本文介绍了一种基于嵌入式Lnux的网络视频监控系统实现方案，系统以嵌入式Linux和嵌入式微控制器S3C2440为核心平台，通过嵌入服务器将USB摄像头采集来的视频信号，经过网络传输，完成对测控现场和测试设备的网络视频监控任务。本论文围绕以S3C2410为核心的硬件平台进行嵌入式系统开发的关键技术进行了论述与研究。
论文关键词：嵌入式Unux,ARM,视频采集,可视化,网络监控
目前，国内外对基于嵌入式网络视频监控系统的研究，一般集中于嵌入式视频监控系统的设计、嵌入式操作系统的研究、视频图像的网络传输以及视频图像处理等几个方面。
在嵌入式视频监控系统设计方面一般是考虑系统的整体结构和功能，例如小型网络摄像机，系统由图像传感器、嵌入式处理器、图像处理器、网络接口组成，通过压缩优化算法和背景差分算法可以使摄像机实现实时的图像压缩、传输，并能跟踪目标，该系统的主要特点是实时性的提高[1];在嵌入式操作系统方面，一般集中于嵌入式操作系统在视频监控系统中的应用研究。随着压缩编码技术、计算机网络技术和嵌入式系统的发展，以嵌入式视频服务器为核心的视频监控系统开始在市场上崭露头角，该系统不需要处理模拟视频信号的PC，而是把摄像机输出的模拟视频信号通过内置的嵌入式视频编码器直接转换成数字信号，通过计算机网络传输出去，嵌入式视频服务器具备视频编码处理、网络通信、自动控制等强大功能，直接支持网络视频传输和网络管理，使得监控范围达到前所未有的广度[2]。
嵌入式系统设计
嵌入式视频监控系统是一款前端采集并通过网络传输至后台从而实现视频监控功能的嵌入式视频系统，前端采集采用当前流行的嵌入式开发平台实现，后台宿主机为普通PC机，通过宿主机上客户端软件来浏览前端采集的图像数据[3]。
本系统硬件系统设计方法是前端采用S3C2440，由CMoS和DSP集成一体的摄像头通过USB控制器接入至S3C2440，S3C2440在外围电路配合下共同完成前端采集工作，然后通过以太网与宿主机相连最终以实现视频监控功能。摄像头与PC机只要分别通过.USB线与以太网直接与开发平台相应的接口连接即可。所以本系统硬件设计将主要围绕嵌入式处理器与外围电路而进行设计。
本系统对操作系统的要求是需要有网络的支持，并且有良好的实时性，嵌入式Linux符合本系统的这些需求，并且嵌入式Linux是免费的，遍布全球的众多Linux爱好者又能给予Linux开发者强大的技术支持，综合考虑，本系统将采用嵌入式Linux操作系统来进行开发[4]。
经过对本系统的应用背景和具体要求，对硬件和软件的选择进行了周全的考虑，最终制定出一套前端嵌入式采集并基于TCP协议发送至后台显示的网络应用监控系统[5]。
功能实现
本系统采用基于ARM920T的S3C2440。补可以使用常用的ARM交叉编译器。要成功构建完整的交叉编译环境，需要在宿主机上创建一系列的工具，包括C/C++编译器，汇编器，链接器，嵌入式系统的标准C库和GDB代码级调试器。成功建立好开发环境后便可以运用这些工具进行嵌入式系统开发了[6]。
BootLoader采用由友善之臂提供的supervivi,ivi 的源代码包vivi.tgz 位于光盘的/OpenSourceBootloader 目录，把vivi.tgz 复制到某一个目录，进入该目录，运行以下命令：
#tar xvzf vivi.tgz –C /opt/FriendlyARM/mini2440
执行该命令将把vivi 源代码解压到/opt/FriendlyARM/mini2440 目录，进入vivi 源代码目录，执行：
#cd /opt/FriendlyARM/mini2440/vivi
#make clean
#make menuconfig
采用的Linux内核版本为Linux-2.6.13进入内核源代码目录，然后执行“make menuconfig”输入以下命令，开始编译内核：
#make zImage
编译结束后，会在 arch/arm/boot 目录下生成linux 内核映象文件：zImage
制作 yaffs 文件系统映象需要使用mkyaffsimage 工具程序统映象的制作。
(1)把mkyaffsimage.tgz 文件拷贝到某一个目录，进入该目录，然后执行以下命令：
#tar xvzf mkyaffsimage.tgz -C /usr/sbin
这将把制作工具 mkyaffsimage 安装到系统的可执行路径/usr/sbin
(2) 拷贝光盘中的root_default.tgz 到某一个目录，进入该目录，然后执行以下解压命令：
#tar xvzf root_default.tgz -C /opt/FriendlyARM/mini2440该命令将把root_default 文件系统目录解压到/opt/FriendlyARM/mini2440 目录[7]。
USB摄像头的驱动应当与内核提供的视频驱动挂钩。即首先在驱动中声明一个vidco_device结构，并为其指定文件操作函数指针数组FOPS，向系统注册。在应用程序发出文件操作的相关命令时，核心根据这些指针调用相应函数，并将该结构作为参数传递给它们。这样，就完成了驱动和核心之间的通信[8]。
将配制完成的系统移植入硬件平台中，测试的结果如下图所示：
结语
基于嵌入式技术的网络视频监控是当前一门十分活跃的技术，它包括了嵌入式技术、网络技术、信息技术等多种前沿学科。目前有多种的应用方案，没有形成统一的技术标准，因此对于其中关键技术，如网络视频监控系统的设计、嵌入式操作系统在系统中的应用、视频图像的压缩传输等都是当前迫切需要研究的。
参考文献：
[1] 郝荣霞 ，徐旭东，陈文博.基于网络摄像机的第三代视频监控系统的研究信息技术 [J].2005年总第9期.
[2] 江潮，苏祥芳，刘立海，牟旭东等.基于网络的数字视频监控系统[N].武汉大学学报(自然科学版).46卷第5期.
[3] 梁春雁，谢剑英.智能大厦的视频监控系统设计[J].测控技术.1999年18卷第10期.
[4] 陈莉君著.Linux操作系统内核分析[M].北京:人民邮电出版社.2000.
[5] 马听.视频监控系统的现状和今后发展趋势[J].金卡工程.2005年总第3期.
[6] 季兵，季晓勇，马江波.基于PC的数字视频通信系统的实现[J].计算机应用研究.2001年第4期.
[7] 胡永红.智能多路视频监控系统的设计[J].微机发展.2001年第2期.
[8] 王国伟等.基于嵌入式Webserver的视频监控服务器[J].计算机工程.2005年第22期
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