的建設在很大程度上提高了教學的效率和質量。然而，多媒體教室的建設往往需要投入較大的資金成本。而在多媒體教室中，視頻監控系統又是極其重要的組成部分?；诖?，本文針對多媒體教室無線網絡監控系統的設計展開了分析。

1 多媒體教室無線網絡監控系統概述

多媒體教室無線網絡監控系統主要是以嵌入式的ARM技術以及WIFI通信技術作為基礎對相關的視頻進行采集和傳輸。其將具有較高性價比的ARM11芯片與免費開源且嵌入式的Linux操作系統相結合，不但可以使整個系統具有更高的集成度與穩定性，同時還能夠節省采集所需的成本費用，從而促進系統的全面實施和大力推廣。另外，視頻監控系統與無線Wi-Fi蜂窩式組網的充分結合還能夠大大提高數據傳輸的效率，從而實現遠距離的無線監控。如此一來，就可以使學校的所有多媒體教室擺脫有線硬件連接的束縛，不僅安裝更加的簡單，且有著較高的可擴容性。就目前來看，很多學校都已經把傳統教室升級為多媒體教室，極大地促進了教學的科學化與智能化發展。無論是從當下的角度來看，還是面向未來，視頻監控系統在多媒體教室中都起著關鍵性的作用。而且多數情況下，一個教室當中基本上都要安裝多個監控點，具體則按照教室的大小以及多媒體設備的安裝位置而決定，空間相對較小的教室一般為兩個，而空間相對較大的教室為三到四個，以此達到更好的監控效果。多媒體教室無線網絡監控系統的核心技術是計算機技術，并根據先安裝硬件后安裝軟件的方式進行設計。該系統的前端由S3C6410處理器作為硬件，結合USB攝像頭采集相關視頻的數據信息，借助于校內的無線網絡進行傳輸。而后進行嵌入式Linux系統平臺搭建包括交叉編譯、內核與代碼的移植。

2 多媒體教室無線網絡監控系統的設計

2.1 硬件方面的設計

在設計多媒體教室無線網絡監控系統的過程中，硬件方面使用Mini6410開發板，其所涉及到的板載硬件資源如下：DDR RAM內存和標配的256M內存、帶有四線電阻式觸摸屏接口且能夠直接與四線電阻式的觸摸屏相連接的LCD顯示板、主板上用于開機和關機的電源鍵、位于開發板上供用戶測試使用的8個按鍵、一個標準的SD卡座、一個AC97音頻接口以及一個USB host接口。其中，由于USB host接口只有一個，所以使用USB集線器分別用于連接攝像頭和無線網卡，然后借助校園內無線網絡把相關的圖像數據傳送至監控端。

2.2 軟件方面的設計

在設計多媒體教室無線網絡監控系統時，軟件方面使用Linux系統實現視頻的采集和壓縮以及圖像的傳輸和顯示。系統中的核心部分是以Mini6410開發板為基礎對視頻進行采集和壓縮的用戶機，用戶端所使用的RTP實時傳輸協議能夠確保相關數據實現端對端的實時傳送，同時基于TCP協議和監控端連接在一起，之后再由用戶端針對服務器建立相應的線程，達到實時傳輸相關視頻的目的。該系統的軟件設計主要以構成嵌入式系統作為基礎，安裝相應的交叉編譯器，并創建交叉編譯所需的環境。在開發前，必須先對嵌入式內核進行合理配置。

2.2.1 要創建交叉編譯的環境

具體包括編譯目錄、內核頭文件、二進制工具、初始編譯器、C庫以及全套編譯器等的建立。

2.2.2 移植相應的嵌入式系統

具體包括Linux系統內核及嵌入式的文件系統BootLorder等的移植。首先應選擇U-Boot，其具有開放式的源碼，可以和不同的處理器相匹配，功能性較強，且有著各類不同的設備驅動源碼。

2.2.3 終端軟件的設計

使用USB攝像頭進行視頻的采集，并使用V4L接口函數實施訪問，以此取得相應的視頻流；壓縮時以MPEG-4編碼作為標準，從而在減少數據量的同時，提高數據傳輸的質量和效率；傳輸的模塊以TCP/IP協議為基礎，能夠通過使用Linux系統中的開放源代碼RTP庫實施編程，然后在接收到監控端請求時把數據包傳送至監控端。

2.2.4 監控端的設計

監控端以C/S模式為基礎，此模式主要由用戶機與服務器組成，能夠有效處理和存儲相關的數據。

3 結束語

多媒體教室無線網絡監控系統在教室管理、教學管理以及考場監督方面都發揮著重要作用，在很大程度上促進了多媒體教室的科學化與智能化發展。該系統擺脫了多媒體教室有線網絡監控的束縛，不僅使組網更加的靈活，同時還有著可擴容性強、維護方便和節省成本等特點，能夠大大提高多媒體教室的監控效率。