引言
基于同轴电缆的视频监控系统结构复杂、稳定性差、可靠性低且价格昂贵,因而出现了嵌入式网络摄像机等远程Web视频监控系统。本嵌入式网络摄像机,采用高性能的ARM9芯片作微处理器,内置嵌入式Web服务器—Boa,通过嵌入式多任务操作系统—Linux采集摄像机视频数据;摄像机采集的视频信号数字化后经MJPEG算法压缩,压缩后的视频流再通过内部总线送到内置的Web服务器;通过在网页中嵌入图像播放器,用户可以直接通过浏览器观看Web服务器上的摄像机图像;通过通用网关接口CGI,授权用户还可以控制摄像机、云台和镜头的动作或直接通过Web实现对系统进行配置。
1 嵌入式网络摄像机系统原理及组成
嵌入式系统是一种高度集成的计算系统,常用于特定用途,如在本文中提到的基于Linux的嵌入式网络摄像机设计。这种设计利用了先进的技术,如ARM处理器和Linux操作系统,来提供高效的远程视频监控解决方案。
ARM(Advanced RISC Machines)技术在嵌入式系统中扮演着核心角色。ARM处理器以其低功耗、高性能和高性价比著称,被广泛应用在各种设备中。ARM920T是ARM架构的一种,被集成在S3C2410X微处理器中,这是一款32位处理器,包含了多种接口和控制器,如LCD、USB、NAND闪存、GPIO等,使得它成为构建嵌入式网络摄像机的理想选择。
嵌入式网络摄像机的工作原理是:通过嵌入式的Linux操作系统,利用内置的Web服务器Boa来处理视频数据。摄像机捕获的模拟视频信号首先被数字化,然后通过MJPEG(Motion JPEG)压缩算法进行压缩,以减少数据量,便于在网络上传输。压缩后的视频流通过内部总线传输到Web服务器,用户可以通过任何连接到互联网的设备,通过嵌入在网页中的图像播放器,直接查看实时的摄像机图像。此外,通用网关接口(CGI)允许授权用户控制摄像机、云台和镜头,或者通过Web界面对系统进行配置,增强了系统的交互性和实用性。
Linux作为嵌入式操作系统的“软核”,在本设计中发挥了关键作用。Linux不仅价格低廉,因为它是开源的,而且拥有丰富的文档资料,强大的网络功能,以及持续的知识创新。这些特性使得Linux成为嵌入式系统开发的首选,尤其是在需要远程监控和实时数据处理的场合。
基于Linux的嵌入式网络摄像机设计结合了高性能的ARM9处理器和开源的Linux操作系统,实现了高效、可靠的远程视频监控。这种设计降低了传统视频监控系统的复杂性、提高了稳定性,并降低了成本,是现代智能监控系统的典型代表。通过不断的技术创新和优化,这类系统将在安全监控、智能家居、工业自动化等领域发挥更大的作用。