每日头条!具有远程监控功能的视频服务器如何设计?设计原理是什么?


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关于具有远程监控功能的视频服务器设计的知识大家了解吗?以下就是小编整理的关于具有远程监控功能的视频服务器设计的介绍,希望可以给到大家一些参考,一起来了解下吧!

系统总体设计 硬件部分以三星公司的ARM9芯片S3C2410和韩国的专用视频芯片AT2042为核心。S3C2410主要实现系统控制功能,例如对AT2042的配置,接收视频流数据并利用USB存储设备进行存储;配置网络接口建立起完善的网络功能,以方便用户通过Internet对其进行远程访问与控制;同时,挂载U盘或硬盘,预留U口或IDE的接口,可供用户选择,实现本地的海量存储功能。 整个系统软件部分主要分为两部分:服务器端和客户端(C/S模式)。服务器端包括Bootloader的编写,Linux操作系统内核的生成,系统文件的配置以及用户应用软件(实时视频传输、录像、远程回放、抓拍);客户端是通过输入IP地址访问指定的服务器,这时客户端会通过网络从服务器端下载并安装预先设计的ActiveX控件,用户可以通过这个控件实现实时监控、视频回放、图像抓拍等功能。系统总体框图如图1所示。

2 系统硬件设计 硬件系统主要由视频编解码部分、网络传输部分、本地存储部分、其他外设和接口部分组成,如图2所示。包括S3C2410和AT2042、NAND Flash和SDRAM、数/模转换芯片TVP5150和模/数转换芯片SAA7112以及网卡芯片LAN91C11。接口包括USB接口、IDE接口、网卡接口、电源接口等。

2.1 视频编解码部分 视频编解码电路主要包括模/数转换电路和视频压缩/解压芯片AT2042。其中,AT2042主要负责对经模/数转换芯片TVP5150转换来的数字视频数据进行硬件压缩。压缩编码过程中,摄像头采集的模拟视频信号先经过TVP5150进行前端处理,产生符合AT2042视频接口标准的数字视频信号。在S3C2410的控制下,该数字视频数据由压缩/解压芯片AT2042进行硬件压缩编码,产生的编码数据流通过芯片内部集成的Mux FIFO接口输出。网络视频服务器的解压缩编码是压缩编码的逆过程,需要解压的数据流通过AT2042内部集成的Demux FIFO接口输入,解压缩编码电路基本原理类似于压缩编码,这里不再赘述。视频编码电路框图如图3所示。TVP5150是TI公司生产的一款电视信号解码专用芯片。它对输入的模拟信号进行A/D转换,TVP5105支持NTSC/PAL/SECAM三种制式,实现模拟视频信号转换为数字并行信号ITU-R BT.601或ITU-RBT.656码流格式。由于AT2042视频接口满足ITU.RBT656标准,故TVP5150输出配置为8位的YUV422格式。

解码芯片TVP5150的AIPIA模拟信号输入口与摄像头的信号输出端相连,并向压缩编码芯片AT2042传送视频信号。由于TVP5150分场同步脉冲和行同步脉冲,分别对应的输出端为VSYNC和HSYNC,AT2042根据与之相连的VSYNCIN和HSYNCIN信号线来实现图像的场同步和行同步操作;AT2042的视频信号输入数据线VIN[7:0]与TVP5150的输出端YOUT[7:0]相连。AT2042将接收到的数据流传送到压缩编码单元,压缩编码后的视频数据存储到外部SDRAM中,同时通过片内的SDRAM控制器来实现对SDRAM的访问,并将数据流通过HPI总线发送到S3C2410以便通过网络传输到PC监控端,用于实现远程的实时监控。2.2 网络传输部分 主控制芯片S3C2410通过地址、数据、控制线以及片选信号线对网络芯片LAN91C11进行控制和通信。主芯片发送信号时首先置发送使能信号,数据发送信号端TXD0~TXD1与LAN91C11的TXD0~TXD1引脚连接,作为数据的发送通道以S3C2410的时钟信号TCK发送数据。数据接收端RXD0~RXD1与LAN91C11的RXD0~RXD1引脚对应连接,为数据接收通道。 LAN91C11由S3C2410选通信号线AEN来选通,通过对LAN91C11一系列寄存器的设置,可以实现视频流的网络传输。LAN91C11的INTRQ0端用来产生中断信号。以太网控制芯片通过DMA通道进行数据的传输。首先设置好传输控制和传输地址寄存器的参数,依次从指定的数据存储区域读取数据,送入内部发送缓冲器中,用MAC对数据进行封装发送,并同时记录已发送完的字节数,等到整个数据块发送完毕。一组数据发送完后请求DMA中断,由S3C2410进行处理。网络接口框图如图4所示。

2.3 本地存储部分 存储接口选用S3C2410自身的LJSB接口功能,该接口可以实现USB1.1协议。随着大容量、小体积U盘的问世,更多的用户都选择使用该存储介质。 当今的USB技术使得各种能够自行识别的外部设备与设备终端连接,并自行装载驱动程序以运行新的装置。而一般即插即用装置,需要有电源的USB接口进行数据传输并提供电源。当发生短路或连接了受损设备时,如受损的电缆或连接头插入USB接口时,必须对USB集线器及主机装置提供有效保护。USB接口的设计电路如图5所示。