基于嵌入式技术的视频监控系统的设计
随着电子技术、网络通信技术和应用的快速发展视频和音频数字压缩传输、存储已成为现实。数字视频和音频的一个重要应用领域是远程监控。即在一些重要场所或无人值守的地方放置摄像头和麦克风将视频和音频的数字压缩信号通过网络传输到远程的PC机以供实时监控或存储、查询、回放。目前在中国应用较多的数字图像和声音的传输系统都是基于工控机和PC机。即监控现场采用工业控制计算机在工控机上插入图像和声音的数字化专用卡通过普通网卡在通用的计算机操作系统上可方便实现图像和声音的数字网络传输。基于工控机的方案成本较高但软硬件开发、系统集成较方便。
为了大幅度降低成本使远程数字视频音频监控应用更加普及目前国内外的发展趋势是使用嵌入式系统。即采用专用微处理器、图像声音的数字化芯片、数据压缩芯片及网络接口芯片等按照特定的功能需求开发出最小应用单板系统。这样系统功能没有任何浪费可大幅度降低成本。而且由于软件都是固化在单板内的FlashROM中系统更加可靠。
1系统总体结构和功能概述
由于嵌入式系统具有上述的种种优点笔者最新开发了一套基于嵌入式技术的多媒体远程监控管理系统。
该系统采用目前流行的TCPIP网络协议视频编码基于H263协议低比特率视频通信编码算法，音频编码基于G723协议低比特率音频通信编码算法。它们可以在网络带宽很低的环境甚至是电话线上进行图像和声音的传输。
整个系统主要由三部分组成前端机、监控中心和客户端其具体架构如图1所示。
前端机是一块嵌入式系统的印刷电路板，它的主要功能如下
四路模拟视频信号输入可任意选择一路进行采样和压缩编码
一路音频信号的编码与解码
通过局域网向监控中心传送视频编码数据和音频编码数据并接收监控中心传送的音频编码数据
通过RS232接口向摄像头的云台控制器发出控制指令
f心。
通过EPLD的并行口接收用户报警信号并通过局域网传送到监控中
监控中心是整个视频监控系统的中枢它的主要功能如下
通过局域网向前端机发送用户控制指令如前端机的选择、视频通道的选择、调节图像参数包括帧速率、码流量的大小、色度、亮度、饱和度和对比度、声音编码音量的大小等
接收多路前端机的视频编码数据保存在本地硬盘上同时进行解码并显示多路解码图像
向远程用户转发当前视频编码数据或者传送存盘图像数据。
客户端是提供一个用户操作的界面。本地用户可以直接在监控r