基于S5P6818无线视频监控系统设计

苏康友 陈家栋 王佳颖 罗炜锋

摘 要：随着物联网的快速发展，无论工业还是生活中，无线远程监控系统都扮演着重要的角色。文中设计一种以三星S5P6818处理器为控制核心，采用MJPG-streamer视频流服务技术进行视频数据处理的无线远程监控系统，并搭载Boa服务器对视频流数据进行网络转发，实现随时随地的网络监控。

关键词：物联网;无线远程;监控;三星S5P6818;MJPG-streamer;Boa服务器

中图分类号：TP277文献标识码：A文章编号：2095-1302（2019）03-00-02

0 引 言

随着“中国制造2025”计划的实施，新一代信息技术、人工智能等新概念、新内容不断涌现在人们的日常生活中，其中無线视频监控技术应用广泛。本文提出一种基于嵌入式的无线监控系统设计和实现方案—以嵌入式三星S5P6818为控制核心，Linux为操作系统，通过MJPG-streamer流媒体服务进行数据采集与传输，从而实现通过访问Web服务器，随时随地进行远程监控。

1 系统构成

系统由硬件与软件两部分组成。硬件部分主要采用ARM嵌入式处理器、无线模块及USB视频设备;软件主要基于Linux系统之上，采用MJPG-streamer流媒体服务进行视频采集与传输，利用Web服务器对外提供访问接口，客户端可通过访问Web服务器对所捕获的视频进行监控。系统设计架构如图1所示。

2 硬件系统设计

本文系统以三星公司Cortex-A53内核高性能八核处理器S5P6818为主控，外接SDRAM，FLASH及电源管理模块组成系统的核心部分，在此基础上搭载USB Host，UART，JTAG等功能接口。硬件平台总体框架如图2所示。

3 系统软件设计

Linux是一套免费使用且可自由传播的类Unix操作系统，是基于POSIX和UNIX的多用户、多任务，支持多线程与多CPU的操作系统，能运行主要的UNIX工具软件、应用程序及网络协议[1]。本文设计利用Lunix系统平台，通过MJPG-streamer流媒体服务进行数据采集与传输。

3.1 软件平台设计

软件平台设计包括底层软件设计与上层软件设计。底层设计主要采用U-Boot移植、Linux嵌入式系统移植、Rootfs制作、驱动移植等，完成与硬件平台之间的匹配。上层软件采用Web服务器的搭建、MJPG-streamer流媒体服务移植等。其中，MJPG-streamer视频流服务是一款基于TCP/IP协议传输的网络视频流服务，利用V4L2接口采集图像数据，将采集到的数据进行压缩，并以MJPG格式通过http向外传输，完成实时监控的功能。系统软件平台如图3所示。

3.2 V4L2视频采集流程

摄像头捕捉的视频数据通过一个队列形式的数据结构存储，使用V4L2设置摄像头相关参数，申请若干个内核视频缓存区，并送进队列，将这若干个内核缓存区通过mmap（）函数映射到用户空间，对用户层读取摄像头数据[2]。开启摄像头捕获，操作内核缓存区出队，读取数据，读过缓冲区再次入队，依次循环。V4L2工作流程如图4所示。

实例代码如下：

int cam_fd = open（“/dev/video3”，O_RDWR）;

struct v4l2_format *fmt = calloc（1，sizeof（*fmt））;

fmt->type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;

ioctl（cam_fd，VIDIOC_G_FMT，fmt）;

while（1）

{

v4lbuf.index = i%nbuf;

ioctl（cam_fd，VIDIOC_DQBUF， &v4lbuf）;

shooting（start[i%nbuf]， length[i%nbuf]，fb_mem）;

v4lbuf.index = i%nbuf;

ioctl（cam_fd，VIDIOC_QBUF，&v4lbuf）;

i++;

}

4 结 语

本文根据未来智能化的发展方向，采用Linux系统通用的视频采集接口V4L2采集视频数据，通过MJPG-streamer流媒体服务压缩转出数据流格式，并利用Boa服务器，实现了网络转发的无线远程实时监控系统。下一步的工作是实现多路视频监控连接，并结合ZigBee网络通信，实现区域化的智能视频监控系统。

参 考 文 献

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