張玉伽

（哈爾濱遠東理工學院，黑龍江 哈爾濱 150025）

基于嵌入式Web服務器的網(wǎng)絡視頻監(jiān)控研究

張玉伽

（哈爾濱遠東理工學院，黑龍江 哈爾濱 150025）

在現(xiàn)如今的傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)應用上還有著各種各樣的問題存在，所以本文就對基于web技術的嵌入式網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)，主要對嵌入式技術以及嵌入式技術的網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)的功能以及其軟件平臺和嵌入式web服務器程序的設計進行分析，著重對web技術的嵌入式網(wǎng)絡視頻監(jiān)控的應用方案進行論事，旨在為提高嵌入式技術在網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的應用水平提供有價值的意見和建議.

Web技術；嵌入式系統(tǒng)；網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)

1 嵌入式Web服務器程序的設計

1.1 服務器工作模型

對于Linux系統(tǒng)網(wǎng)絡服務器主要有以下兩種：循環(huán)服務器與并發(fā)服務器.循環(huán)服務器與并發(fā)服務器間的區(qū)別在于，前者在同時刻僅能對一個客戶機請求進行處理，而并發(fā)服務器能夠保證在同時可處理多客戶機請求.現(xiàn)如今的TCP套接字多采用并發(fā)服務器為其提供服務.

1.2 嵌入式Web服務器的實現(xiàn)

1.2.1 Web服務器守護模塊

就web服務器守護模塊來說其主要目的用于進行軟件的初始配置、服務器的初始化、被動鏈接建立以及系統(tǒng)參數(shù)設定等，其守護模塊其先進行flash的讀取，進行認證文件創(chuàng)建，通過創(chuàng)建連接狀態(tài)表，初始化系統(tǒng)信息號量.

1.2.2 請求處理模塊

請求處理模塊的在web服務器的實現(xiàn)中主要用于接受、解析HTIP請求、進行授權認證、對模塊進行選擇處理并生成響應信息與發(fā)送響應等.該模塊又可以細分為三個子模塊，即選擇處理子模塊、CGI動態(tài)和靜態(tài)頁面處理子模塊.

1.3 服務器端程序設計中的HTTP服務器的實現(xiàn)

開始應當使用網(wǎng)頁設計軟件設計出一個網(wǎng)頁來，來后將命名為index.html，網(wǎng)頁中所含圖片image.gif，存放于存放在/home/html/下，然后將文件導出到S3C44B0X模塊的HTTP服務器中.主程序中運行HTTP服務器的相關代碼如下：

2 應用分析

2.1 嵌入式技術分析

對于該技術來說，其中心的思想還是具有實用性，只有保證使用功能和其軟件與硬件能夠更好的交融才能夠保證其構建出針對性較強的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，對于嵌入式技術的發(fā)展其符合主流的網(wǎng)絡視頻的發(fā)展趨勢，在與pc系統(tǒng)相比，其自身具備很強的優(yōu)勢.例如，其具有成本低，開發(fā)周期短，開發(fā)成本低，以及能耗低等.嵌入式技術在系統(tǒng)升級上也有著明顯的優(yōu)勢，在軟件高速發(fā)展的如今，只有能夠緊跟時代更新趨勢，才能保證其更好的發(fā)展.對于嵌入式技術的攝像設備其自身作為前端視頻監(jiān)控設備，不及能夠?qū)σ曨l圖像進行收集，基于嵌入式技術下其還可以對采集到的視頻圖像資料進行壓縮處理，然后再通過服務器從而達成轉(zhuǎn)播.這種情況下對于用戶而言更為方便快捷.因為用戶可以直接在互聯(lián)網(wǎng)進行前端攝像設備IP查詢，然后進入到服務器中，進而達成遠程監(jiān)控目的.這種技術對于硬件構成簡化上有著重要意義，而且在系統(tǒng)的開發(fā)成本節(jié)約上也有著明顯的降低.

2.2 需求分析

2.2.1 功能需求分析

這種網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)，其主要還是運用于遠程的視頻監(jiān)控，下面就對這些具體的功能進行闡述：

首先，前端攝像設備在視頻圖像采集的同時能夠?qū)σ曨l圖像進行壓縮處理，然后通過遠程網(wǎng)絡通訊協(xié)議將其上傳到服務器中去，客戶就能夠從服務器中看到實時的監(jiān)控畫面.

其次，瀏覽器與服務器之間的交互行為為用戶提供了遠程網(wǎng)絡視頻監(jiān)控畫面.前端攝像設備的IP查詢功能，還簡化了用戶通過網(wǎng)絡進行視頻監(jiān)控查看的步驟.

最后，對于服務器來說，其主要作用就是對遠程視頻數(shù)據(jù)進行相應的管理，對視頻圖像數(shù)據(jù)的儲存，調(diào)取還有用戶訪問進行控制.不僅如此，服務器的作用還作用于用戶的訪問權限，對于不同權限用戶給予不同權限的訪問管理.而且，服務器對于管理程序的安全性上也有著重要的作用，其能夠保證視頻數(shù)據(jù)的安全傳輸.

2.2.2 系統(tǒng)軟硬件平臺的分析

對于基于web技術的嵌入式網(wǎng)絡視頻監(jiān)控西用的硬件平臺來說，其主要由嵌入式系統(tǒng)來構成，其中包括嵌入式技術的網(wǎng)絡攝像設備，以及網(wǎng)絡視頻服務器.其中嵌入式技術的網(wǎng)絡攝像設備主要由嵌入式微處理器、存儲器以及通信接口等組成，其嵌入式微處理器的核心所在是ARM內(nèi)核，ARM內(nèi)核首先能支持多線程任務的并行.還能夠根據(jù)具體的功能對軟件進行相應的裁剪，從而優(yōu)化網(wǎng)絡設備的硬件構成以及降低硬件平臺的成本.

對于系統(tǒng)軟件的主要就是網(wǎng)絡攝像設備的視頻數(shù)據(jù)采集以及視頻圖像設備的壓縮處理的軟件平臺.系統(tǒng)軟件平臺通過采用Linux系統(tǒng)作為基礎平臺并進行相應的開發(fā)與裁剪工作.內(nèi)核能夠?qū)崿F(xiàn)對設備的硬件驅(qū)動、數(shù)據(jù)讀取與存儲、進度的調(diào)度以及多任務之間的相互協(xié)調(diào)等，因此，只要提出相應的功能就能夠通過利用內(nèi)核進行具體的功能開發(fā).

3 系統(tǒng)構架與程序設計

3.1 系統(tǒng)架構

3.1.1 網(wǎng)絡攝像頭設備

網(wǎng)絡攝像設備作為整個監(jiān)控系統(tǒng)中的前端，在web技術的嵌入式網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)下，其自身就具備獨立的IP通信能力.而且現(xiàn)如今的前端攝像設備中都具有嵌入式的微型處理器，處理器的作用就是對采集的視頻圖像進行專業(yè)裁剪處理，從而達成網(wǎng)絡視頻監(jiān)控的相應的通訊管理.此外，微處理器在攝像設備中對視頻圖像進行裁剪之后，能夠?qū)崿F(xiàn)對視頻圖像數(shù)據(jù)實時的采集、存儲、壓縮與傳輸.這幾個任務之間的協(xié)調(diào)發(fā)展，從最大程度上降低傳輸負載壓力，從而提升整個系統(tǒng)的性能.

3.1.2 網(wǎng)絡傳輸層

根據(jù)應用顯示，工業(yè)以太網(wǎng)在傳輸介質(zhì)的傳輸能力較高，因此在網(wǎng)絡視頻監(jiān)控的傳輸中首先選用工業(yè)以太網(wǎng)，并通過物理結(jié)構層的環(huán)形拓撲結(jié)構，進而提高數(shù)據(jù)的傳輸性能，從而保證網(wǎng)絡監(jiān)控的可靠性.

3.2 嵌入式視頻監(jiān)控程序的設計

首先，要對所有的任務進行合理的規(guī)劃處理，并將任務流程進行合理的規(guī)劃，按照相應的流程執(zhí)行相應的進程，而且還要將所有任務進行并行處理從而轉(zhuǎn)化成所有進程的并行處理.

其次，首先應當按照先定義的中斷有限順序進行各任務進程的處理，對不同的任務進程進行同時處理的時候，要優(yōu)先處理現(xiàn)行順序，而且對于同級的任務進程處理時候，還要按照任務的范圍進行中斷嵌套處理手段，從而確保多任務的并行處理.

最后，當任務已經(jīng)分解成為進程之后，要按照優(yōu)先級定時器的相應進入事件庫，在事件庫中要針對任務的屬性還有完成目標，對任務的進程進行相應的封裝，封裝的內(nèi)容主要包括文件封裝以及接口封裝，其目的在于實現(xiàn)在并行處理任務的同時，能夠不會因為進程相似導致任務的錯誤執(zhí)行情況的發(fā)生.

總而言之，在嵌入式系統(tǒng)內(nèi)，進程處理能夠保證多任務的并行處置，并通過優(yōu)先順序進行相應的處置，還可以通過內(nèi)核的事件調(diào)度盤，輔助相應的任務執(zhí)行，從而實現(xiàn)多任務的并行處理.

4 總結(jié)

對于基于web技術的嵌入式網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)來說，其與傳統(tǒng)的網(wǎng)絡遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)來比較，其本身具備很明顯的優(yōu)勢，在遠距離的運輸上更為適宜，而且對簡化系統(tǒng)結(jié)構，優(yōu)化開發(fā)成本上有著明顯的優(yōu)勢.所以現(xiàn)如今的基于web技術的嵌入式網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)具有較高的市場認可度.所以說這種嵌入式網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)應用發(fā)展是市場的引導下的必然需求.本文就通過結(jié)合嵌入式技術的網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)與現(xiàn)實實現(xiàn)，對于網(wǎng)絡遠程視頻監(jiān)控技術進行相應的研究，從研究角度以及實踐角度等多個方面提出相應的借鑒.

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2016-06-20