[发明专利]一种无线网络智能视频监控系统的实现方法

权利要求书

1.一种无线网络智能视频监控系统的实现方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）视频实时采集，搭载嵌入式linux的arm平台，通过系统自带的视频采集驱动程序，实现对USB摄像头的初始化，并将采集到的视频数据由内核空间映射到用户空间；

（2）视频图像编码与实时发送，利用开源视频编码库xvidcore提供的函数将视频数据压缩成mpeg4标准的数据，将压缩后的数据封装成rtp包，在各自指定端口将数据发送出去；

（3）视频数据和控制命令的转发，转发节点同样为搭载嵌入式linux的arm平台，为视频数据和一路控制命令分别开启两路线程和一路线程，将视频数据由本地无线网络发送到远程监控中心，并将来自监控中心的控制命令发送到本地无线网络的视频采集节点；

（4）视频接收和解压缩，在远程监控中心的PC机，采用同样的开源库，分别将来自指定端口的数据解压缩成RGB图像格式，并显示在画面上；

（5）运动物体检测，将解压缩得到的RGB图像格式转化成YUV图像格式，并将当前图像和背景图像在YUV空间的数据相减，对相减得到数据进行阈值分割，得到运动物体在图像空间中的数据；

（6）监控中心实时调整监控摄像头的监控角度，系统通过socket接口将监控中心的控制命令，通过数据转发节点发送到视频采集系统，控制装有摄像头的舵机转动。

2.根据权利要求1所述的一种无线网络智能视频监控系统的实现方法，其特征在于，所述步骤（1）视频实时采集是利用嵌入式linux自带的视频采集驱动程序v4l2对USB 摄像头中的数据进行采集，并映射到应用程序可操作的用户存储空间；其具体步骤为：

裁剪linux内核，将USB摄像头驱动程序编译进内核，烧写到开发板的flash；

利用v4l2提供的接口函数对摄像头分别进行初始化，设置采集视频的图像格式和大小；

通过mmap函数将存储在内核空间的视频数据映射到应用程序可操作的用户空间；

所选用的芯片组内部有jpeg硬件压缩器，调用系统自带的jpeg解码函数对视频数据进行解码；

经过内存映射和jpeg解码，从摄像头采集来的数据以RGB格式以帧为单位存储在各自缓冲区，缓冲区存储3帧图像，对数据的采集和处理在两个线程内进行。

3.根据权利要求1所述的一种无线网络智能视频监控系统的实现方法，其特征在于，所述步骤（2）的视频压缩和发送是指利用开源库将数据编码成mpeg4标准的数据并在设定端口利用rtp传输函数发送出去；具体步骤如下：

1) 对开源视频编码库xvidcore和开源实时传输库jrtplib进行交叉编译，并将生成的库文件拷贝到嵌入式linux的文件系统；

2) 在主线程建立编码例程和传输线程，并指定数据的发送端口号；

3）在视频采集的线程内，调用相应的编码线程，对存储在用户空间的图像数据进行处理，编码成符合mpeg4标准的视频数据；

4）由于压缩后的数据体积仍大于最小发送单元的体积，需要按照指定大小对压缩后的数据进行切割，将切割后的数据按照rtp数据包格式进行组包，调用发送线程函数将打包完成的数据在指定端口发送出去；

5）通过rtp数据包的标志位，指定属于同一帧图像的数据包，便于监控中心将数据进行组包；

利用v4l2程序不停地采集摄像头的数据，同时进行压缩和发送；视频采集系统中移植了无线网卡的驱动程序，支持IEEE 802.11b/g协议，带宽为54M，能够满足视频实时传输的需要，能与支持此协议的网卡进行通信；在一定范围内，视频采集系统可安装在任何位置，简化了监控系统的搭建流程。