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随着计算机网络与嵌入式Internet技术的飞越发展,视频监控系统网络化的趋势越来越明显,它将改变现有的视频监控系统体系结构,逐渐向体积小、功耗小、稳定性高、扩展方便、IP监控等特点发展。在此背景下,本文提出一种基于S3C2410 ARM920T微处理器体系结构,并结合现在的最新的新一代视频编码技术H.264和实时RTP/RTCP传输协议的嵌入式Web视频监控方案。整个系统采用了B/S架构,客户可以方便的使用浏览器进行监控。
本文总体框架设计分为硬件设计与软件设计,硬件主要是采用了博创UP-NETARM2410-S实验仪器,首先通过USB接口采集ZC30X摄像头视频数据,再经过ARM处理器压缩和封装,最后通过AX88796网卡转送到Internet或局域网上。软件设计主要采用B/S模式,将UP-NETARM2410-S和扩展资源ZC30X作为服务器端,主要实现功能是利用V4L2技术对USB摄像头进行数据采集,并将数据送入H.264视频编码模块完成数据压缩,压缩后的数据经过视频服务器RTP封装打包,最后通过嵌入式Web服务器与远程视频监控客户端进行交互。本文重点阐述了H.264视频编码技术的嵌入式应用与移植、嵌入式Boa服务器的原理与移植、流媒体服务器的设计与实现、以及CGI程序设计等。其中编码部分是采用开源的X264,并对X264进行针对ARM的程序优化和移植。流媒体服务器主要采用RTP/RTCP实时传输协议,选择性能良好的JRTPLIB库来实现实时传输功能,并设计了一种平均分割的算法对H.264的NAL单元打包封装。对CGI的程序设计,详细分析了CGI的开发原理,主要实现身份认证、客户请求分析和视频服务器请求等功能。远程视频数据接收模块主要采用ActiveX技术来实现视频数据的接收、RTP报文解封装、发送RTCP反馈信息、H.264视频解码和Web浏览器的显示等。实验结果表明该系统实时性良好,浏览器能够实时的监控到现场的视频。最后对系统进行总结和后续工作的展望。