远程无线视频监控系统（精选12篇）
远程无线视频监控系统 第1篇
在当今的网络体系中,有线网和无线网广泛应用在视频监控中,为视频数据的远程传输、智能化管理提供了强有力的支持。有线网络在现实的监控需求中难以胜任于复杂恶劣的地理环境中(如交通监控、电力、旅游区、油田、森林防火等众多领域),而且建设成本高,网络建设周期长,阻碍了有线网络在视频监控中的发展[1,2]。因此如何合理地解决复杂环境的视频传输问题已经成为现在人们研究的热点。无线网络以其灵活性、便捷性、移动性、低成本等特性成为远程视频监控的最佳网络解决方案[3]。
无线视频监控系统的发送端由视频信号采集端、采集端处理器、无线发送模块组成。接收端由无线接收模块、接收端处理、视频输出设备构成。
无线视频传输技术不仅受信道带宽有限、干扰多等不利因素的影响,同时也面临着传输数据量大、实时性要求高的两大挑战[4]。目前,无线通信技术主要包括蓝牙、Wi-Fi、Ir DA、UWB、Zig Bee等技术[5]。Zig Bee技术具有2.4 GHz、ISM免费频段、功耗低、成本低、抗干扰能力强、高保密性、高集成度、高可靠性、自动动态组网、网络容量大等优点[6]。因此本系统选用Zig Bee作为本设计的无线通信技术。IEEE 802.15.4/Zig Bee网络协议是基于开放系统互连模型(OSI)的[7]。此标准定义了PHY层和数据链路层的MAC子层。协议定义了三种拓扑结构:星型结构(Star)、树型结构(Cluster tree)和网状结构(Mesh)。协议中具有通信能力的设备分为全功能设备(Full function device,FFD)和精减功能设备(Reduced function device,RFD)。全功能设备支持任何一种拓扑结构,作为网络协调器可以和任何一种设备进行通信。而精减功能设备,仅支持星型结构,只和网络协调器进行简单通信。物理层定义物理无线信道和MAC子层之间的接口,提供物理层数据服务和物理层管理服务。PHY层总共提供27个信道用于收发数据。868 MHz频段1个信道,915 MHz频段10个信道,2 450 MHz频段有16个信道[8,9]。载波调制分配如表1。
1 硬件电路设计
硬件电路主要包括电源、JN5139模块、摄像头、复位和编程按键,设计原理如图1所示。
J1主要是和PC机连接下载用的数据线端口。
J2是与摄像头连接的数据端口,摄像头的2脚VCC与JN5139的24脚VDD相连,摄像头的3脚GND与JN5139的25脚GND相连,摄像头的4脚TX与JN5139的36脚RX相连,摄像头的5脚RX与JN5139的35脚TX相连。
REST 按键和PROG按键主要在程序下载时使用。
为了适应远程传输,本设计选择JENNIC公司推出的高性能、低功耗的无线SOC模块JN51XX。JN5139-Z01-M02带有功率放大器和SMA天线接口的高功率模块,其应用在ISM 2.4 GHz频段、兼容IEEE802.15.4协议、具有16 MHz 32位的RISC处理器、96 K RAM、192 K ROM、具有深度休眠模式、四路12位模拟量输入、2路11位模拟量输出、天线接收器的灵敏度高,功耗低,通讯距离远等特点。
JN5139在深度休眠模式下电流为0.2 μA,但是在发射时功耗较高,电池持续时间短,电源问题成为制约ZigBee发展的瓶颈,因此本设计提出采用清洁能源太阳能电池板对可充电锂电池进行充电作为电源。图2为TPS63020电源控制管理芯片构成的充电电路。
TPS6302X芯片是一款直流/直流升降压转换器电源控制管理芯片,可为双重或三重碱性电池、镍镉、镍氢电池供电,提供1.8 V5.5 V的典型输出电压。具有效率高、动态输入电流限制、2.4 MHz的固定频率、具有过压、过热保护电路等优点。
FB管脚的输入电流为0.01 μA, VFB电压为0.5 V, 为保证分压器电流为1 μA ,选取R2=200 kΩ。R1的阻值取决于VOUT,可由公式(1)得:
若使用TPS63021芯片时,R1=0 Ω。为正确配置TPS6302X器件,在L1和 L2管脚之间需连接电感L,可由公式(2)、式(3)求得。
VIN1最大输入电压;
L1降压模式下的电感计算值;
L2升压模式下的电感;
锂电池充电电压从2.5 V上升到4.2 V时,电感L值约为1.5 μH4.7 μH,选L=1.5 μH。为维持控制回路的稳定性,保持ESR最小值,输出端电容值可由公式(4)得:
COUT=10L (4)
通过计算求得COUT=10 μH 。
摄像头实物如图3所示,摄像头框图如图4所示。摄像头各部分功能描述如下:
CMOS传感器,型号为Omnivision公司的OV7640。核心模块使用3.3 VDC供电,可以生成最大640480的JPEG彩色图片。
图形处理器,主要负责将CMOS传感器感应产生的原始数据转换成二进制图片,可通过UART的输入输出界面和外部控制器相联。
UART通信界面,标准的输入输出界面,可以连接绝大多数单片机或者PC机。
2 软件设计流程
本设计采用高集度的图形处理器和CMOS传感器,用户在实际操作过程中可直接通过UART界面将预先定义好的指令发送到图形处理器就可以获得一幅完整的图片。图5为摄像头获取JPEG图片的软件流程图。
控制过程的状态转换及主要函数:
(1) 空闲状态:
摄像头处于待机状态。
(2) 同步状态:
当有指令进入时,摄像头必须进行一次同步,目的是确认整个模块可工作。其中使用主要函数有:
PUBLIC void vSynchronize(void) 该函数可连续执行最多60次,表示传感器模块同步信号被确认,若未收到确认信号,将重置CMOS模块。
(3) 参数设定状态:
根据图片生成指令,对CMOS模块进行参数设定,包括图片大小和输出图片数据包大小。其中所使用的函数有:
PUBLIC void vInitialCamera(void)
PUBLIC void vSetPKGSzie(void)
如果CMOS模块未发回确认信号, 则将重置CMOS模块。
(4) 接收图片状态:
当参数设定完成后,外部控制器发出“开始图片获取”指令,CMOS模块会自动进行图片数据的获取与转换,根据之前设定的参数,然后连续输出数据包。注意,每个数据包从CMOS模块发出后,外部连接控制器都必须要返还一个确认包,然后才能获得下一组数据。
获取图片函数为:
PUBLIC void vGetPKG(void) 转换数据包获取由UART界面直接获得。
返还确认函数为:
PUBLIC void vSetPKTACK(uint16 u16PktCounter) 其中u16PktCounter是指下一个获得数据包的编号。
如果UART界面长时间没有获得数据,系统则需要自动重置CMOS模块。
(5) 图片接收完成状态:
当外部控制器发出“开始转换”指令后,第一个输出的数据包里包含已经转换好的图片大小。因此,在本阶段,如果成功获取的数据大小等于最开始给出的数据大小,说明图像数据已经完整的从CMOS模块传出了。CMOS模块将重新进入空闲状态,等待下一个转换指令。
在远程客户端采用监控管理软件,通过对串口、波特率等控件的设置,发送远程监控指令,接收视频采集模块的信息,实现数据处理、接收、存储和显示。将采集的数据信息以直观方式呈现给监控人员。实验结果如图6所示。
3 结论
本系统采用ZigBee技术,具有功耗低、成本低、抗干扰能力强、高保密性、高集成度、高可靠性、自动动态组网、网络容量大等优点,但ZigBee传输数据速度低,无法真正的实现实时传输,可应用于监控点较多、实时性要求不高的场所。在工厂、水利监测、森林、沙漠等恶劣环境领域,具有一定的推广价值。
摘要：以无线传感器网络和ZigBee技术为基础,采用Omnivision公司的CMOS视频传感器采集图像,采用JN5139-Z01-M02高功率数据传输控制模块进行数据传输,采用TPS63020电源控制管理芯片对电源进行管理。该系统可广泛应用于火灾监测、安全监控等领域。
关键词：ZigBee,无线视频监控,高功率模块
参考文献
[1]赵青芝,叶旭东,朱善安.基于DM642的无线视频监控系统.机电工程,2010;(4):72—75
[2]赵纯,王红亮.无线数字视频监控系统设计.仪表技术与传感器,2008;(10):46—48
[3]孟晋,周鹏.基于ARM的远程无线视频监控终端设计.电子设计工程,2010;(11):166—168
[4]章红军,杨忠,黄宵宁,等.远程无线视频监控系统的设计与实现.应用科技,2010;(8):31—34
[5]周怡颋,凌志浩,吴勤勤.ZigBee无线通信技术及其应用探讨.自动化仪表,2005;(6):5—9
[6]王权平,王莉.ZigBee技术及其应用.现代电信科技,2004;(1):33—37
[7]杨光,魏小景,李荣佳.基于ZigBee无线通信技术的智能公交系统设计.中国西部科技,2010;(18):48—49
[8]罗昌俊,陈希,周明天.无线传感器网络技术研究.测控技术,2006;(7):6—9
远程视频会议系统分析 第2篇
信息技术的迅猛发展，改变了传统工作模式。由于信息技术的发展，同样也要求有先进的信息技术来提高部门、企业的竞争力。视频会议可以跨越空间距离、灵活多样的面对面的交互，使视频会议系统的使用正在向各行各业渗透．如何根据自身业务的要求，量身定制，选择一套合理的视频会议系统，技术工作者需要做进一步的研究和探讨。
一、视频会议系统的设计要求
视频会议系统的建设是一个系统工程，涵盖多个学科，包括网络环境、网络设备的承载量分析、M CU的选型、视频会议终端的选型、视频技术、声音扩声技术等；尽可能做到使设备的配置科学化、梯次化，技术人员要对各种不同的技术方案进行对比、分析，请有关专家对方案进行优化。
二、视频会议系统的分类
根据业务需求分类，大致可以分为教学型的视频会议系统、会议型视频会议系统、商务型视频会议系统(即桌面型视频会议系统)；按使用频度分，又分连续型视频会议系统、一般性会议系统；按设备结构分，可分为硬件视频会议系统和软件视频会议系统。
三、视频会议系统的需求分析
1．教学型视频会议系统的需求分析 教学过程的需求最为复杂，要满足一切教学手段的需要，为老师提供灵活多样的教学环境，又要满足现代模式的教学手段，这就要求视频会议终端能提供丰富的设备接口，灵活方便的操作过程，同时提供VGA的即插即用功能，来满足教学的需要。校园里的教学会议系统也是会议需求的一种，学校的教学活动、学术报告可以让更多的学生参与到会议中去，大部分校园的局域网建设比较完善，分会场对图像质量的要求较高，这时的视频会议终端要求尽可能地提供高于2Mbit／s的带宽。
2．会议型视频会议系统的需求分析
会议型视频会议系统主要针对政府和行业的行政会议，特点是场面较大，会议内容比较单一；同时要有一套完善的视频切换设备，调音设备、传声系统要求也比较严格，要考虑会场的灯光效果，会场的吸声、扩声效果，会场的各种参数要求尽量达到演播室的技术指标要求，这种需求与教学形式的需求不同，对视频会议的图像显示有一定的要求，与会者在每一个位置都能看到视频会议图像，能听到清晰的主会场声音，对视频会议终端的图像质量要求较高，同时对McU的要求也不同，动态的双流视频可以增加会议的气氛，要求的附属设备较多，应配合调音台、视频切换台、扩声系统一起使用，对摄像机的要求也比较高。
3．商务型视频会议系统
主要是服务于一些商务活动，这类视频会议系统要求性价比较高，一般电视会议终端都能满足业务需求，对M CU的要求一般要支持T．120协议，有利于商务文档的修改，可以进行电子白板、文件传输、应用共享等，要求视频会议终端体积小，操作简便，使用灵活方便，同时要能提供视频会议的加密措施，为商业活动的保密性提供服务。
4．特殊环境下的视频会议系统
为了满足生产调度、军事指挥这样特殊群体的需求，它既有教学系统的复杂需求，又有会议系统的宏大场面。把这类会议系统单列是为了根据业务特点，更好地区分业务需求，更详细地描述会议功能。特点是既可以开全视频会议，又可以分组召开会议，更贴近于生产调度和军事指挥，还要满足于T．12O协议下的文档传输和修改，可以进行电子白板、艾件传输、应用共享等，同时还要满足计算机桌面的传输，实现对系统所有会议的管理，包括预约会议和正在召开的会议。
5．互联网的视频会议系统
以上的视频会议系统一般情况是在专网内使用，这样的视频会议系统一般由专网或专线组成，视频会议的带宽消耗量较大，目前我们国家的网络状况还不能满足在互联网上开视频会议的要求。要在互联网上开视频会泌，首先要视频设备满足低带宽的要求，在128kbit／s的情况下也能满足双向交流，最好选用高版本的H ．26x格式，对要求不高的视频会议系统可以考虑软件视频会议 系统。
6．软件视频会议系统
新型的软件视频会议系统从企业用户的角度出发，该类系统利用了企业现有的PC资源和各类互联网络接人，为企业构建具有视频、音频、白板、文档协作、程：序共享等功能的及时沟通平台。利用了企业现有资源，又是纯软件解决方案，所以在造价的维护费用上几乎是硬件系统的1／10。它以较低的价格更符合大众的利益，市场容量也一下放大很多倍。让它成为未来几年中国视讯市场最有潜力的产品之一。交通指挥 公安协同等图像质量要求不高，点数较多的情况下比较适合。
7．MCU的选择
M CU的投资占整个视频会议系统的比例较大，近年来针对中国市场的需求特点，在功能上也进行了一系列的开发；国产品牌性价比较高，功能灵活，服务周到，可以针对项目需求进行设备优化，是中小型用户的良好选择。追求稳定性的用户应以国外著名品牌为主，RADVISION、ACC()RD都是不错的选择，因为视频会议的核心技术都掌握在他们的手中。
8．视频会议的网络需求
对视频会议的需求分析不得不谈及网络的需求，为了保证视频会议的传输质量，它的传输主要以LAN、ATM、SDH、DDN和FR帧中继为主。但由于网络资费的问题，不可能无节制地盲目租用带宽，网络带宽的租用要根据视频会议的质量而定，一般会议的传输速率是768kbit／s，加上I P包的开销，网络带宽的占用大约在1Mbit／s左右，考虑到三网合一的应用，一般租用2Mbit／s带宽；网络架构的搭建也应该一并考虑，根据用户的多少，包交换速率，确定核心路由器的型号，根据网络结构确定中心交换机的型号，路由器和交换机的选用应以质量可靠，可扩展性好，支持多种QoS协议，尽量保证网内的路由器品牌的一致性，便于进行网络优化，尽量避免网络传输瓶颈。
四、结束语
油井远程无线监控系统 第3篇
摘 要：为能够迅速准确地掌握油井的工况、及时发现油井故障、提高工作效率和经济效益，设计油井远程智能管理系统，该系统可对矿区内的油井分组监控，一套系统可监控多口油井，实现块区内油井的集中、科学管理。
关键词：油井远程无线监控；红外视频监控；无线网络通讯；计算机系统管理；报警监控
一、油井远程无线监控系统
油田远程智能管理系统已摆脱了传统的监控模式，油井区块采用远程控制智能管理，信息采集准确、快捷，极大地提高采油厂动态分析的效率和质量；为采油厂开发科学决策、优化生产管理和日常生产的正常运行提供保障；可及时发现故障隐患，确保油井不会因复杂的工作状况以及工作人员的违章操作、不法分子的蓄意破坏等影响，造成不必要的损失。针对油田的特点，油井处于野外，环境恶劣，该系统前端传感器如位移、压力、电量等传感器均为防爆壳体、卡装或强磁吸附安装，安装拆卸便捷；现场就地控制柜内装有控制和数据处理单元，接线、安装均符合石油石化行业相关标准要求。高性能数据采集控制器具有多种变送器信号接口，稳定可靠，满足功图密集性采集周期要求。采用精密电流互感器，可精准监测电流与功率。北方油田全年温差较大，该系统前端传感器、网络红外摄像机、现场主控柜内设备均选用宽温产品可适应-40℃～+65℃温度范围，保证系统可全天候稳定运行。
二、油井远程无线监控系统主要构成
现场数据采集部分：根据油田的实际情况，可采用载荷位移传感器、压力传感器、温度传感器、网络红外摄像机等设备。无线设备内部使用高能电池，在井场只进行一次性安装，没有任何外接电源，不仅简化了现场安装，减少了干扰，后期维护更简单方便。
就地控制柜：柜内配有电量模块、三相电参数检测传感器、启停控制器和数据采集控制器，进行现场所需数据的采集、处理，及油井的启停控制等，并为相关设备提供现场电源。无线通讯：如数据采用有线传输方式则耗费巨大，且由于距离遥远现场情况复杂布线难度很大，采用其他如GPRS/CDMA等传输方式需要高昂的使用费，而无线网桥接入方式使用民用自由辐射频段，不用申请也无需另行付费，更不必担心与其他无线信号发生干扰。终端服务器：在远程中控室内设有终端服务器，配有终端组态软件，用于数据接收、处理和显示。软件包括数据采集模块、数据转换模块、网络管理模块、显示模块、控制模块、数据库等多个模块，具有良好的人机交互界面，操作人员可以在计算机上远程监控现场设备的各项数据、控制油井远程启停等。
三、油井远程无线监控系统主要功能
可远程对油井设备重要运行数据进行实时监控，如三相电流、电压、功率；可给出上电流、下电流、电流平衡度及冲次时间，便于操作人员掌控抽油机平衡比。可远程实时监控油压、井口温度等相关现场参数。根据系统自动绘制的功图，操作人员可及时发现冬季油井结蜡情况，及时进行洗井操作，即可避免发生严重的结蜡现象，也可避免过度频繁的洗井操作，把结蜡带来的危害降到最低。减少了因洗井造成的停机，科学用水，即可节能，又可增产。
实时监测计量间内的可燃气体浓度，在可燃气体浓度超标时及时给出报警。准确检测计量间内各油井的回油温度，可在计量间检测柜的触摸屏上直观显示，也可远传到井队控制中心主控计算机上显示，可有效防止由于各种原因导致的冻井、冻管道的现象。
本系统可自动判断油井的启停状态，停井时将给声光报警信号，提示工作人员及时发现油井故障，判断油井故障时可及时远程遥控停机，减少故障造成的损失，当判断为非故障停井时可直接无线远程遥控油井电机启动。
采用网络红外摄像机进行井场视频监控，可直观的监控抽油井工作状态，并及时发现盗油、人畜闯井等意外事故。可通过远程视频方式观看井场情况，判断现场故障问题，减少人工巡井工作量，降低劳动强度，增加工作效率。
根据不同用户的实际井区工况和需求可设计具有实用性、针对性的监控系统。井场与中心控制室（队部）距离较远则采用了无线网桥使用公用频段来无线传输现场数据采集控制器得到的油井各参数及井场实时视频信号，与使用GPRS进行无线传输相比无需每年支付高昂的带宽费用，更适应高数据量的无线视频传输，传输速率高，覆盖范围大，灵活性好。
四、油井远程无线监控系统发展前景
油田远程无线监控系统前端传感器与就地控制柜内的数据采集控制器间采用短程无线数据传输方式，无需挖沟排管布线，不会对现场的环境产生大的改动；一个数据采集控制器可对相邻距离较近的几口油井传感器数据进行采集处理，综合成本较低，性价比较高。前端传感器采用卡夹等方式，安装方便，在维修和作业时便于拆卸和重新安装。该系统不仅减少事故的发生率，降低事故的严重程度，使事故的损失大大降低。
结束语：油田远程无线监控系统的使用必然成为趋势，将成为油田科学管理不可缺少的保护系统。在油井频繁出现事故盗油等情况的今天，准确有效的事故预报警保护系统对油井安全运行将起到重要的支持作用。
参考文献：
[1] 李永，图像处理、分析与机器视觉[J].科学技术与工程.2012.09
浅谈远程无线视频监控终端设计 第4篇
随着无线传输技术的飞速发展，配合不断完善的视频压缩技术，为在地形复杂、布线困难的现场进行远程视频监控带来更大的方便。移动运营商目前在国内搭建的数据通信平台，覆盖范围广，利用公共无线信道进行信号传输成为首选。现在不断在各地开通的3G无线网络，具有比前期以GPRS为代表的25G技术和以CDMA1X为代表的2.75G技术更令人满意的传输速度和带宽，提供最高2Mbps、最低144Kbps的传输速度。为建立高质量的远程无线视频监控提供了强有力的保证。本文设计了一种基于3G无线网络的嵌入式无线视频监控系统。该系统同样可以用于交通、物流、工厂等场所。
1. 系统工作原理与结构
系统在整体上由前端采集模块、无线传输链路、监控中心三部分组成，前端嵌入式采集设备将由USB摄像头采集到的视频数据经过压缩编码以后，通过3G无线模块发送到3G无线网络，经过无线传输链路送至远程监控中心。传输至监控中心的视频数据流经过解码以后，能通过监控终端进行实时查看。监控中心采用客户机/服务器结构，服务器接收视频图像后进行视频解码，客户机连入局域网访问服务器，进行图像的监控。无线传输链路与后端监控连接方法有两种：一种是通过3G无线网络直接与远程无线监控终端端，一种是经过3G无线网络与Internet传送至远程视频服务器。本文采用第二种方案。
2. 系统硬件组成
前端嵌入式视频采集设备的核心采用基于ARMv5E的Xscale核心的芯片PXA255，连接如图1。PXA255在嵌入式开放领域应用非常广泛，具有功耗小、性能高、高效率的特点。集成了64 Mbytes SDRAM, 32Mbytes Flash，同时它具有丰富的外围接口，如UART串口、USB HOST接口、SD卡接口、JTAG接口、LCD控制器等。数字摄像头通过USB口与芯片相连，UART串口与无线通讯模块相连，负责将信号发送至3G无线网络。
3. 系统软件设计
3.1 系统软件组成
前端嵌入式视频采集设备的核心采用基于ARMv5E的Xscale核心的芯片PXA255，连接如图1。PXA255在嵌入式开放领域应用非常广泛，具有功耗小、性能高、高效率的特点。集成了64 Mbytes SDRAM, 32Mbytes Flash，同时它具有丰富的外围接口，如UART串口、USB HOS接口、SD卡接口、JTAG接口、LCD控制器等。数字摄像头通过USB口与芯片相连，UART串口与无线通讯模块相连，负责将信号发送至3G无线网络。嵌入式Linux是将日益流行的Linux操作系统进行裁剪修改，使之能在嵌入式计算机系统上运行的一种操作系统。嵌入式Linux既继承了Internet上无限的开放源代码资源，又具有嵌入式操作系统的特性。它被广泛应用在移动电话、个人数字助理（PDA）、媒体播放器、消费性电子产品以及航空航天等领域中，它具有内核小、代码开放的优点。本系统所有软件设计都是基于嵌入式Linux操作系统的。
Linux经过配置与裁剪后安装入系统。整个软件系统由图像采集模块、图像压缩模块以及数据传输模块构成。图像经过前端采集后进行压缩，传输模块负责将数据发送至无线网络。视频流解码后在监视中心能进行实时查看。
3.2 图像采集模块
图像采集模块负责采集前端视频采集模块获得的数据。前端视频采集使用的是数字摄像头，免去了将模拟视频信号转为数字的的过程，提高了工作效率，节省了成本。采集到的视频数据以文件的形式存于缓冲区内，供其他模块使用。Linux下的V4L (video for Linux）是进行视频音频数据采集、文字电视广播、VBI数据等的API接口。图像采集模块使用了基于V4L的编程。获取视频的流程一般包括：启动设备、获取设备及图像信息、设备图像格式化、关闭设备。视频采集流程图如图2所示。
3.3 图像压缩模块
USB摄像头获取的视频信号必须经过压缩编码以后才适合在无线网络上进行传输。本系统没有采用专用硬件芯片，而是使用软件对图像进行压缩编码。采用MEPG-4标准。MPEG-4提供高压缩率，采用分层可扩展性编码，可以根据不同的带宽调整质量，根据需要进行模块的添加，支持多种多媒体应用。MPEG-4提供的码率控制技术符合无线信道带宽窄且不停变化的特性。
3.4 数据传输模块
TCP与UDP传输难以支持实时传输和QOS等问题。为实现视频压缩数据在IP上实时传输，需要对数据进行RTP封包。RTP提供端到端的服务，支持在单目标广播和多目标广播网络中传输实时数据。RTP本身不能保证数据传输的次序、及时性和服务质量，要与RTCP一起使用。在RTP会话期间，发端周期性的向收端发送RTCP控制信息包，用来监视服务质量。视频数据封装在RTP信息包中，每个包封装在UDP消息段中，然后封装在IP数据包中进行传输。
3.5 远程监控模块
远程监控端系统模块基于Socket编程实现，采用多线程方式以进行合理分配资源。监控中心服务器拥有一个固定IP地址，连接入Internet。前端采集模块启动后就自动请求与监控中心IP建立连接。服务器实时监听经由无线网络传来的数据，选择性的接受连接请求，并分配接收数据和解码线程。服务器通过共享端口向各个监控客户端发送数据。
结束语
通过实验测试，该系统正在试用中，监测结果较好，不过仍然需要进一步完善。系统通过搭建好的无线平台和Internet实现远程视频监控，无论身在何地，只需一台固定IP的电脑，便可实现对现场的实时监控。
摘要：远程无线视频监控不受限制, 可以摆脱线缆的束缚, 具有安装周期短、维护方便、扩容能力强等优点, 适用于那些既有数据处理又有大量事务需要处理的场合。本文对一种基于3G的无线视频监控系统设计进行了分析。
关键词：远程无线,视频监控,3G无线传输,嵌入式,ARM
参考文献
隧道无线视频监控方案 第5篇
1.行业背景
在全国范围内的加强基础交通建设的大背景下，高速铁路及高速公路发展不断提速，越来越多的铁路线和公路线建设陆续开工。在发展道路建设不可避免地会遇到诸如山区和丘陵等复杂的地理环境，开掘隧道是在上述地区铁路和公路建设经常会遇到的问题。隧道建设方案作为最直接，也是采用最多的穿行方案，可以有效地发挥缩短行车里程，提高线型标准、保障运营安全，保护生态环境等特点。现实情况看，隧道建设是一项艰苦、危险性较高的工程，如何高效率得在保证施工安全前提下，提高隧道掘进的质量和速度，越来越多的工程建设单位通过建立监控系统来降低和保障工程的安全性，尤其是近两年快速获得应用的先进的数字无线监控正在隧道建设中发挥越来越重要的作用。随着隧道的广泛应用，对施工过程中的建设安全情况进行第一手的掌握，及项目建成后对路况的实时监控情况成为重点关注的对象。
在隧道行业的监控系统应用中，以目前无线监控系统为代表的方案更具实用性和高效性。针对隧道无线监控解决方案中，紧密结合隧道建设过程和监控运营管理的多方面应用需求，在保证适应各种隧道内部复杂环境的基础上，采用当前最成熟的微波通讯产品——高带宽数字无线传输设备，该方案采用先进的无线网络传输系统和领先的视频技术实现了专业的隧道安防系统，实现了各级主管对现场的及时掌控，是远在千里之外的施工现场、进度、人员状况，在项目部、公司总部办公室，以及主管人员的移动终端（手机、IPAD）等及时准确的显示出来。随时随地可以掌控不同现场的进度情况。在管理方面提高了工作效率，节约了到处巡回查看现场的差旅费用、车船费用等。带来的不仅是管理效率的改变，长远来说也是对管理成本的节约。
为保障各个无线监控点的有效带宽和整个无线链路的稳定性，我们根据现场具体情况采用不同的设计，这样就很好的保证了复杂情况下网络的带宽，一体化的设计又为安装带来了方便。在隧道无线监控系统中，隧道建设和管理部门可以高效率地提高安全生产的指数，可以在诸如隧道建设阶段的挖掘车掘进、铺顶车安全性，以及后期的交通监控、环境监控、通风控制、照明控制、电视、视频监控、火灾报警、横通道门监控、中央监控等环节上为管理部门提供巨大的帮助。
2.需求分析
实现在项目部、总部、手持终端看到现场掌控面作业情况
实现在项目部、总部、手持终端看到现场全局的作业情况
实现在项目部、总部、手持终端了解到作业洞口的具体情况
在监控中心实现大屏拼接，可观看到不同项目部的实时画面
可以远程调取不同项目部的录像信息
可实现远端、项目部、移动手持终端对现场动点摄像机的控制
可实现分级管理，不同级别的工作人员具备不同的操作权限
3.系统总体设计
3.1.设和依据计原则
为了确保隧道工程综合监控系统顺利实施，我们根据现场状况，针对性的制定了一个详细的无线集中监控方案，本方案将会满足相关部门的各种监控需求。3.1.1.方案的设计原则
本方案遵循技术先进、功能齐全、性能稳定、节约成本的原则。并综合考虑施工、维护操作因素，并对以后的发展、扩建、改造、移动等因素留有扩充的余地。具有以下原则：(1)先进性与适用性
本系统采用纯数字高压缩低带宽高清视频信号传输，利用高带宽数字无线调制技术共同配合实现了在复杂的施工环境下的链路传送，避免了大型机械对线路造成的损伤。(2)经济性与便捷性
充分考虑用户实际需要和信息技术发展趋势，根据客户需要，针对不同位置单独设计不同的组合与电气组合，无需大规模布线，同时具备可复制和可重复利用，在一个工地施工完毕可继续在下一个工地继续使用。
(3)可靠性与安全性
系统的设计充分考虑到现场电路和作业环境，每一个地方都做了直流稳压处理，可保证在大型电器、电弧焊等作业时产生电涌情况下对设备不造成损伤。同时，在配电柜内我们设计了直流备用电源UPS，在现场突然断电情况下，可保证设备连续5个小时的工作时间，以保证系统的运行安全。(4)开放性
所有系统传输以TCP/IP协议为基础，是不同的设备可借助我们搭建的网络平台进行数据的传递，例如门禁、定位、传感等。
(5)可扩充性
系统设计中考虑到今后技术的发展和使用的需要，具有更新、扩充和升级的可能。并根据今后该工程的实际要求扩展系统功能，同时，本方案在设计中留有冗余，以满足今后的发展要求。3.1.2.方案设计的依据
根据国家有关法规的要求，我们经过认真研究、分析设计本系统方案。该系统具有性能先进、质量可靠、经济实用等特点，而且该系统具有方便扩展、与其它信息系统实现无缝连接的能力，为实现安防系统的可视化管理奠定了基础。
3.2.系统整体组网方案（以隧道现场为例）
上图为隧道的大概施工分布情况
隧道总长6.4km，分为5个作业面，进口位置与1#斜井都是单项作业面，现场作业有一分部负责。出口位置与2#斜井由二分部负责，2#斜井采用双向作业。
上图为进口与1#斜井传输到项目部的图示
1#斜井最前端作业面摄像机采用一个移动点全方位高清云台摄像机（水平360度旋转，上下+90~-90度调整，可实现对前端作业面各个角度的观察），一个相对固定点高清红外球机（安装在挂布台车上，可随着台车位置的变动而向前移动）。前端移动点位置不确定，所以设计为全向天线，与挂布台车上的设备一起传给二衬台车作为1对2的接收（挂布台车与二衬台车距离会随着进度不断向前推进，虽然两个台车距离很近，但是由于设备很重，在向前推进过程当中如果受力不均担心造成对线路的破坏，所以此处的摄像机也采用无线的方式传给二衬台车）。二衬台车位置再用另外一台无线设备向洞口交叉处传递，在洞口交叉处到1#斜井之间有一很明显的弯道，所以在他们中间加了一对中继设备，洞口的摄像机采用固定安装方式。由于1#斜井无法与项目部直视，那么此处利用一分部搅拌站和附近村民水塔（红色房子）做了两次中继传输到一分部项目部。
隧道进口内部前端和1#斜井配置相同，只是在二衬台车与隧道洞口位置加了一次中继，洞口可以直接与一分部传输。
所有的安装位置，我们均考虑了直流稳压保护和直流监控专用不间断供电电源。所有中继位置处均考虑有工业级监控专用交换机进行对接。（实际安装时会统一放置在一个定制的防水防尘箱内，采用集中供电的方式，利于系统的稳定也便于现场的维护。
上图为2#井与出口位置传输到二分部的整体示意图，基本思路与上述相同，只是在2#斜井处为双向施工，多了一个作业面，那么最前端作业面的设计思路是相同的，只是在洞口交叉处需要做一次整合，统一传输到洞口处。2#斜井洞口与项目部之间有一座土山阻隔，而且上面有大概150~200米的一个不同坡度的平面。所以此处需要多加一次中继，由于现场无法供电，所以采用风光互补的方式在这里进行供电。然后在传递到二分部。五星坪隧道出口处可以直接与二分部可视所以此处直接传输到二分部。
一分部和二分部本地各有一台数字网络视频存储转发主机，现场配置一台22寸专业视频监视器。并配备一台接入层交换机与项目部网络进行连接，通过项目部的宽带网络与中心相连（为确保传输的质量，项目部至少需要10M以上的上行网络）
中心平台为整个运营的交换枢纽，为了保证各级用户，各个操作系统人员的不同位置操作需求，我们在运营中心建立一套专业的无线视频传输综合管理平台。包括：
目录服务器 流媒体转发服务器 管理控制中心服务器 网络数字矩阵服务器 网络视频转发服务器 三维数字矩阵键盘 汇聚层中心交换机
55寸窄边拼接屏（四块55寸，有高亮和普亮两种规格）
高清视频管理平台是一套基于标准 H.264 的中央监控管理平台，安装在一台标准的PC或服务器中。支持高清网络摄像机、高清编解码器、NVR 以及模拟摄像机+视频服务器模式的集中认证和管理。它专为复杂多变的高清网络监控系统设计，采用全新的数据引擎，模块化的组件设计，包括目录管理、报警服务、数字矩阵切换、流媒体转发、网络视频存储等组件，此外还可集成联动门禁、巡更、车牌识别等系统，是集中监控项目的最佳选择。
才茂监控设备的应用领域
平安城市系统高清网络视频监控
金融银行业高清视频联网监控
机场、海关、边防安检高清视频网络监控
水利电力、移动基站系统无人值守高清视频网络监控
排污、环保监测、森林防火减灾高清视频网络监控
大中型连锁超市卖场联网监控
校园、工业园区、医院联网监控
才茂通信特色功能 模块化组件
管理中心端各个功能都可以细分为不同的模块实现(如：目录服务器、管理控制中心、网络报警电子地图服务器、网络视频存储服务器、网络数字矩阵服务器、网络解码服务器，流媒体转发服务器、网络代理服务器等)。采用不同的模块组合以适用于不同规模的监控系统。多用户核心认证管理
基于多用户认证管理技术，对某用户在网络中对任何设备的浏览、控制、管理权限和优先级的集中授权配置；在复杂网络条件下可实现多用户优先级和冲突检测。而以用户为核心更有利于用户在系统中的任意节点建立临时指挥中心，从容处理应对应急突发事件。
优先级和冲突检测;完善的集中用户认证管理模式和合理的优先级及冲突检测机制，所有用户通过认证服务器管理，实现集中的用户优先级，浏览控制权限集中配置管理。
统一编号;摄像机、报警设备和服务器统一授权编号及优先级管理，支持自动检索和批量添加。多种显示方式;支持物理设备浏览和虚拟分组浏览、支持双码流预览；支持局部放大；支持高清视频预览和电子变倍。
ePTZ：支持电子云台ePTZ控制、画中画、视频云台、鼠标变焦、触摸屏控制。
集中控制：云镜优先级控制，预置点、扫描线的调用；预置点巡航控制；云台控制锁定；远程重启及关机；远程手动启动录像。
远程管理;远程调用修改前端设备参数；提供远程软件自动升级服务；远程录像资料检索及备份；集中详细日志管理系统、查询和打印。
状态监测;通过心跳包检测对下属设备工作状态、网络连接等状态进行巡检监测并生成报表。集中电视墙管理;支持硬件和软件解码电视墙；支持对多台解码服务器主机的集中控制。
网络数字矩阵：支持拼接墙仿真模拟；支持前端任意通道图像的轮巡和组切调用、解码显示；支持模糊查询和检索；支持CCTV键盘控制和调用图像及报警。
多级管理：管理中心可级联，按级授权管理控制；支持客户端、IE和管理中心多种浏览控制方式。
实时对讲：管理中心、DVR/NVS主机和分控端双向语音（或文字）对讲及群呼。
报警和电子地图管理：多级电子地图显示；支持鹰眼地图；支持摄像机快速检索和地图定位；远程报警布、撤防；报警应答、联动预定义；多种声、光信号警示；提供报警联动其它系统和设备的接口。
流媒体视频转发：基于标准H.264的流媒体转发和多码流等技术，可以解决多用户多通道的交叉访问带来的网络带宽和中心系统负荷问题，最大限度保证系统运行稳定。
网络视频的分布存储/集中管理：支持录像资料的分布存储和集中管理，支持多机冗余备份，支持海量资料的智能检索备份。
支持异构网络：支持能够承载IP数据的各种网络（互联网、数据专线、卫星、无线微波等），支持跨路由器的远程监控；支持多播功能
多种功能联动接口：支持门禁、对讲、巡更、报警主机等多种接口整体联动 灵活的数据库管理：支持Access和SQL Server数据库，支持数据库备份及导入导出 双机热备：目录服务器和存储服务器均支持双机热备和冗余备份功能
嵌入式无线视频监控系统的研究 第6篇
关键词：无线视频监控；视频压缩；视频驱动程序；监控软件；
中图分类号：TP339 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2014） 18-0000-01
目前，计算机技术的不断的发展使得一些高科技的产品不断的问世，这也使得全社会的信息化程度不断的提升，也带动了视频的监控系统的飞速的发展，目前无线视频监控系统已经从以往的公共场合范围发展到了企业、交通、甚至家庭的场合，如今交通的智能化、家庭的安全都离不开无线视频监控系统。在计算机不断发展的同时也带动了无线通信技术的发展，如今无线通信技术已经发展到了第4代，其中第三代的无线通信技术发展最为完善，也为视频的监控系统发展提供了心的傳输路径，目前视频的监控技术和无线传输的技术相结合更加完善了无线视频的布网，是的无线视频监控点的布网更加的灵活不受限制了，与以往的有线视频监控相比具有成本上的优势。使用也更加方便，这就使视频监控进入一个新的发展阶段。由于电缆的价格昂贵也使得这种电缆型视频监控系统价格非常高，由于这种高昂价格的限制，一些专家开始研究嵌入式的网络视频服务监控系统，这种嵌入式系统的远程视频系统中使用高速的处理器芯片作为核心部件，比如DSP、ARM等核心处理器，这样可以通过USB进行数据的采集，采集的这些图像信息通过处理器的高速处理在经过JPEG的压缩，然后再通过高频的传输模块进行无线的发送和接受视频数据，视频的数据通过串口的网络传送给服务器终端，最后服务器对图像进行处理，通过显示器进行显示。
一、视频监控的现状及发展趋势
视频监控系统是一种新型的数据图像采集系统，它能够对指定的场景进行定时的采集，采集的信息包括图像信息和音频信息，这些信息采集完以后就可以通过固定的方式进行传输，进入安全的防范系统。这种视频监控系统广泛的应用在一些公共场合和一些热点地方，能够对以上的地方进行实时的监控，能够实时的看清楚各个地方所发生的一切，除了一些公共场合以外一些企事业单位也慢慢的引入视频监控系统，对厂区的各个地方进行防范，目前交通方面应用也非常广泛，如今随着计算机技术的不断的发展，以及图像技术和通信技术的不断的发展都为视频监控系统的发展提供了良好的基础，在这种大的环境下视频监控系统也取得了长足的进步，也慢慢的实现了网络化、智能化。
视频监控系统在我国发展比较晚，在上世纪80年代以来开始在我国慢慢的兴起，然后进入了飞速的发展阶段，主要有以下几个阶段：
第一个阶段，模拟监控，模拟监控就是我们常说的闭路电视监控系统，其采集的信息全部是模拟信号，监控的摄像头直接把采集的模拟信号传送到监控中心，然后监控中心把采集的模拟信号进行显示，监控中心还可以把模拟信号进行存储。
第二阶段，准数字化监控，准数字监控系统主要是通过刻录机进行延时模拟的录像机，可以实现把原来的模拟信号转化为数字录像。
第三个阶段就是数字监控，主要是通过数字硬盘录像机，把硬件和软件结合在一起组成嵌入式系统，这种结构紧凑的系统稳定性很高，而且成本大大降低。
第四个阶段：远程网络视频监控系统。这种视频监控系统与以往的一些监控系统相比最大的有点，就是稳定性可靠，它集中了以往视频监控系统的优点，从数据采集要数据的传输都十分可靠，数据主要通过IP的网络进行传输，传输到后台监控系统，监控中心对信息进行处理和分析，最后通过显示器进行显示，这种远程视频监控系统支持很多传输的方式，还具有很强大的组网的能力。
二、无线视频监控系统的总体结构
本文所研究的嵌入式无线视频监控系统主要是由嵌入式终端和后台监控中心组成，嵌入式视频监控系统的采集压缩，然后对采集的信号进行一系列的处理，最后利用网络把信息发送到后端的监控中心中，后台的监控中心利用一些特定的软件把对视频的数据进行显示，同时监控中心可以对监控终端进行远程控制整个嵌入式终端由视频采集模块、视频压缩模块、主控模块和传输模块构成。
三、无线视频监控软件整体思路
在本论文的设计中，为了保证实时传输采用了基于UDP的网络传输。整个视频监控软件最大可以同时接收并显示9路视频数据，通过接收视频数据包中的控制信息来确定接收的视频数据属于哪一个监控终端。每一路的视频处理流程是类似的，整个监控软件可以分为四个模块：视频缓冲模块、视频接收模块、视频解压模块及控制指令模块。在视频缓冲模块中，每个视频数据流都有自己的缓冲区，缓冲区是由连续的帧缓冲区组成的，并构成一个先进先出的环形队列结构；每个帧缓冲区的状态根据其是否存储有完整的视频帧可分为满和空；接收到的数据包在对应的帧缓冲区内进行组帧和缓冲，并在对应数据流的缓冲区中形成一个帧队列，先接收到的帧为队列首，后接收到的帧为队列尾。视频接收模块负责从网络中接收视频数据包，并根据包头中的控制信息将视频数据包存储到相应视频流缓冲区的队尾的帧缓冲区中。在视频解压模块中，每个视频流都对应一个视频压缩。
四、结束语
嵌入式视频监控在我国各个行业都广泛的应用，虽然这种监控嵌入式的视频监控系统不断的进行完善但还存在一些不足，由于网络的带宽问题以及信息压缩问题，这也使得视频的稳定有有待改进。本文主要是简单的分析了嵌入式视频监控系统的发展和硬件的组成，在软件方面也进行简单的介绍，虽然在这种系统中还有一些改进的可能，随着视频监控系统的数字化和智能化的发展，还可以利用一些高新的技术比如：传感器技术、控制器技术等进行连接，实现更高的分辨功能，这样就更加智能，这种系统还能够对异常的情况进行检测，在以后的发展中这种技术都会被慢慢的利用，甚至还有一些报警的功能，这些功能的实现是由充分技术保障的。同时视频传输的实时性有待进一步提高，这需要视频监控所涉及的各方面技术的共同进步。
参考文献：
[1]刘富强.数字视频监控系统开发及应用[M].北京：机械工业出版社，2003.
[2]李鹏，郭宝龙.H.264视频编码的嵌入式系统实现[J].电子科技，2006（04）：11-13
[3]余兆明.图像编码标准H.264技术[M].北京：人民邮电出版社，2006.
远程无线视频监控系统 第7篇
远程视频监控系统，就是通过标准电话线、网络、移动宽带及ISDN数据线或直接连接，可达到的世界任何角落，并能够控制云台镜头、存储视频和图像的一种监控系统。远程传输监控系统通过普通电话线路将远方活动场景传送到观看者的电脑屏幕上，并具备当报警触发时向接收端反向拨号报警功能。
1 无线远程网络监控
网络远程监控在传输时距离无界限，并且监控方便，在监控时画面切换简便快捷，而且图像影像存取简便容易。网络远程监控使用一个设备取代了传统的画面分割处理器、控制器和录像机三大部件，大大降低了综合成本，特别是有些硬盘录像机具有WEB SERVER功能，使管理层身处异地也能随时掌握工厂的生产状况，方便管理。由于网络互接需要知道被监控设备的IP，才能让远程端找到监控设备，才能连接到影像，所以网络远程监控，是基于IP上的新应用。由于连接的各个分支点的IP大多是动态IP，所以软件和应用上是否支持连接动态IP就很重要。
目前要实现网络视频监视，主要通过三种方式实现：1.硬盘录像机：硬盘录像机是一个以录像为主的设备，有的可以支持IE浏览。2.网络视频服务器：网络视频服务器一般前端不录像，直接将影像传输到后台，可看，可由后台服务器录像。3.网络摄像机：直接连接到网络查看，有的也可录像。基于传统的有线网络实现的视频监控存在着明显的缺点。这些缺点包括：布点受限制，监控点的选择一般都在靠近有线接入点的地方，这种方式限制了布点的灵活性;布点工程量大，需要铺设网线和光纤，由于基础网络的工程量往往会很大;欠缺灵活性，扩展和调整不方便，会增加工程量和不必要的基础网络建设;缺乏移动性，这是有线网络的先天缺陷。
为了解决上述问题，无线视频监控应运而生，从而让视频监控彻底摆脱了因有线而带来的种种限制。可以预见，伴随着无线视频监控相关技术的持续进步，如终端技术、组网技术、传输技术等，无线视频监控业务将成为无线网络技术最典型的应用之一，具体结构如图1所示。
无线视频监控伴随着我国3G网络覆盖的开始、COFDM、WIFI等技术的飞速发展，和卫星的民用化。基于3G的无线视频监控、基于COFDM无线视频监控、WIFI的无线视频监控、卫星无线视频监控等技术的进一步提高，无线视频业务对于误码率、切换效率、时延、带宽稳定性等方面的进一步优化。
2 基于tomato pandora系统的无线远程网络视频监控
2.1 tomato pandora系统
Tomato俗称番茄固件，是一个免费的基于Linux[1,2,3]的开源固件，用于家用路由、NAS等三层设备的替代解决方案。Tomato主要兼容于Broadcom芯片的设备解决方案。功能比Talisman和DD-WRT少，但是体积更小，使用起来更加稳定，是很多Linux开发小组争相使用的方案[4,5,6]。这个固件使用了web界面，并且包含基于SVG的图形化流量图，可以很方便清晰的查看各种带宽使用情况的图表，先进的QoS访问限制功能，提供WDS、SES、AOSS多种品牌的灵活接入方式，同时支持多种国家无线频段使用标准和多种无线模式的使用，破除了原固件对连接数限制，大大增强P2P网络应用的效率，并且支持125Mbps高速模式，同时支持Web、SSH、Telnet等多种方式接入进行控制操纵。Tomato pandora是基于Tomato英文原版固件制作的一款衍生版的USB-Mod固件，它完美地继承了USB-Mod对USB设备支持的友好性和稳定性。Tomato Pandora支持移动磁盘、U盘、3G无线网卡以及打印机。
2.2 基于Tomato固件的硬件构架
首先找到一台适合安装Tomato固件的路由器，本文使用的是华硕WL500GP V1，具体配置是CPU:BCM5354 240MHz、RAM:64M DDR、Flash:8M、USB:2 x USB 2.0、DC:5V/2.0A、天线:：1根SMA接口5dbi,1根内置PCB天线。然后是更新操作系统，下载适合华硕WL500GP的DD-WRT的MINI版本固件，因为DD-WRT的固件安装不容易出现失败，所以可以先通过dd-wrt v24_std_generic.bin安装操作系统。
1)下载固件并将扩展名改为trx保存(下载后无论扩展名是bin还是trx都是无法使用路由器web管理页面刷入的，你在web页面刷只会得到固件刷新失败的提示);
2)安装路由器自带的管理软件;
3)安装好的程序里面有个名为Firmware Restoration(固件恢复程序)的选项，选择好你下载并改好扩展名的DD-WRT固件，把网卡IP设置为路由器同一网段，网关为192.168.1.1，然后断开路由器的电源，按住路由器的复位键的同时然后接通路由器的电源，这时点击上传固件。等到提示恢复成功后再等待一会儿，等路由器重启后就可以登录了;
4)然后找到Tomato Pandora的固件tomato-K26-1287816MIPSR1-Toast.trx,用网线连接路由器的任意一个lan口，设置默认网关192.168.1.1，如不是这个修改为相应地址;
5)开始菜单->运行->键入CMD，确定进入到命令行模式，定位到固件所在位置;
假如固件放在C盘的根目录下，则键入cd回车即可;
再键入tftp命令：
tftp-i 192.168.1.1 PUT tomato-K26-1287816MIPSR1-Toast.trx
过大概一分钟时间，会出现传送数据成功的提示。等待3分钟以后，将电脑的IP设为自动获取。最后应该会获得一个192.168.1的地址，网关192.168.1.1。然后打开IE，输入192.168.1.1用户名为root密码为admin，刷新固件就完成了;
6)完成以后需要清空默认设置，方法是telnet登陆清空nvram:
telnet 192.168.1.1
mtd–r erase nvram
默认查看密码的命令是：nvram show|grep http_pass。清除后路由器密码变为：bJz7PcC1rCRJQ，实际上这就是admin的加密密文。
2.3 基于Tomato固件的USB软件实现
对于一个硬件，Linux是这样来进行驱动的：首先，我们必须提供一个.ko的驱动模块文件。我们要使用这个驱动程序，首先要加载运行它(insmod*.ko)。这样驱动就会根据自己的类型(字符设备类型或块设备类型，例如鼠标就是字符设备而硬盘就是块设备)向系统注册，注册成功系统会反馈一个主设备号，这个主设备号就是系统对它的唯一标识。驱动就是根据此主设备号来创建一个一般放置在/dev目录下的设备文件(mknod命令用来创建它，它必须用主设备号这个参数)。在我们要访问此硬件时，就可以对设备文件通过open、read、write等命令进行。而驱动就会接收到相应的read、write操作而根据自己的模块中的相应函数进行了。
我们要做的就是加载USB驱动：
1)telnet登录到路由器进入了以后第一步要启用jffs;
2)查看位于/etc目录下的ipkg.conf并执行：
2.4 USB视频设备连接
下面的任务就是挂载摄像头，先在telnet连接路由器，并执行：
这样就可以在远程的网络上直接输入ddns的域名如(yourddns.ddnsserver.com:3000)访问到你的摄像头了。
3 结束语
Tomato作为一种高度定制的Linux MOD操作系统，在现在设备小型化，高级集成化的前景下，发展的空间是很大的。本文介绍了一种利用Tomato固件实现了USB摄像头的远程视频访问，主要涉及的有Linux USB防火墙设置和USB视频设备线性捕捉，在此基础上可以实现大规模的无线网络视频监控系统，以便在无法布置线缆的地方同样可以进行视频监控系统的实现。
参考文献
[1]肖踞雄,翁铁成,宋中庆.USB技术与应用设计[M].北京:清华大学出版社,2008.
[2]魏永明.Linux设备驱动程序[M].北京:中国电力出版社,2007.
[3]毛德操,胡希明.嵌入式系统[M].杭州:杭州大学出版社,2003.
[4]Ganssle Jack.An Introduction to USB Development[J],Embedded Systems Programming,2007(3):79-83.
[5]Axelson Jan.HID's Up[J].Embedded Systems Programming,2009(10):61-40.
远程无线视频监控系统 第8篇
本文以微处理器Exynos4412 Quad-core为核心的ARM9开发板为硬件平台[3]和配置无线路由器实现端口转发[4]以便于通过互联网显示,使用USB摄像头和USB无线网卡来实现监控和传输,在嵌入式平台上搭建MJPG-Streamer服务器[5],完成C/S结构[6],并在上位机使用QT Creater开发客户端[7],实现了远程多摄像头同时显示画面的功能。
1 系统总体设计
无线视频监控系统包括远程视频采集模块、路由器端口转换模块、客户端监控视频显示模块3部分。视频采集模块通过WiF i连接到路由器,本地PC也可直接通过路由器显示采集的视频,经过路由器的端口转换,可通过互联网传输到客户端的PC机,进行实时显示。总体框架如图1所示。
2 远程视频采集模块
远程视频采集模块使用Tiny4412嵌入式开发板为硬件平台,操作系统为Linux系统[8],操作系统内核为Kernel 3.5,采集端采用市场主流的USB摄像头,传输端采用雷凌公司基于RT5370芯片的无线网卡。由于设计采用C/S结构,在视频采集部分需要搭建一个简单通用性能稳定的视频服务器,使用MJPG-Steamer软件并对其做修改使之适合上位机的需求。
2.1 建立PC机Linux的交叉编译环境
嵌入式应用软件开发要用到交叉编译环境,这是因为软件开发环境和运行程序的目标平台的操作系统,硬件资源有较大区别。在此使用的宿主机是基于2.6.32内核的Ubuntu 10.04系统,硬件平台使用Kernel 3.5内核版本,宿主机和硬件平台通过串口相连。使用超级终端作为串口控制终端,对开发板进行控制。宿主机编译的程序要经过交叉编译后才能在硬件平台上运行,这里使用的交叉编译环境是ARM-LinuxGCC 4.5.1版本。
2.2 视频服务器软件设计
MJPG-Streamer是Linux下的一个轻量级开源视频服务软件,一个可从单一输入组件获取图像并传输到多个输出组件的命令行应用程序。由于MJPG-Streamer采用模块化的设计方法,各功能模块都放在plugins文件夹,这些功能模块被称为插件,插件分为输入和输出两大类,输入插件包括input_uvc和input_testpicture等,输出插件主要包括output_file和output_http等,MJPG-Streamer起到控制这些插件的作用,将所有的插件连在一起。这种模块化的设计方法简化了代码的编写、调试、维护,程序员只需要遵守设计规范,便可轻松地改写软件,实现自身需要的功能。
原版MJPG-Streamer服务器显示的画面上众多控制信息,在监控时并不希望看到,所以需在位于WWW文件下的html文件里进行修改,删除无用信息,并对网页上的视频图像大小、刷新帧率等做适当调整,使其能适应客户端的监控视频显示部分。由于Kernel3.5内核已自动生成了video0~video14的设备符,新插入的USB摄像头分配到的设备符是video15,而MIPG-Streamer使用的设备符是video0,所以使用mv命令更改设备符号,然后将以上命令写成.sh的启动脚本文件。
通过ftp方式将MJPG-Streamer整个软件发送到开发板上,使用超级终端执行.sh脚本文件,便可运行服务器软件,这样服务器就搭建好了。MJPG-Streamer的工作流程如图2所示。
启动MJPG-Streamer服务器后,首先调用dlopen组件打开视频采集设备获取相关参数,然后调用input_init和output_init组件初始化输入和输出,当收到用户的连接请求时,调用input_run组件采集图像,之后调用out_put组件在服务端以Socket套接字方式将采集图像数据通过网络发给用户。最后当收到停止信号时,结束工作,释放资源。
2.3 视频采集程序
视频采集是在输出插件input_uvc中完成的,调用Linux内核中关于视频设备的API-V4L2接口,完成打开UVC摄像头、配置参数、内存映射、处理数据和关闭摄像头等功能。视频采集的流程图如图3所示。
首先在初始化函数init_v4l2中用open函数打开视频设备,用ioctl()函数设置视频设备属性。发送VIDIOC_QUERYCAP查询视频设备是否具有所需的功能,发送控制命令VIDIOC_S_FMT设置视频数据的格式,例如视频图像的长、宽,图像格式(JPEG、YUYV格式)。发送控制命令VIDIOC_REQBUFS请求V4L2驱动分配视频缓冲区,分配的缓冲区位于内核空间,应用程序不能直接访问,再通过调用mmap内存映射函数把内核空间内存映射到用户空间后,应用程序通过访问用户空间地址来访问内核空间,这样减少一次数据在内存中的复制过程,增加效率。发送控制命令VIDIOC_STREAMON启动视频采集,并把采集到的视频数据保存到视频驱动的视频缓冲区中。发送控制命令VIDIOC_STREAMOFF停止视频采集。用close函数关闭视频设备。
3 路由器端口转换模块
为实现用户可在远程监控本地视频,将视频采集模块通过路由器连接互联网。路由器中DHCP服务器会给每个采集模块分配一个私有IP地址(如192.168.1.xxx),为了实现通过互联网访问局域网内多个USB摄像头的功能,就需要解决外网IP能够访问私有IP的问题,所以需要静态端口映射。静态端口映射功能是把在公网上的主机IP的某一端口翻译成私有IP,使得私有IP可被公网IP访问到。在路由器上可在端口映射表里配置目的IP、目的端口、源IP、源端口,由此便可在公网上通过输入IP:端口号来访问不同的摄像头。端口映射的模型如图4所示,端口映射表如图5所示。
4 基于QT的客户端视频显示部分
QT是1991年由奇趣科技开发的跨平台C++图形用户界面应用程序开发框架[9]。既可开发GUI(图形用户接口)程序,也可用于开发非GUI程序,比如控制台工具和服务器。QT的优点在于有优良的跨平台特性,支持多种操作系统;采用面向对象的框架,模块化程度非常高,可重用性较好,对于用户开发而言是方便的;QT提供一种称为signals/slots(信号/插槽)的安全类型来代替callback(回调)机制,这使得各个元件之间的协同工作变得简单。信号在某个特定的环境或者动作下被触发,槽等同于接受并处理信号的函数,信号与插槽机制并不要求类之间互相知道细节,一个对象的信号可被多个不同的插槽连接,而多个信号也可被连接到相同的插槽,这样可重用性提高。
客户端视频显示部分界面被分割成4个窗口,每个窗口由两部分组成:用于输入IP:端口号的地址栏;开始按钮、关闭和录像按钮,用于实现客户端的各种功能。整个客户端软件的设计流程,如图6所示。
首先用初始化系统,使用QSplitter函数分割出4个窗口,使用QLine Edit类和QPush Button类分别设置地址和按钮,通过connect函数将信号和槽连接,用户选择窗口,点击开始按钮,显示监控画面,点击录像按钮,开始录像,点击关闭按钮,关闭监控画面,最后结束程序。
点击运行QT Creater,建立工程,建立GUI项目,利用QT Designer(QT设计师)来规划主窗口,为实现多窗口显示,使用分割窗口QSplitter类。QSplitter*splitterM ain=new QSplitter(Qt::Horizontal,0);第一个参数代表水平分割,第二个参数为0代表是主窗口,无父窗口。QSplitter*splitterL eft=new QSplitter(Qt::Vertical,splitterM ain);第一个参数代表垂直分割,第二个参数代表主窗口是splitterM ain,而splitterL eft就被添加到splitterM ain中。同样方式设定右窗口,这样就均匀分割出了四个窗口用来显示监控画面。然后需要在每个分割窗口上面添加一个行编辑器框用来输入服务器IP,一个开始按钮,一个关闭按钮和一个录像按钮。通过connect()函数将地址栏return Pressed()信号和开始按钮的clicked()信号与go To Site()槽连接起来。go To Site()程序就是将QUrl地址传递给QWeb View的Load函数,这样就通过QWeb View对象显示出当前IP监控画面的网页。通过connect()函数将关闭按钮的clicked()信号和back()槽连接起来,back()程序就是关闭当前监控画面。通过connect()函数将关闭按钮的clicked()信号和video()槽连接起来,video()程序就是保存当前监控画面。Video()通过调用VLC(Video Lan Client)程序,实现保存录像功能。VLC是一个开源的、跨平台的视频播放器[10]。VLC支持大量的音频视频传输、封装和编码格式。特点是支持不完整的流传输,由于不确定何时结束录像,视频监控是不完整的流传输。通过使用VBS批处理命令调用VLC程序,然后QT提供QProcess.h头文件支持调用外部VBS,使用system("C:UsersAdministratorDesktop start.vbs")函数,便可在QT界面里执行保存命令。监控界面显示如图7所示,由于条件限制暂时用一个摄像头做演示。
5 结束语
本文研究了基于WiF i的嵌入式无线传输远程监控的方法,实验结果证明了本设计能够实现多路视频实时监控,远程显示并保存等功能。且本设计灵活性强,易安装,成本相比于传统的有线视频监控也较低,扩展性较好,通过路由器中继可扩大监控范围,也可分割窗口显示更多的监控画面。本设计能满足环境复杂或广阔区域的监控要求。但监控系统仍有不足,暂时不能实现智能识别,还需作进一步的设计和开发,最终实现多路摄像智能识别运动物体,且自动对异常情况录像,并将监控画面传递给远程客户端。
摘要：针对传统的视频监控技术在远程监控中成本高,应用效率低的问题。文中结合嵌入式开发、WiFi与图形图像技术,提出了一种基于WiFi无线传输远程视频监控的方法。该方法以MJPG-Streamer作为服务器,通过无线WiFi进行视频数据传输,配置路由器完成端口转换,利用QT Creater设计软件实现多摄像头监控画面显示和录像。实验表明,传输视频清晰、流畅,系统稳定、可靠,具有良好的扩展性和易用性。
关键词：WiFi,视频监控,端口转换,无线传输
参考文献
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远程无线视频监控系统 第9篇
在变电站中视频监控也得到了广泛的应用, 变电站视频监控系统是对“四遥”功能的进一步补充, 有助于提高变电站的安全性和可靠性, 同时还具有防火、防盗和环境监控的功能, 已经成为无人值班变电站集控管理的新手段。变电站远程视频监控的实现, 必须利用各种有效的传输媒介将图像实时地传输到监控中心, 并下发各种监控信号[2]。现阶段, wifi无线为实时、高质量的视频图像传输提供了必要的前提条件。所以, 建立基于Wi Fi变电站远程无线视频监控系统具有很重要的现实意义。
1 系统结构
本系统主要由三大部分组成:监控前端, 监控中心网路环境 (局域网/Internet) 。系统的基本结构如图1所示。
1.1监控前端
1.1.1监控前端设备
监控前端设备包括网络视频服务器、摄像头、耳机、耳麦、wifi无线路由器以及报警设备等。其中网络视频服务器作为核心设备, 负责将摄像机采集的各监控点视频图像经过压缩编码后通过wifi无线路由器上传到监控中心。网络视频服务器是基于ARM9处理器和嵌入式Linux操作系统的无线监控终端 (无线监控视频单兵手持终端) 。它是一款集IPCAM、3G技术、GPS定位功能于一体的便携式视频监控终端。无线监控视频单兵手持终端具有以下几个特点:首先, 除了满足传统IPCAM视频监视、有线网络传输以外, 还支持3G网络传输、语音双向对讲、Wi Fi传输、GPS定位、前端存储、网络存储、报警上报等功能, 实现功能高度集中化。模拟语音视频信号经过H.264编码压缩后由无线接口发射, wifi为视频信号提供宽带传输通道, 在不同网络状况下得到流畅的视频, 无线监控视频单兵手持支持多种分辨率和帧率, 通过视频监控软件选择[3]。其次, 内置智能充电管理, 实时查询电量, 低电智能报警, 省电模式, 配置大容量电池;最后, 内置铸件支架保护结构, 外部防震、防水设计, 携带、架设使用方便。它是人性化操作界面, 同时支持手机、PC远程实时观看。由此, 能够实现远程及时影音在线监控、通话及硬盘存档备份。
1.1.2 IE端连接方式
手持式单兵无线监控终端连接方式有两种:直接连接方式和网络连接方式。直接连接方式即是直接将手持式单兵无线监控终端与电脑用网络连接线连接。网络连接方式则是将手持式单兵无线监控终端连接到局域网或广域网中, 用户通过客户端软件或者浏览器即可登录设备[4]。在局域网连接时, 需确保设置计算机与手持式单兵无线监控终端的IP网段一致, 手持式单兵无线监控终端出厂默认IP为192.168.1.217, 也可以通过光盘上的IP搜索工具查看当前IP地址。
连接到Internet网络有三种方法:一是通过设置PPPOE拨号和DDNS, 接入Internet。二是通过路由器接入Internet。三是通过使用局域网Wi-Fi联网。
1.2 监控中心
监控中心包括移动视频网关、存储服务器和客户端软件。实现与各监控点之间的通信、监控, 前端设备的管理, 音视频的管理、存储和检索等服务。
1.2.1 移动视频网关
移动视频网关实现wifi和Internet之间的数据接收、处理和发送, 并对前端无线设备进行管理。能够根据网络状况选择视频格式, 对关键场景捕捉静态JPEG图像。
1.2.2 存储服务器
存储服务器负责各监控点音视频的录制、保存和管理。支持多种管理权限、自动备份、多种方式信息检索, 具有完整的操作日志。
它需要配置一台Linux操作系统的服务器平台, 一切功能的实现都基于Linux操作系统完成的。对嵌人式Linux操作系统进行配置, 实现操作系统在监控前端单兵手持上的移植。根文件系统是指嵌入式Linux系统启动时所使用的第一个文件系统。在启动内核时需要挂载根文件系统来支持访问外部设备, 以及装载和运行内核模块与应用程序[5]。在服务器上进入root@wxspjk:cd/home/wy/linux#目录, 然后执行make命令, 即可生成内核镜像文件。监控中心服务器是本系统的核心部分, 负责连接前端视频解码器与客户监控端, 并进行视频数据和控制命令转发, 同时连接监控平台中的各项服务, 包括视频流管理、录像管理和用户管理等等。当报警数据发生时, 将报警数据记录在数据库, 同时将监控前端传来的数据定时记录在数据库, 这些记录在数据库的监控数据可以通过服务器Web发布。
所需硬盘空间搭建由录像视频数目、录像时间长短、录像保存周期、图像质量、帧率以及画面复杂度来决定。通常1路运动画面1小时的录像文件大小在200M左右, 静止图像约50M, 典型值约180M。而且, 若需要大量的录像存储的要求则可加配储存服务器。监控中心的结构如图2所示。
1.2.3 客户端软件
监控主机通过客户端软件, 可实现对各监控点的视频浏览、检索和系统参数配置。监控终端的软件设计是基于嵌入式Linux操作系统的综合智能感知平台终端监控软件[6]。该系统采用分布式, 包括应用层、操作系统层、硬件层;基于SOA架构, 统一采用Web Service, 同时支持BS/CS模式, 采用UDP/TCP协议;支持移动设备动态入网。综合智能感知平台终端监控软件客户端, 通过不同权限的用户名进入, 可以实现不同操作管理功能, 超级管理员可以对平台的设备进行管理, 对平台里的服务器进行管理, 以及对用户和用户组进行管理。普通用户进入则实现监看查询等。登录视频服务器站点后, 能够多画面实时视频浏览监控, 同时提供多服务器登录、视频参数控制、录像控制等。
1.3 网路环境 (局域网/Internet)
变电站有完善的内部信息网络系统, 变电站选用wifi无线传输方式, 可靠性高, 传输量大, 运行成本低 (不产生通信费用) , 对变电站设备及保护装置无影响。由于wifi2.4G无线传输方式有效距离在100M以内, 在部分大型变电站必须对系统进行优化设计, 选择天线设置方案[7]。首先对室外和室内分别采用C0ST231-Hata模型和Keenan-Motley模型对无线信号衰落进行理论计算, 初步确定无线接入点数目和布局。然后对基站数目和布局进一步优化。最后对理论计算和实测结果进行分析, 研究变电站环境下天线高度、阴影衰落等对信号传输的影响, 修正理论计算模型, 确定基站数目和布局, 最终实现变电站全覆盖。
针对线路单一作业现场, 采用wifi无线传输方式实现作业现场人员之间、后台监控人员与现场工作人员之间的工作交流。深入运用GPS定位功能, 实现对作业场所、地理位置信息、交通信息的整体掌握。
2 系统的主要功能
基于wifi的变电站远程视频监控提供的主要功能有以下几个方面[8]。
(1) 利用3G无线手持单兵终端, 支持多种无线视频传输模式, 可选择基于3G网络或无线局域网 (WIFI) 传输视音频等各种数据信息。
(2) 能够同时观看单个变电站内所有监控点的视频图像并实现手动录像等功能, 能够在1 s内切换到另一变电站实现所有变电站的图像监控。
(3) 能够实现对变电站内监控设备远程控制功能, 如控制云台旋转, 控制摄像机的镜头, 控制空调启停等。
(4) 能够查询到历史上发生的报警数据, 查询结果能够形成各种数据报表, 并以曲线等形式直观地展现出来。
(5) 实时查看所有变电站内所有监控设备的监测数据值, 如温湿度、红外对射、烟雾探测器, 如果有报警发生, 系统可以弹出报警框告知值班人员报警信息。
(6) 将变电站内所有监控设备绘制在变电站平面图上形成电子地图, 电子地图的功能可以帮助用户更好地把握监控目标的位置和行动情况。
(7) 基于wifi的系统架构方便, 架设方便, 免去了现场长工期的布线安装工程。同时, 覆盖范围比较广, 一般只需安装一个或多个AP设备, 就可以解决现场的网络通信问题。
系统上述功能, 用户都可以在公司局域网内的任一台计算机上通过浏览器实现。
3 结语
随着嵌入式技术、数字视频以及无线网络技术的飞速发展, 视频监控技术也日趋成熟, 并成功运用于电力系统自动化领域, 本文提出了基于wifi的变电站远程无线视频监控系统。它是变电站实行无人值班管理的一种必要手段, 是以网络为基础, 采用了先进的单兵手持, 使监控系统实现了更加方便的管理模式;可以保障变电站安全稳定的运行, 监控中心值班人员可以借助该系统实现对变电站的有效监控, 及时发现变电站运行过程中的各种安全隐患。从而为推动电网管理的自动化、综合化、集中化和智能化提供更有力的保障。
摘要：针对变电站远程视频监控系统中无人值班的情况, 文章提出一种基于WIFI的变电站远程无线视频监控系统方案, 并且对该系统架构及其特点进行了具体的分析, 其中系统架构是重点阐述部分, 包括监控前端、监控中心、网路环境 (局域网/Internet) 三个部分。在此基础上, 文章详细介绍了单兵手持终端和智能感知平台, 由此为更高效地实现变电站远程监控综合功能提供了保障。
关键词：变电站,WIFI,监控前端,监控中心
参考文献
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[7]刘小军.基于WiFi无线视频传输技术的研究[J].电子技术, 2012
论电梯远程视频监控系统 第10篇
1电梯远程视频监控系统研究背景与意义
1.1电梯远程视频监控系统研究背景
当前随着城市用地紧张, 建筑物更加倾向于向高层发展, 而电梯作为人们生活的工具, 以成为人们生活的一部分。由于其具有垂直运输载人功能, 使得电梯的安全关系到人们的生命安全, 然而, 人们对自身生活质量与安全重视度的逐渐提高, 电梯的安全性问题成为人们关注的重点。虽然已经投入了大量的资金用于电梯技术的研究与开发, 但是近年来电梯事故问题仍然时有发生, 在此情况下, 将远程视频监控技术应用于电梯发展之中, 大幅度提高电梯的安全性水平。
1.2电梯远程视频监控系统研究意义
在国民经济快速发展的今天, 将科技技术的进步应用于生活之中, 为人们的日常生活服务, 已成为科技发展的常态。电梯运行事故带来人员伤亡与经济损失的同时, 引起了社会各界的关注。电梯远程监控方案是提高电梯安全性的重要方式, 通过这种方法的运行, 利用远程监控系统发挥对某些电梯群的实时监控, 从而保障电梯运行的安全。同时, 当前的电梯安全监控系统仅仅是依靠物业管理与电梯维修商, 电梯厂商很难及时了解到电梯设计与运用方面的不足, 而且, 只是根据电梯维修商反映的情况改进生产工艺将很难达到理想的效果, 人工上报与现实之间存在着巨大的发展差距。通过远程视频监控系统使得电梯生产厂商了解到电梯存在的问题, 能够根据电梯实际情况及时改进技术, 实现物与人之间的连接, 从而促进电梯科技的创新。
2电梯远程监控系统概述
所谓的电梯远程监控系统就是指通过对现代高科技技术的应用, 将网络技术、视频技术和PCL技术等应用于统一体系中, 通过形成统一、直观的监控体系, 将硬件系统与软件系统相结合, 从而保障远程监控系统的组成。
3硬件系统的组成与结构
对于硬件系统来说, 在整个系统结构中, 其以上位机作为远程监控端, 本地端以仿真电梯为主。所以, 硬件系统可以以此为划分依据, 将上位机作为客户端, 控制整个系统;同时, 将仿真电梯和PLC控制器等作为服务器端, 在保证了系统的统一性的同时促进了对各个部分的研究。
3.1硬件系统组成部分
3.1.1仿真电梯
仿真电梯作为服务器端的一个重要组成部分, 在结构上仿照实际电梯, 其以升降式电梯作为结构体系, 选用常见的材料, 通过对比实际电梯仿照电梯的全部功能, 在结合了实际各种操作的基础之上, 使得电梯的运行过程完全复原原有的运行程序。
3.1.2 PCL控制器
PCL控制器有很多种类型, 不同的公司会产生和设计不同的控制器。文章所讲的控制器以罗克韦尔自动化公司MICROLOGIX1200可编程控制器为主, 由此来完成对电梯的整体控制。这种控制器分为40点和24点两种规格, 电梯中经常用到的就是40点控制器, 这种控制器要求用户在使用时事先接好电线, 同时其端子可以根据使用的需要人为拆卸。
3.1.3带USB接口的小型摄像头
小型摄像头作为外部环境与监控终端的连接系统, 其主要负责通过对电梯内部图像的采集与生成, 将图像信息以此传递到服务器端上, 这种硬件组成部分没有太高的技术要求, 出于节省成本的需要, 经常使用的是市场上常见的小型摄像头。
3.1.4服务器端计算机
服务器端计算机是电梯内部环境与情况的处理器, 通过小型摄像头收集采集的信息的同时, 对图像进行处理, 处理完成之后将数字信息发给太网网络。
3.2系统硬件结构
系统硬件结构就是将各个硬件成分按照一定的标准排列, 从而实现对硬件系统的整体操作。首先, 应当将仿真电梯与PLC进行电气连接方式, 同时以USB通信线为连接渠道, 将服务器端计算器与摄像头连接起来。在此硬件系统之上, 可以生成两方面的信息。首先, 将太网作为连接的渠道, 通过读取PCL内部端子的状态信息, 达到远程控制仿真电梯这个提前设定好的目标;同时, 发挥太网通信, 将服务器端计算机收集到的信息实现可视化, 完善整个监控系统。
4软件系统实现原理及要求
4.1软件系统的实现原理
与硬件系统相区分, 软件系统是通过各种合理的通信方式, 与硬件系统相结合, 将远程控制系统实现真正的可视。这种软件系统由仿真电梯控制系统、网络视频监视系统和电梯远程监控系统三部分组成。
4.2软件系统的运行体系
4.2.1仿真电梯控制系统
这一部分主要探究和检查电梯运行的情况, 从而了解电梯的基本功能。并且, 通过硬件系统的实时监测, 这一系统为上位机提供电梯内部按钮控制信息, 同时可以实时反映电梯运行的位置信息, 以此提供电梯的实时状况。
4.2.2电梯远程监控系统
这一系统主要是完成对视频系统的调试, 通过客户端系统, 实现对远程电梯的运行控制。在此过程中还要实现对视频系统的调节, 最终保障电梯情况的实时反映。
4.2.3网络视频监视系统
所谓的网络视频监控系统就是指通过将收集到的图像数据进行整理, 从而实现对数据的采集、网络传输和视频回放以及打包等, 从而实现对整个电梯系统的实时监控, 通过认为的监管从而实现对电梯情况的检测, 保证电梯运行的安全状况。
5结束语
对于当前人们生活的环境来说, 电梯已经成为了人们生活中不容忽视的一个环节, 通过实现对电梯的实施监管, 在融入科学技术、 改进工艺、适应当前社会发展需要的同时, 还应当保障电梯在运行过程中的系统安全问题。同时, 通过远程视频监控系统, 从根本上保障对电梯的实时监管, 发现存在的风险和潜藏危机, 保障电梯的安全运行, 维护人们的生命安全。
参考文献
[1]付小飞.电梯远程视频监控系统[D].上海交通大学, 2013.
[2]朱玉强.浅谈电梯远程视频监控系统[J].中州煤炭, 2010.
远程无线视频监控系统 第11篇
关键词：远程视频监控系统；嵌入式技术；设计研究
目前市面上的嵌入式技术设备普遍都具有着实时性强、资源占用空间小、功能强大的优势，这为嵌入式设备受到越来越多的人的关注提供了前提，但是现在已有的嵌入式视频监控系统一般都是基于局域网环境之下的，这使得监控系统在很大的程度上受到地域范围的限制，而基于第三代移动通信技术的网络视频监控系统的运作成本又比较的高，因此基于嵌入式技术的远程视频监控系统的发展逐渐的成为了人们的主要推崇方式。
一、嵌入式远程视频监控系统的设计结构
目前使用较多的嵌入式远程视频监控系统大多是基于s3c2440开发板的嵌入式Linux平台，通过USB接口的摄像头捕捉图像，然后将图像数据传输到开发板之上，开发板再通过采集和处理等模式对图像数据进行处理之后就通过网络传输到接收端PC上，接收端的PC通过运行相关的软件实现视频解码最终将图像显示到电脑之上。这一系统的总体结构是如图1所示，总的结构又分之为硬件平台和软件平台两个部分。
（一）系统的硬件平台设计
一般在远程视频监控系统中其硬件平台选用的大多是utu2440-F版式的开发板，这种开发板主要是由核心板和底板两个部分组成，其中核心板上集成了64mb的nand flash和64mb的sdram系统，而底板上主要有网卡、usb借口及串口等外接的接口和芯片，而其中央处理器cpu采用的是三星饿s3c2440a型号的微处理器，这种处理器具有着总体体积小、性能高、功耗低的优点，因此在硬件系统中得到了广泛的应用。
这些硬件系统的功能分工主要表现为以下：nand flash是保存操作系统与文件系统的平台；串口是用于和宿主机进行通信，进行输入调试命令及运行命令的平台；网卡主要是用于连接外界网络进行信息传输的平台；usb接口摄像头用于对视频进行采集；lcd显示屏是用于接收客户端视频图像的工具。
（二）系统的软件平台设计
嵌入式的系统一般具有着资源有限、不易调试的问题，这就需要我们采用交叉编译调试的方法进行编译这是嵌入式系统运行在软件方面的前提条件，这种交叉编译调试过程一般是发生在宿主机之上的，与其相对应的嵌入式开发板叫做目标板，当在开发的时候，我们要先在宿主机上编写好相应的程序并安装交叉编译程序，然后将写成的代码通过交叉编译器来进行编译，以生成可执行的二进制代码，然后就可以在目标板上进行运行了。
二、嵌入式远程视频监控系统设计的关键技术
随着科学技术的飞速发展嵌入式技术开始被广泛的应用到现代的视频监控系统之上，大大的提高了视频监控的强度和效度，促进了我国视频监控设备的长远发展。为了能够突破现在地域范围的限制，实现实效的远程视频监控，我们还需要对嵌入式技术不断的进行革新发展，掌握其系统设计的关键，从而有效的促进我国远程视频监控系统的应用发展。总的来说，在远程视频监控系统设计中嵌入式技术的关键主要表现在以下几个方面：
（一）NAT技术的应用改进
NAT技术可以实现通过局域网把主机上的地址映射为网络上的有效IP地址，从而有效的实现网络地址的复用。通过使用NAT技术不仅能够很好的隐藏内部的网络地址信息，使外界不能够随意的访问内部的网络系统，从而有效的保护内部网络的安全，提高网络运行的安全性能，而且还能够很好的减少Ipv4地址的需求量。这些限制条件在一定的程度上保护了网络的运行安全，但同时也带来一些不便，导致外部的网络不能够穿过NAT主动的与内部的网络进行通信，从而影响了信息的传输与共享，现在我们要实现远程的视频监控就必须要突破NAT技术的保护，利用STUN协议实现NAT的穿越，从而有效的加强信息的传输与共享。
（二）MJPEG编解码技术的应用改进
MJPEG编解码又被称之为运动静止图像压缩技术，它的主要作用是用于视频传输和对图像的处理，其基本的原理是基于静态的图像压缩技术而发展起来的动态图像压缩技术，这种方式可以单独的完整的压缩每一帧图像，而且其主要的特点是在压缩的过程中基本上可以不用考虑视频流中不同帧图像之间的变化，只要对单独的一帧进行压缩就可以，这造成大量的冗余信息被反复的存储，导致空间占用过大，压缩效率不高。因此为了能够有效的提高MJPEG编解码技术的功能，我们就必须要根据实际的需求开发出适合自己需要的MJPEG编解码视频压缩方案。
（三）SDL显示技术的应用
跨平台多媒体技术就是SDL显示技术，它主要是由C语言所编写的，可以同时的支持多种操作系统，为应用程序的开发及代码移植提供了很多的便利。SDL的程序代码主要是由4个部分组成的，分别是初始阶段、程序运行阶段、时间等待与处理阶段及资源的释放阶段这四个部分，在这个SDL显示平台上使用者不需要知道操作系统间的具体差别，只要调解SDL提供的API函数就可以有效的实现对音视频的操作。
三、嵌入式远程视频监控系统的优势
随着科学技术的飞速发展嵌入式技术开始被广泛的应用到现代的视频监控系统之上，逐渐的突破了地域范围的界限，使视频监控的远程传输成为了可能，大大的提高了视频监控的强度和效度，促进了我国视频监控设备的长远发展。总的来说，嵌入式远程视频监控系统的优势主要表现为以下几个方面：
（一）实现了发送端与接收端的便携操作
与传统的视频传输平台相比，增加了嵌入式的远程视频监控平台无论是从发送端亦或是接收端的环境都能够实现便携可操作目标，这样就大大地提高视频监控的力度和灵活性。
（二）突破地域范围的限制
嵌入式的远程视频监控系统通过内置的网卡实现与网络的有效连接，这样就可以把监控的图像实时的传输到制定的终端之上，这样就大大的降低了地域范围对信息传输的控制，实现远程遥控指挥。
（三）实现了图像智能处理化技术
智能图像处理技术一般在Windows平台上的广泛的使用，我们通过把智能模块嵌入到远程监控服务器的终端系统之上，就可以实现对图像的智能化处理，从而使音频更加的系统丰富。
结语：
随着嵌入式技术的发展进步，远程视频监控系统取得了又一个重要的突破，嵌入式的视频传输与监控逐渐的成为了一种社会发展的趋势，逐渐的突破了传统的地域区限的限制，开始向着远程化、自动化的方向发展。在今后的发展规划之中，为了更加有效的促进嵌入式的远程视频监控系统的发展，我们必须要要不断的进行技术创新，提高嵌入式技术水平，使其能够具有更加广泛的作用。
参考文献：
[1]彭懿涛，夏惊涛，穆道生.基于嵌入式技术的远程视频监控系统[J].兵工自动化，2006，04：55-56+76.
远程无线视频监控系统 第12篇
无线视频监控系统广泛应用于教育系统、医疗系统、安全系统以及应急指挥等。目前的无线视频监控朝着数字化、网络化、一体化等方向发展,对网络传输过程中实时、灵活性要求更高。而SIP具有高度简单灵活性、可扩展性等优点,可以作为视频监控系统的首选控制协议。
1 SIP协议概述
SIP(会话初始协议)[1]协议是IETF提出的,用来建立、修改和终止多媒体会话,基于文本传输的应用层控制协议,它独立于传输层,SIP使用用户数据报协议(UDP)和传输控制协议(TCP)将底层灵活联系在一起。
SIP是通过头域来传递和处理在会话过程中相关的各种信息,比如路由、安全机制等。而一个头域中包含的若干个参数,如from,to,call-ID,CSeq以及via等。其中call-ID用来标志一个特定的邀请,一个事务中包含的多种邀请都是通过call-ID识别。via字段存储所有处理请求的代理地址,用来检测路由的循环。via标题头的数量随着跳数增加,而应答消息返回时,via标题头的数量就会减少。CSeq对同一个会话中的事务进行排序。
SIP消息有两种:客户端到服务器的请求消息和服务器到客户端的响应消息。无论是请求消息还是响应消息,均由1个起始行(start-line)、1个或多个字段(field)组成的消息头、1个标志消息头结束的空行(CRLF)以及作为可选项的消息体(message body)组成。其中描述消息体的头称为实体头(entity header)。
SIP将建立会话和会话描述相分离。利用Request_URL_SIP请求和基于报文头内容的SIP应答来寻找路由,并且它具有可扩展性和互操作性等优点,成为了视频监控系统中广受青睐的协议之一。
2 基于SIP无线视频监控系统
基于SIP无线视频监控系统主要由客户端、SIP服务器、媒体服务器、数据库和PU端等部分组成,其体系架构如图1所示。
1) 客户端
用户登录无线视频监控系统向数据库写入信息,经由数据库将信息发到SIP注册服务器。如果注册成功则保 持在线状态,随后可以发送云台控制命令、录像命令、查询命令、配置命令等。当客户端与PU建立请求且响应成功后,则在客户端显示相应的内容。
2) SIP服务器
SIP服务器[2]包含用户代理、代理服务器、注册服务器和重定向服务器。注册服务器负责注册消息完成定位服务,使得请求方与被请求方建立起一条唯一通路进行消息传递。重定向服务器只接受SIP请求,不发起任何SIP请求,负责将目的地址映射成新的地址,并将新的地址返回给发送方,它能提供会话的移动性。代理服务器作为连接客户端与服务器端的实体,负责接收用户代理(UA)发来的请求并送往相应的服务器。UA包含用户代理客户(UAC)和用户代理服务器(UAS)。UAC作为逻辑实体充当会话的发起方,UAS作为物理实体充当接收方而存在。
SIP协议包含6种请求方法[3]:REGISTER,INVITE,ACK,BYE,OPTIONS,CANCEL。在实时视频数据传输过程中主要是用到包含SDP消息体的INVITE请求消息实时对数据包的传输。REGISTER作为客户端向服务器注册用户位置而存在的方法;ACK方法是呼叫的建立;BYE则是结束会话,释放链路资源;OPTIONS具有查询服务器功能的方法;CANCEL是取消已发出但未终止的请求。
3) 媒体服务器
媒体服务器应用于传输层,主要完成媒体流的存储、排序和转发等任务,它包括转发服务器和存储服务器。转发服务器用来减少同时多种请求的并发量,减少带宽,节约资源,而存储服务器主要完成图像数据存储的管理与监测。基于视频的请求实时性要求高,采用面向无连接的数据协议(UDP)可以减少连接时间,它不需要进行消息确认与重传,又没有提供传送数据的保证机制。UDP协议本不能检测数据的传输质量。在高清视频要求的情况下,无线视频监控系统结合实时传输协议(RTP)进行端到端传送服务,它能保证信息和流同步,这样能降低时延,但是RTP本身没有提供可靠的传送机制、流量控制等服务,所以它需要RTCP来协同完成实时视频的传输过程。在RTP会话中向RTCP传送数据包。服务器可利用这些信息来动态改变传输速率,改善实时数据的传输质量。
4) 数据库
数据库主要负责将客户端的信息经过SIP协议传到服务器端。当用户将命令类型写入数据库时,采用实时监听机制,将新到来的消息发往服务器,如果命令得以执行,则将数据库中相应的信息进行删除操作,减少数据库的载荷,或PU经SIP协议上传消息至服务器,经过监听函数的作用,在界面上显示消息,例如报警消息等。
3 实时视频工作原理
3.1 实时视频请求建立过程
当客户端将实时视频请求消息体发往数据库,则SIP中的回调函数将根据用户所发出的消息类型参数来执行相应的消息命令的传递。在SIP协议中主要用到MESSAGE消息与INVITE消息,为保证实时视频请求的正确性与唯一性,在SIP协议中采用INVITE消息来实现与媒体服务器的信令流程。其建立过程[4]如图2所示。
1) UAC利用INVITE请求实时视频消息,在消息体中包含媒体流的格式与参数,向UAS发送请求;
2) UAS收到UAC发送的消息后发送100Trying ,表示正在处理该请求;
3) UAS继续发送180Ring消息给UAC,表示已经找到UAC消息体的请求内容;
4) UAS同意进行媒体会话,则发送200OK;
5) UAC向UAS发送ACK消息,表示UAC收到UAS的最终响应;
6) UAC与UAS可进行流媒体的传输。
SIP协议利用回调函数提高数据库中的通道号、IP地址、媒体类型、端口号。地址类型等作为INVITE中SDP消息体的参数,利用API函数调用SIP协议栈中的exosip_call_build_initial_invite函数来初始化SDP消息体,通过osip_message_set_body添加SDP消息体的正文,接着利用osip_message_set_content_type设置内容的类型头,最后通过锁机制发起呼叫。如果呼叫正常则进行事件的处理。发起呼叫过程如图3所示,处理过程如图4所示。
3.2 服务器传输过程
在SIP服务器收到ACK确认消息时,ex_osip_call_invite事件就启动RTP连接建立过程,服务器便开始实时视频线程的读取,等待读取成功后,如果收到exosip_cali_ack事件则要启动RTP和RTCP包发送线程,同时利用RTCP连接线程来周期性监测数据,通过反馈控制线程来完成对传输质量的监督[5]。具体流程如图5所示。
3.3 客户端传输过程
客户端在进行实时视频请求后最主要是播放实时视频任务,具体的工作是接收RTP/RTCP数据包,并经过H.264视频解码器作用在客户端播放视频。流程如图6所示。
4 小结
该系统采用SIP进行信令控制,实现了对监控点的控制和视频流的访问过程。系统具有配置灵活、网络互通性好、操作简便等特点,并且得到了良好的应用。在实际的过程中,基于SIP的信令控制和RTP/RTCP的视频流协议的实时视频图像清晰,如图7所示。
参考文献
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