的设计与实现
2024年4月19日
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基于视频监控系统 摘要
随着计算机技术和图像处理技术的发展，数字视频监控系统得到了广泛应用。随着嵌入式技术和网络技术的发展，出现了基于嵌入式和Internet的视频监控系统。介绍了基于ARM微处理器的嵌入式网络视频监控系统的组成，着重阐述了监控系统的原理、设计方案，硬件模块和软件模块的实现方法。
关键字：嵌入式系统；远程监控；图像处理；IP组播；数据压缩
一、前言
监控系统作为现代企业不可缺少的重要组成部分，已广泛应用于交通、医院、银行、家居、视频会议和视频点播、证券、远程教等诸多领域，能够有效地避免安全隐患的发生，保障员工人身安全和企业资产不受损失，实现无人值守。
早期的模拟监控系统不能联网，只能与监控中心进行点对点通信，随着图像与视频处理技术、网络技术和自动控制技术的发展，视频监控系统已过渡到数字化的网络监控。它以数字视频的压缩、传输、存储和播放为核心，采用先进的数字图像压缩编／解码技术和传输技术，将智能图像处理与识别技术用于图像显示、调整、跟踪，根据现场环境智能调节摄像机的位置及清晰度，对物体进行跟踪识别，对图像进行分析和处理。此视频监控
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系统是经过在某些地点安装摄像头等视频采集设备对现场进行拍摄监控，然后经过一定的传输网络将视频采集设备采集到的视频信号传送到指定的监控中心，视屏信号送往基于三星S3C2440芯片作为处理服务器，外接LCD屏做为显示端.但就监控业界而言，系统组成一直没得到明确的划分，这使工程商和用户之间谈到视频监控系统时沟通很不方便。对于视频监控系统，根据系统各部分功能的不同，我们将整个视频监控系统划分为七层——表现层、控制层、处理层、传输层、执行层、支撑层、采集层。当然，由于设备集成化越来越高，对于部分系统而言，某些设备可能会同时以多个层的身份存在于系统中。 1、表现层
表现城是我们最直观感受到的，它展现了整个视频监控系统的品质。如监控电视墙、监视器、高音报警喇叭、报警自动驳接电话等等都属于这一层。 2、控制层
控制层是整个视频监控系统的核心，它是系统科技水平的最明确体现。一般我们的控制方式有两种——模拟控制和数字控制。模拟控制是早期的控制方式，其控制台一般由控制器或者模拟控制矩阵构成，适用于小型局部视频监控系统，这种控制方式成本较低，故障率较小。但对于中大型视频监控系统而言，这种方式就显得操作复杂且无任何价格优势了，这时我们更为明智的选择应该是数字控制。数字控制是将工控计算机作为监控系统的控制核
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心，它将复杂的模拟控制操作变为简单的鼠标点击操作，将巨大的模拟控制器堆叠缩小为一个工控计算机，将复杂而数量庞大的控制电缆变为一根串行电话线。它将中远程监控变为事实、为Internet远程监控提供可能。但数字控制也不是那么十全十美，控制主机的价格十分昂贵、模块浪费的情况、系统可能出现全线崩溃的危机、控制较为滞后等等问题依然存在。 3、处理层
处理层或许该称为音视频处理层，它将有传输层送过来的音视频信号加以分配、放大、分割等等处理，有机的将表现层与控制层加以连接。音视频分配器、音视频放大器、视频分割器、音视频切换器等等设备都属于这一层。 4、传输层
传输层相当于视频监控系统的血脉。在小型视频监控系统中，我们最常见的传输层设备是视频线、音频线，对于中远程监控系统而言，我们常使用的是射频线、微波，对于远程监控而言，我们一般使用Internet这一廉价载体。值得一提的是，新出现的传输层介质——网线光纤。大多数人在数字安防监控上存在一个误区，她们认为控制层使用的数字控制的视频监控系统就是数字视频监控系统了，其实不然。纯数字视频监控系统的传输介质一定是网线或光纤。信号从采集层出来时，就已经调制成数字信号了，数字信号在当前已趋成熟的网络上跑，理论上是无衰减的，这就保证远程监控图像的无损失显示，这是模拟传输无法比拟的。当
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然，高性能的回报也需要高成本的投入，这是纯数字视频监控系统无法普及最重要的原因之一 5、执行层
指令的命令对象，在某些时候，它和我们后面所说的支撑诚、采集层不太好截然分开，我们认为受控对象即为执行层设备。比如：云台、镜头、解码器、球等等 6、支撑层
顾名思义，支撑层是用于后端设备的支撑，保护和支撑采集层、执行层设备。它包括支架、防护罩等等辅助设备。 7. 采集层
采集层是整个视频监控系统品质好坏的关键因素，也是系统成本开销最大的地方。它包括镜头、监控摄像报警传感器等等。 二、数字视频监控系统的组成
监控中心具有电视墙、磁盘阵列、服务器、交换机和路由器等网络设备，还能够经过多级级联构成多级监控系统。监控站点主要由视频服务器和摄像机组成，整个系统组网灵活；能够突破地域限制，进行大规模、远距离的实时图像监控和报警处理。如图1
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基于视频监控系统的设计与实现
