基于嵌入式操作系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)

　　2.1　系統(tǒng)硬件組成

　　本系統(tǒng)對(duì)采集的圖像進(jìn)行處理和壓縮，得到MJPEG文件，再通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳送，使遠(yuǎn)程控制端可以實(shí)時(shí)觀看現(xiàn)場(chǎng)情況，并可調(diào)整圖像質(zhì)量、云臺(tái)角度等。

圖2示出嵌入式視頻采集系統(tǒng)框圖。視頻A/D芯片完成1～4路攝像頭的輸入轉(zhuǎn)換，F(xiàn)LASH芯片用于存放所有程序，SDRAM用于中間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，CPLD用于硬盤(pán)邏輯變換，以太網(wǎng)控制器芯片負(fù)責(zé)將圖像文件上傳并接收控制端的命令和參數(shù)。

　　2.2　系統(tǒng)軟件

　　系統(tǒng)軟件包括嵌入式系統(tǒng)軟件和硬件驅(qū)動(dòng)程序。本系統(tǒng)使用基于ucLinux的嵌入式操作系統(tǒng)作為下位機(jī)系統(tǒng)軟件。ucLinux是一種優(yōu)秀的嵌入式Linux版本。

　　ucLinux具有對(duì)多種文件系統(tǒng)的支持能力，內(nèi)嵌TCP/IP協(xié)議，可以借鑒Linux豐富的資源，對(duì)一些復(fù)雜的應(yīng)用具有相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢(shì)；但是由于沒(méi)有MMU（內(nèi)存管理單元），其多任務(wù)的實(shí)現(xiàn)需要一定的技巧。ucLinux的典型啟動(dòng)過(guò)程見(jiàn)圖3。

　　在ucLinux系統(tǒng)中，幾乎所有設(shè)備的控制操作都由與設(shè)備相關(guān)的代碼來(lái)實(shí)現(xiàn)，這些代碼就是設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序。系統(tǒng)內(nèi)核必須為從硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器到鍵盤(pán)和磁帶等的每個(gè)外部設(shè)備嵌入設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序。一般外設(shè)的驅(qū)動(dòng)程序先在用戶(hù)空間編寫(xiě)，即先在應(yīng)用層實(shí)現(xiàn)對(duì)外設(shè)的操作，驅(qū)動(dòng)程序在應(yīng)用層調(diào)試好之后，就可以封裝到內(nèi)核模塊中。

　　3　系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控中的應(yīng)用

　　基于嵌入式操作系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)系統(tǒng)非常適合網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控的應(yīng)用。CAU2DVCⅠ是基于TMS320DSC21的嵌入式網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)。CAU2DVCⅠ的性能參數(shù)如下：圖像壓縮格式為M2JPEG;圖像分辨率為CIF（352×288pix）；通信口RS485;以太網(wǎng)接口RJ24510/100Mbitbase2T自適應(yīng)；網(wǎng)絡(luò)協(xié)議TCP/IP;傳輸幀率PAL最大25幀·s-1,NTSC最大30幀·s-1;報(bào)警接口2入2出；嵌入式操作系統(tǒng)u2cLinux;靜態(tài)IP地址，可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)設(shè)置。

　　本系統(tǒng)可應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域：電力系統(tǒng)（發(fā)電廠、供電所、無(wú)人值守變電站）、房地產(chǎn)行業(yè)（智能化小區(qū)/大廈、基礎(chǔ)工程現(xiàn)場(chǎng)、物業(yè)管理中心）、教育系統(tǒng)（幼兒園、考場(chǎng)、高等院校）和制造業(yè)（工廠、車(chē)間），現(xiàn)已有多臺(tái)在北京和上海等地投入使用。圖5示出基于CAU2DVCⅠ型的視頻監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。CAU2DVCⅠ型網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)已經(jīng)應(yīng)用于通州供電局瞳里變電站視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，效果很好。