基于ARM的移动视频监控系统

　　0 引言

　　传统的视频监控系统一般采用PC服务器的C/S(Client/Server)结构，视频服务器由计算主机和许多存放视频的磁盘陈列组成，专门用于视频的存储和传输。流式传输采用的是边接收边播放的原则，这需要将多媒体的编、解码和传输技术很好地结合在一起。目前多媒体的编解码技术如MPEG-4，H.264等，可以以较小的带宽开销来实现较高质量的视频传输，然而目前的传输技术却无法满足移动视频监控的需求，因为设备的移动速度和所在位置都会严重影响到传输。传统流媒体系统体积大、成本高、可靠性低且移植性差，不能满足这种特殊场合的应用要求。

　　针对传统监控技术的不足，本文提出了基于ARM的移动视频监控的设计与实现，设计了一种专门功能、结构简单的流媒体服务器;采用Boa作为Web服务器，并通过浏览器来监控，实现跨平台监视;采用双缓冲技术，确保用户能够得到较好、较稳定的播放质量;利用USB无线网卡实现无线上网，免去布线的烦恼，方便地实现了移动视频监控的功能。

　　1系统硬件设计

　　硬件平台是整个系统运作的基础。本系统主要由流媒体服务单元、USB无线网卡、无线路由、摄像头和监控端组成。流媒体服务单元是整个系统的核心，主要由嵌入式Linux、嵌入式处理器和外围器件组成。

　　嵌入式处理器采用Intel XScale结构的PXA270嵌入式微处理器，最高主频可达624 MHz;加入wireless MMX技术，大大提升了多媒体处理能力;加入Intel SpeedStep动态管理电源技术，在保证CPU性能的情况下，最大限度地降底移动设备的功耗。在处理器丰富资源的基础上，本系统扩展了64 MB Nand FLASH，64 MB SDRAM，16 MB Nor FLASH，4个USB主接口以及一个从接口。USB一主接口接摄像头，用于采集视频数据;USB一主接口接无线网卡，用于发送视频数据。无线网卡采用了TCP/IP、NETBEUI传输协议，传输速率为11 Mb/s，5.5 Mb/s，2 Mb/s，1 Mb/s。其最大覆盖范围为35～100 m(室内)、100～300 m(室外)，能较好地满足移动视频监控的要求。本系统硬件组成图如图1所示。

　　以PXA270为核心接收摄像头采集到的视频数据，经过编码后通过无线网卡发送，再经由无线路由接人以太网，用户通过Internet接收到视频信息。

　　2 USB无线网卡驱动

　　在Linux系统中，提供了主机侧和设备侧视角的USB驱动框架。从主机侧角度而言，需要编写的USB驱动程序包括主机控制器驱动和设备驱动两大类。主机控制器驱动程序属于USB驱动程序的核心，这部分在Linux内核源码中已经有很好的支持。本节将重点介绍USB无线网卡设备驱动的实现。

　　2.1 USB驱动的注册和注销