基于嵌入式操作系统的网络摄像机

　　2.1　系统硬件组成

　　本系统对采集的图像进行处理和压缩，得到MJPEG文件，再通过网络传送，使远程控制端可以实时观看现场情况，并可调整图像质量、云台角度等。

图2示出嵌入式视频采集系统框图。视频A/D芯片完成1～4路摄像头的输入转换，FLASH芯片用于存放所有程序，SDRAM用于中间数据存储，CPLD用于硬盘逻辑变换，以太网控制器芯片负责将图像文件上传并接收控制端的命令和参数。

　　2.2　系统软件

　　系统软件包括嵌入式系统软件和硬件驱动程序。本系统使用基于ucLinux的嵌入式操作系统作为下位机系统软件。ucLinux是一种优秀的嵌入式Linux版本。

　　ucLinux具有对多种文件系统的支持能力，内嵌TCP/IP协议，可以借鉴Linux丰富的资源，对一些复杂的应用具有相当的优势；但是由于没有MMU（内存管理单元），其多任务的实现需要一定的技巧。ucLinux的典型启动过程见图3。

　　在ucLinux系统中，几乎所有设备的控制操作都由与设备相关的代码来实现，这些代码就是设备驱动程序。系统内核必须为从硬盘驱动器到键盘和磁带等的每个外部设备嵌入设备驱动程序。一般外设的驱动程序先在用户空间编写，即先在应用层实现对外设的操作，驱动程序在应用层调试好之后，就可以封装到内核模块中。

　　3　系统在网络监控中的应用

基于嵌入式操作系统的网络摄像机系统非常适合网络监控的应用。CAU2DVCⅠ是基于TMS320DSC21的嵌入式网络摄像机。CAU2DVCⅠ的性能参数如下：图像压缩格式为M2JPEG;图像分辨率为CIF（352×288pix）；通信口RS485;以太网接口RJ24510/100Mbitbase2T自适应；网络协议TCP/IP;传输帧率PAL最大25帧·s-1,NTSC最大30帧·s-1;报警接口2入2出；嵌入式操作系统u2cLinux;静态IP地址，可通过网络设置。

　　本系统可应用于多个领域：电力系统（发电厂、供电所、无人值守变电站）、房地产行业（智能化小区/大厦、基础工程现场、物业管理中心）、教育系统（幼儿园、考场、高等院校）和制造业（工厂、车间），现已有多台在北京和上海等地投入使用。图5示出基于CAU2DVCⅠ型的视频监控系统结构图。CAU2DVCⅠ型网络摄像机已经应用于通州供电局瞳里变电站视频监控系统中，效果很好。