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基于嵌入式WEB的视频服务器的设计
1.前言
当前的信息化时代,是一个构筑在网络基础之上的时代。基于TCP/IP协议的IP网络,像Inter-net、Intranet与Extranet等以令人惊异的不可阻挡之势发展着。而以网络为基础的数字视频监控系统是视频监控系统发展的主流,随着微处理器技术、计算机网络技术的进步,基于嵌入式WEB的网络视频监控系统逐渐得到了人们的广泛关注。
2. 基于嵌入式WEB技术的网络视频监控系统特征及原理
本视频服务器具有以下的一些特征。
采用嵌入式实时操作系统和专用的硬件结构,无论是软件还是硬件都保证了嵌入式网络视频服务器比基于PC机的系统具有更高的实时性、稳定性和可靠性。可以方便的联动其他安全防范设备,如湿度、温度、烟感等报警器。本视频服务器使用MPEG-4视频压缩技术,与MJPEG和H.263等压缩方式比,具有压缩比高、码流小、图像质量好等优点,特别适合于Internet环境下的实时监控,并且可以节省存储空间。
嵌入式WEB的网络视频监控系统的主要原理是:嵌入式视频服务器采用嵌入式实时操作系统,内置嵌入式WEB服务器,摄像机传送过来的视频信号经高效压缩芯片压缩后,通过内部总线传送到内置的WEB服务器。用户在监控端可以直接通过浏览器观看WEB服务器上的摄像机视频图像,授权用户还可以控制摄像机云台镜头的动作。本文所述的监控系统的原理图如图1所示。
本系统由摄像机、嵌入式WEB服务器、传输网络和监控端组成。摄像机用来采集监控现场的视频。嵌入式WEB服务器是整个监控系统的核心,有硬件和软件两个部分,详细结构将在下面分别介绍。其主要功能包括:为监控端提供WEB访问页面;对监控端的访问进行有效性、安全性检查;响应监控端的请求,为监控端提供所需要的视频图像;接收监控端的控制信息,经过软硬件转换后对摄像机进行控制。每个服务器有自己的IP地址,在监控端可以通过浏览器界面访问服务器。监控端的功能则是显示现场视频,并根据需要向服务器发送视频请求以及对摄像机的控制信号。
图 1 嵌入式视频监控系统示意图
3. 嵌入式 WEB 服务器的硬件结构
嵌入式WEB服务器的硬件结构如图2所示。其主要由CPU芯片、MPEG-4音视频编码芯片、Flash芯片、SDRAM内存、以太网络接口、大容量硬盘组成。其中CPU采用MOTOROLA公司的PowerPC系列嵌入式通信处理器MPC8250。MPEG-4音视频编码芯片完成对从摄像头传送过来的视频数据的压缩和编码。根据网络带宽、拓扑结构以及对图像质量的要求,本系统选用基于MPEG-4标准的分层可扩展性编码方案。压缩后的视频数据根据需要,可以存储在大容量硬盘中,或者通过以太网进行网络传输。为了实现视频存储功能,需要采用大容量的硬盘。
图 2 嵌入式 WEB 服务器的硬件结构
来源:微计算机信息
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