ARM平台嵌入式网络视频监控系统的实现

摘要：基于ARM处理器S3C2410芯片硬件平台设计和开发了一种网络视频监控系统(NVR服务器)。服务器以裁剪的Linux为操作系统，服务端和客户端的交互通信采用ONVIF(Open Network Video Interface Forum，开放型网络视频接口论坛)协议，实现了多数主流前端设备(摄像机)和NVR服务器的兼容性。该NVR内置WEB服务器，在客户端通过网络，用浏览器即可实现监控系统的管理操作。经实验测试，该服务器运行效果达到预期目标。

引言

　　嵌入式视频服务器作为嵌入式视频监控系统的核心，其性能的优劣直接关系着整个系统的运行。本文介绍嵌入式视频服务器系统软件结构的设计，对前端摄像机音视频数据通过ONVIF协议进行控制、转发到客户端，使用户随时随地都能通过网络获得监控的录像信息。

视频监控系统架构

　　该系统包含了两部分服务端和客户端。在服务端，主要负责前端设备的管理、接收并处理来自客户端的请求。客户端主要负责实现基于浏览器的远程配置的视频显示和控制。视频服务器运行在经裁剪Linux操作系统上，前端摄像机采样的视频数据信号被高性能的专用视频芯片压缩，并且通过ONVIF协议传输到服务器。视频监控系统结构如图1所示。　　

系统的硬件平台

　　硬件平台采用了ARM9嵌入式开发套件，它由核心板和底板组成，核心板上集成Samsung S3C2410处理器(203MHz的主频，100MHz的总线速度)，64MB SDRAM以及16MB的FLASH。底板上提供以下外设接口：一个RS232串口，一个USB HOST接口，一个10M/100M自适应以太网接口，一个TFT LCD接口，一个触摸屏接口。该系统硬件结构图如图2所示。应用程序通过编码器模块采集前端设备的视频流，按照ONVIF协议实时打包，并通过以太网接口实现实时流传输。并可通过IDE接口扩充IDE硬盘作为本地H.264视频流图像存储。

系统软件设计

　　服务器是整个系统的核心，它工作在嵌入式Linux平台上，嵌入式Linux是标准Linux经裁减得到的，同Linux一样，具有稳定，安全，高效率，实时性好等优点。Linux操作系统管理着整个设备的软件、硬件资源，应用程序运行在Linux操作系统上面，因而整个服务器的软件体系可分为四个层次：引导加载程序、Linux内核、文件系统和视频服务器应用程序，其结构如图3所示。　　

　　引导加载程序

　　Bootloader为一段引导程序，是系统上电后首先执行的代码程序，主要完成硬件初始化、设定软件环境并将操作系统内核复制到内存中。Bootloader种类很多，有redboot、uboot、vivi等，本系统选取uboot，因为它是开源的，支持ARM体系，并且资料丰富。Linux内核是Linux操作系统的核心，负责任务的管理和资源的分配。文件系统是操作系统用于明确磁盘或分区上的文件的方法和数据结构，即在磁盘上组织文件的方法。从系统角度来看，文件系统是对文件存储器空间进行组织和分配，负责文件存储并对存入的文件进行保护和检索的系统

linux操作系统文章专题:linux操作系统详解（linux不再难懂）