1. 研究目标:
随着嵌入式技术、无线通信技术和流媒体技术的发展,基于嵌入式移动终端设备和无线网络的远程视频监控已经成为监控研究领域的热点。该类监控系统的实现涉及开发平台和硬件的选择、编解码、网络传输等诸多方面。
嵌入式视频监控系统充分发挥了实时性高、处理速度快的特点。符合视频监控发展的方向。基于Android的嵌入式远程监控系统,只要在无线网络覆盖的范围内,就可以通过Android手机实现对目标现场的随时随地监控。
2. 研究内容:
当前的视频监控系统已经是视频监控技术全面网络化的时代了,所以本次设计是围绕它的网络化而进行的研究与开发。主要的硬件平台是intel公司的pxa270开发板、嵌入式Linux以及使用Android的移动设备作为主要软件平台。主要研究内容如下:
(1)采用C/S(Client/Server)结构,其特点是直接以TCP/IP协议为基础,需要同时开发监控端和目标机的程序;
(2)服务端硬件采用Xscale PXA270处理器,软件Linux系统,编程语言C或者Java ;
(3)在使用Android系统的移动设备上用java编程语言Java设计客户端界面;
(4)采用Socket通信技术连接客户端和服务器端;
(5)客户端要求实时显示客户端传来的视频数据。
3. 方案论证:
方案一:服务端和客户端都使用PC平台作为开发环境进行设计实现;
方案二:服务端采用嵌入式Linax平台作为开发环境,客户端采用PC平台;
方案三:服务端采用嵌入式Linax平台进行开发,客户端采用使用了Android的移动设备作为开发环境。
通过比较以上三个设计方案的优劣,本设计采用了方案三进行设计开发。
本设计采用C/S设计模式,系统架构分成两个层次即服务器和客户端,其中服务器是ARM处理器,ARM服务端通过USB与摄像头相连。客户端是运行Android操作系统的智能手机。在3G无线网络的覆盖下,ARM服务器所采集的视频数据通过Socket通信发送至Android手机。通过在Android手机上设计数据接收客户端,即可实现在客户端中显示视频图像,进行实时远程监控。
系统主要关键技术:
1)熟悉采用Xscale PXA270处理器的ARM处理系统;
2)熟悉linux操作系统;
3)熟悉视频数据采集,压缩,网络传输等相关知识;
4)熟悉如何在Android手机上设计数据接收客户端;
5)熟悉熟悉socket通信技术。
4. 设计思路:
根据系统研究内容,可将系统设计为如下流程:
(1) 建立嵌入式Linux开发环境,包括交叉编译环境的建立、blob的编译安装、内核的编译与配置、根文件系统制作烧写;
(2) 通过v4l驱动来实现USB摄像头视频数据采集;
(3) 采集的视频数据通过视频压缩算法完成压缩;
(4) 在Android手机上设计数据接收客户端;
(5) 在Xscale PXA270为核心的系统控制下通过网络将数据发送到远端的Android手机,实现实时远程监控。 |