【正文】 度要求、性能價格比較好的硬盤接口。 ?調(diào)試模塊： JTAG用來下載 Bootfoader和在線調(diào)試程序， RS232接口用來輸出打印 信息。 表 521 Bank6/Bank7 地址 (映射地址為 0X00000000)所在的空間，所以必須在第一次訪問 ROM前設(shè)置 BANK0數(shù)據(jù) 寬度，該數(shù)據(jù)寬度是由復(fù)位后 OM[1:0]的邏輯電平?jīng)Q定的，圖 523所示。ss 2MB 16Mb (1M x 3 x 2banks) x 1 ea A20 x10 (512Kx 16 x 2banks) x 1 ea 4MB xS 16Mb (2M x 4 x 2b。 Bank0Bank5的起始地址和空間大小都是固定 的，Bank6的起始地址是固定的，但是空間大小和 Bank7 — 樣是可變的，可以配置為 2/4/8/16/32M/64M/128M。 ?網(wǎng)卡接口：采用 DM9000網(wǎng)絡(luò)控制芯片，為遠程網(wǎng)絡(luò)控制提供支持。光纖通道只在高端服務(wù)器上，價格昂貴 。 CCD電荷耦合器制作技術(shù)起步早，技術(shù)成熟，成像質(zhì)量相對 CMOS光電傳感器有一定 優(yōu)勢。 容量和成本 NAND Flash的單元尺寸幾乎是 NOR器件的一半，由于生產(chǎn)過程更為簡單， NAND結(jié) 構(gòu)可以在給定的模具尺寸內(nèi)提供更高的容量，也就相應(yīng)地降低了價格。ARM9的 5級流水線設(shè)計把存儲器訪問和寄存 器寫回放在不同的流水上面。在常用的芯 片生產(chǎn)工藝下， ARM7 — 般運行在 l00MHz左右，而 ARM9則至少在 200MHz以上。在一個系統(tǒng)中嵌入式處理器內(nèi) 核主要取決于應(yīng)用的領(lǐng)域、用戶的需求、成本、開發(fā)的難易程度等因素。而且現(xiàn)在嵌入式微處理器的處理性能也大大提高，能達到好幾百兆，已經(jīng)能滿足一般 的處理計算能力。在解壓縮時，接受 JPEG碼流，將 其解碼為 YUV4:2:2數(shù)字視頻信號，輸出顯示。這些標(biāo)準原理是利用相應(yīng) 算法減少圖像空間的信息冗余度，利用運動估算與運動補償來減少圖像在時間方向上的冗余 度，以達到大幅度壓縮圖像信息的目的，以覆蓋很大的視頻速率范圍和應(yīng)用領(lǐng)域、支持不同 速率和不同的圖像質(zhì)量要求等條件的視頻業(yè)務(wù)。在目前的用到的 壓縮技術(shù)不外乎有以下兩種。例如：一幅 640X480 分辨率的 24位真彩色圖像如 果不經(jīng)過壓縮處理，數(shù)據(jù)大小為 640*480*3=9〇〇 Kb， 如果存 儲 1000張這樣的圖片就需要將近 IG的存儲空間，按照 NTSC標(biāo)準的幀速率 30幀 /秒，視 頻信號的傳輸率約力 ， 遠遠高于計算機的數(shù)據(jù)傳輸速率。組播可以大大的節(jié)省網(wǎng)絡(luò)帶寬，因為無 論有多少個目標(biāo)地址，在整個網(wǎng)絡(luò)的任何一條鏈路上只傳送單一的數(shù)據(jù)包。 3) 組播 (Multicast)： 主機之間 “一對一組 ”的通訊模式， IP組播技術(shù)是目前能夠最大 限度地利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)帶寬資源的一種有效方法。根據(jù)上面的分析采用 TCP協(xié)議來可靠傳輸 發(fā)送控制指令。為了監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量、通信帶寬以及交換會話用戶信息， RTCP把傳輸情況 的報告發(fā)送給所有 參與者。 (4) 控制傳送會話控制信息量。提供數(shù)據(jù)發(fā)布的質(zhì)量反饋，這是 RTCP最主要的功能。 （ 3)SDES:源描述項，包括 CNAME。 RTCP 協(xié)議 （ Realtime Control Transport Protocol) RTCP是和 RTP — 起使用的進行流量控制和擁塞控制的服務(wù)控制協(xié)議，它是 RTP的控制 協(xié)議，用于監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量和數(shù)據(jù)接發(fā)雙方傳遞信息，負責(zé)管理傳輸質(zhì)量在當(dāng)前應(yīng)用進 程之間交換控制信息。 網(wǎng)絡(luò)層 (IP) 圖 32 RTP在 TCP/IP模型中的位置 應(yīng)用層 傳輸層 RTP/RTCP UDP 9 它通常是采用 UDP/IP封裝數(shù)據(jù)包，將應(yīng)用程序生成的音、視頻數(shù)據(jù)被封裝在 RTP信息 包中，每個 RTP信息包被封裝在 UDP消息段中，然后再封裝在 IP數(shù)據(jù)包中，完成音、視頻 數(shù)據(jù)的實時傳輸，因此 RTP有著 UDP傳輸?shù)膬?yōu)點。 3) 網(wǎng)絡(luò)流量小、速度快： UDP對接收到的數(shù)據(jù)報不發(fā)送確認信號，發(fā)送端不知道數(shù)據(jù) 是否被正確接收，也不會重發(fā)數(shù)據(jù)，這樣減少了網(wǎng)絡(luò)流量并且傳輸速度也比 TCP更快。為保證數(shù)據(jù)的可靠傳輸，人們將 TCP用于 IP數(shù)據(jù)的傳輸，以提高接收端的檢錯和糾錯能力。 一個基本的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)模型如圖 31所示。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖 21所示。 其實，嵌入式系統(tǒng)是一個外延極其廣泛的名詞，但凡與產(chǎn)品相結(jié)合的，具有嵌入式特點的系統(tǒng) 都可以看作嵌入式系統(tǒng)，如一個手持 MP3，一個微型工業(yè)控制計算機都可以稱作嵌入式系統(tǒng)。 PC端，我們所只需其能上網(wǎng)，并且?guī)в袨g覽器即可。而且每個攝像機都是獨立 工作，獨立傳輸，它們之間不存在任何的隸屬關(guān)系，各個單元都能獨立完成各自的任務(wù)而不受其它 單元的干預(yù)，同時，各個單元之間也能較好的保證在線擴展、在線維護和容錯，可靠性高，符合網(wǎng) 絡(luò)測控的要求。而且，用戶還可以控制云臺從而對鏡頭的動作 或?qū)ο? 統(tǒng)進行配置操作。方案的主 要缺點是：由于有兩個主要的芯片，設(shè)計、調(diào)試、使用較難，系統(tǒng)成本偏高。例如利用背景差分 算法在圖像處理中，控制運動模塊使攝像機可以跟蹤信息庫中的目標(biāo)網(wǎng)等?？此陌l(fā)展勢頭，人們不難預(yù)見到它的 光輝前景；隨著數(shù)字化的理念的逐漸深入人心，在不遠的將來，它一定會取代模擬產(chǎn)品。 對本課題的研究，即對結(jié)合了嵌入式、網(wǎng)絡(luò)、圖像處理與數(shù)字視頻技術(shù)于一體的嵌入式網(wǎng)絡(luò)視 頻監(jiān)控系統(tǒng)的研究，意義明顯，不但有助于我們解決傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)的缺點，提高監(jiān)控系統(tǒng)功能，而 且更是有實際意義，例如，國際反恐形勢、 2021奧運、國內(nèi)城鎮(zhèn)化與城市建設(shè)、部分應(yīng)用領(lǐng)域安全 事故頻發(fā)等，這些方面都需要有新一代的監(jiān)控系統(tǒng)保證。a基于 ARM的嵌入式 網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)1 目錄 基于 ARM的嵌入式 1 網(wǎng) 絡(luò) 視 頻 監(jiān) 控 系 統(tǒng) 設(shè) 計 與 實 現(xiàn) .............................................................................. 1 目錄 .......................................................................... 1 一、 緒論 ..................................................................... 1 研究意義 ..................................................................................................................... 1 市場需求 ..................................................................................................................... 1 目前視頻監(jiān)控系統(tǒng)國內(nèi)外常見方案設(shè)計 ....................................................................... 2 系統(tǒng)設(shè)計目標(biāo) .............................................................................................................. 3 技術(shù)可行性 ................................................................................................................. 4 二、 嵌入式系統(tǒng)介紹 .......................................................... 5 ....................................................................................................................................... 嵌入式系統(tǒng)定義 .............................................................................................................................. 5 ....................................................................................................................................... 嵌入式系統(tǒng)特點 .............................................................................................................................. 5 ....................................................................................................................................... 嵌入式系統(tǒng)的組成 .......................................................................................................................... 6 三、視頻編解碼和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的選 擇 ................................................. 7 網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議的分析選擇 ................................................................................................. 7 網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議的分析 . ..................................................... 7 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的選擇和設(shè)計 39。過去的視頻監(jiān)控系統(tǒng)多數(shù)以模擬圖象信息為主，由于對圖象 的處理和傳送均采用模擬 技術(shù)，不僅圖象質(zhì)量低，而且系統(tǒng)資源浪費嚴重，不易組成復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，監(jiān)控功能可擴展性差。在模擬攝像機銷量如日中天的背景下， 是逐漸浮出水面并且飛速發(fā)展的新一代產(chǎn)品 … 網(wǎng)絡(luò)攝像機。 在嵌入式視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計方面一般是考慮系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)和功能，例如小型網(wǎng)絡(luò)攝像機，系 統(tǒng)由圖像傳感器、嵌入式處理器、圖像處理器、網(wǎng)絡(luò)接口組成，通過壓縮優(yōu)化算法和背景差分算法 可以使攝像機實現(xiàn)實時的圖像壓縮、傳輸，并能跟蹤目標(biāo)，該系統(tǒng)的主要特點是實時性的提高；在 嵌入式操作系統(tǒng)方面，一般集中于嵌入式操作系統(tǒng)在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用研究，例如在嵌入式 Linux下對視頻采集設(shè)備驅(qū)動程序的研究等；在對視頻圖像網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)难芯恐校纾?IP組播方式 下的網(wǎng)絡(luò)視頻傳輸 方案，可以大大的節(jié)約網(wǎng)絡(luò)帶寬，提高視頻的播放效率或者采用流媒體的格式傳 送視頻圖像數(shù)據(jù)，可以更好的實現(xiàn)視頻的傳輸及播放等；在視頻監(jiān)控領(lǐng)域關(guān)于視頻圖像處理的研究 一般是通過一定的圖形分析算法，實現(xiàn)目標(biāo)識別，目標(biāo)跟蹤，以及報警等功能。該方案采用由 DSP完成基于 MPEG MJPEG標(biāo)準的 圖像壓縮，在嵌入式處理器上運行嵌入式 OS(如嵌入式 Linux)進行系統(tǒng)控制和網(wǎng)絡(luò)傳輸。該服務(wù)器直接接上 Intemet， 網(wǎng)絡(luò)上用戶可 以直接用瀏覽器 IE觀看服務(wù)器上的監(jiān)控圖像。 采用 C/S結(jié)構(gòu)方案的優(yōu)點在于每一個網(wǎng)絡(luò)攝像機都有一個獨立的嵌入式 Web服務(wù)器，因此每一 個網(wǎng)絡(luò)攝像機都具有獨立的 IP地址，可以被上層系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)任意訪問。當(dāng) 然這里需要目標(biāo)平臺能夠上網(wǎng)， EduKitIV采用的是 100M/10M自適應(yīng)的 DM9000， 其驅(qū)動在 Linux 內(nèi)核已有支持。特別是對于軟件系統(tǒng)，其核心是往往 是一個幾 KB到幾十 KB的微內(nèi)核，可以對其進行功能擴展和裁減。由于大部分嵌入式系統(tǒng)必須具有較高的實時性，因此對程序的質(zhì)量，特別是 6 圖 21嵌入式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 入硬系嵌式件紗 一般而言，一個完整的嵌入式系統(tǒng)由四部分組成 :嵌入式微處理器、嵌入式外圍設(shè)備、嵌入式操 作系統(tǒng)和嵌入式應(yīng)用軟件。 因此，網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議和視頻壓縮編碼的選擇成為網(wǎng)絡(luò)數(shù)字視頻應(yīng)用中的關(guān)鍵問題，將直 接影響到數(shù)字視頻傳輸?shù)膶崟r性能和視頻監(jiān)控的質(zhì)量。 IP協(xié)議負責(zé)主機之間的數(shù)據(jù)傳輸，不 進行檢錯和糾錯，因此，經(jīng)常發(fā)生數(shù)據(jù)丟失或失序現(xiàn)象。 2) 消耗?。?UDP不使用擁塞控制，不保證可靠的交付，因此主機不需要維持具有許多 參數(shù)的、復(fù)雜的連接狀態(tài)表。它在 150網(wǎng)絡(luò)模型中的位置如圖 32所示。僅靠時間戳，不足以恢復(fù)數(shù)據(jù)包的順序， RTP利用提 供的序列號以恢復(fù)數(shù)據(jù)包的順序，實現(xiàn)包丟失檢測，為網(wǎng)絡(luò)的實時傳輸提供網(wǎng)絡(luò)擁塞等信息。 （