嵌入式无线视频监控系统的设计与实现

宫瑞

摘要：借助到视频监控的积极作用，能够为人们展示出一种实时性、真实性的画面，进一步提升画面传输的高效性。如果需要对某个无法达到的场景进行实时化分析，便可以借用无线视频优势，达到该目的。在我国经济不断快速发展的背景下，视频监控已经在交通运输、金融、医疗等多个行业中得到了广泛应用。在传统工作中，这种应用主要是通过有线方式来实现，在时空方面具有一定的限制作用。技术快速发展背景下，无线技术已经得到了快速发展。在视频监控系统中，也可以有效借助到无线技术积极作用，创立一种无线视频监控系统，进一步提升运输范围。为此，本篇文章将就嵌入式无线视频监控系统的设计与应用情况进行分析。

关键词：嵌入式、无线视频、监控系统

一、无线视频监控服务器端实现设计

1.无线视频监控系统中的服务器端视频数据采集

在进行此次无线视频监控系统设计时，主要是借助到USB免驱摄像头的积极作用，将视频服务器软件应用到此过程中，完成视频数据收集工作。在进行数据处理时，则是需要借助到MJPEG算法压缩技术。对前期所获得的各种视频数据快速处理，通过无线传输方式，将各种数据快速传输到客户端中。在服务器端视频采集中，主要利用的是MJPG-streamer软件。该软件在应用过程中，还根据此次系统设计的需求，对其进行了针对性调整，进一步提升了其性能。从其特点来看，其中涉及到了多线程技术。如果想要实现采集视频数据功能，只需要输入线程即可。在输出线程方面，则主要是通过对客户端用户的各种反应和需求，向其传输所需要利用到的视频数据。在此过程中，如果涉及到了一些重新编写的服务器软件，则需要利用到Linux内核作用，在应用程序内部中访问音频、视频的接口V4L2，从而完成视频图像采集工作。

2.无线视频监控系统中的服务器端视频数据传输

在传统视频监控系统中，多是一些有线装置。从其特点来看，这虽然也能够满足既定工作要求。但在具体应用过程中，这些复杂的网络布线需要耗费大量时间，并且无法随着时间、地点的移动而发生改变。基于此，本篇文章为了解决该弊端，提出无线数据传输方式。将其中的USB无线网卡设置为AP工作模式，并能够随时随地为客户端提供其所需要的WiFi信号。整个系统中所涉及到的DHCP等服务系统都可以和无线网络进行有效连接，通过自动分配的方式完成网关设置。另外，每个客户端都会有其不同需求。在不同时间、不同区域，需求都会存在着较大差异。从该方面内容考虑，可以为其提供一个特定IP，进一步提升服务的针对性。当摄像头完成视频数据采集之后，便可以通过无线网络通信方式，在服务器上传相关信息，并最终保存在属于客户端的Linux中。借助到Socket的积极作用。为服务器端建立一个通信连接端口。对于客户端用户来讲，其可以通过该端口和系统服务器进行有效联系。如果在此过程中出现了任何通信问题，其都可以有效、及时解决，防止不必要麻烦的发生。

具体工作流程如下：借助到Socket（）函数积极作用，为服务器端创设一个套接字。接着，利用bind（）函数作用，对于前期所设定的套接字进行端口绑定工作。然后，利用到listen（）函数方式，对于客户端用户所发出的各种请求，进行实时监听。有效满足用户多样化需求，不断提升系统运行效率。

二、无线视频监控客户端实现设计

在完成上述内容之后，则可以开展视频数据采集和TCP协议传输工作。在传统数据传输时，因其速度较慢、传输效果差，严重影响了客户体验效果。为了有效避免上述问题的发生，在PC机端口上的windows系统中，设置了一款可操作性强的客户端，从而达到实时监控、实时录像功能。在手机移动端，主要是基于Andriod所进行的手机APP客户端设计。

1.无线视频监控系统中的PC客户端实现

在整个计算机系统中，Open CV作为计算机视觉库，在系统运行中发挥了重要作用。具体来看，其中主要包括了大量C函数和少量C++类库等内容。结合具体工作需求，在最大程度上利用其中所存在的各种内容，能够进一步提升图像处理效率。对此，本篇文章在充分认识到了Open CV积极作用之后，利用其中的图形交互和媒体接口Hight GUI库的优势，完成对图像和视频读写处理。在此过程中，Qt需要利用到C++功能，完成数据编写工作。从其影响来看，这能够在多个系统和平台同时运行中，完成对相关数据高效处理，从而进一步提升了工作效率和质量。同时，也为后期工作顺利开展提供了有利条件。

（1）PC 端客户端界面设计

Qt Creator 主要是利用到了Qt的方式，构建出的一种跨平台式、集合开发环境的构建。其中，主要包括了在Qt基础之上所形成的应用程序高效工具、C++编辑器、上下文感知帮助其同、代码管理工具等多种内容。每个系统所发挥的作用，在利用该部分内容时，需要结合既定工作需求，对其进行合理化应用。既要保障其积极作用能够得到充分利用，又要保障无线视频监控系统能够处于稳定运行状态中。在本篇文章中，主要利用到了Qt Creator 将其运用到客户端视频数据收集和采集工作中，具体工作内容如下。在Windows系统中，打开Qt Creator之后，进行工程创建。选择其中的Design模式，进入到客户端编辑界面中。如果有具体工作需求，可以在该界面中放置2个Line Edit、5个 Push Button。让多个系统共同处于工作状态中，完成工作任务。

（2）视频图像显示过程分析

借助到TCP协议积极作用，能够在服务器端实现对各种视频数据的快速 传输和有效升级。在对其进行深入研究之后，发现如果能够利用到客户端中，也能够通过搭建动态化网络的方式，实现对各种视频数据的收集和传输。其中，Qt中，会存在着一个为TCP套接字功能得以有效作用的TCP连接。打开QTcpSocket 之后，创建一个tcp Socket对象，借助到系统中多种服务器的积极作用，将其和终端服务器进行有效连接。当服务器端接受到客户端所发出的各种请求之后，会将二者的TCP进行有效连接，从而完成各种数据的传输。

2.无线视频监控系统中的手机 APP 客户端实现

在Android中，主要是充分利用了Linux积极作用，将其作为基础开发源，进行移动设备系统操作系统设计。基于此，本篇文章主要是通过开发、设计手机APP方式，达到实时监控、录像、拍照目的。

结束语：综上所述，此次所研究的无线视频监控系统运用到实际工作中，能够产生积极作用。其中，最为明显的优势便是实时监控性能强、系统较为稳定、视频清晰流畅，对于现场所出现的各种情况都能够达到实时监测目的。但是，该系统中仍然存在着一定弊端，并不能够实现对现场音频监控，也无法在远距离对现场摄像头进行角度调节。为此，在今后工作中，相关工作人员还需要加强不断研究。结合该系统和传统系统的优势，对其进行不断调整和升级。

参考文献：

[1]谢庆文. 基于嵌入式无线视频监控系统的设计与实现[D].成都理工大学,2019.

[2]沈晓辰. 无线视频监控系统的设计与实现[D].哈尔滨工业大学,2019.

[3]王旭. 基于嵌入式的无线视频监控系统的设计与实现[D].西安科技大学,2018.

[4]刘恒. 基于嵌入式的无线视频监控系统设计与实现[D].广西师范大学,2017.