隨著網絡技術的快速發展，寬帶的普及以及寬帶使用成本的日趨低廉，利用網絡作為傳輸媒介的遠程視頻監控也得到日益普及的應用。

視頻監控系統是網絡技術應用多的領域之一。監控系統主要用于對重要區域或遠程地點的監視和控制，視頻監控技術在電力系統、電信機房、工廠、城市交通、水利系統、小區治安等領域正得到越來越廣泛的應用。視頻監控系統將被監控點實時采集的視頻文件及時地傳輸給監控中心，實時動態地報告被監測點的情況，及時發現問題并進行處理。

一、嵌入式網絡數字視頻監控系統的組成

1.1 系統功能模型

新華科技 (南京)設計了一套適用廣泛監控系統，功能模型如下：

整個系統由四大功能模塊組成：圖像數據采集模塊，圖像壓縮編碼模塊，網絡傳輸模塊 (包括有線和無線兩種方式)和用戶交互控制和監控播放模塊。

1.2 各模塊功能簡介

(1) 圖像數據采集模塊

本模塊主要完成以一定頻率不斷地對原始圖像數據進行采集。選用 OV7640數碼照相芯片作為數據采集模塊，它采用CMOS型的感光芯片，能夠輸出彩色VGA(640*480)圖像陣列。在VGA模式下，其可以達到30fps的輸出量，基本滿足實時監控的要求。同時由于其設計精巧，能耗低，適合應用于便攜式產品。

(2) 圖像壓縮編碼模塊

本模塊主要是對從相機模塊傳輸過來的原始圖像數據 (YUV4:2:2)進行JPEG壓縮編碼，生成標準JPEG圖片(本模塊也可以實現對于原始YUV圖像數據的捕捉)。由于從數碼相機獲得的原始圖片數據量很大，不適于通過網絡實時傳輸，所以要先對圖像信息進行壓縮。由于采用硬編碼技術，大大提高了編碼效率。

(3) 網絡傳輸模塊

本模塊利用 Linux的網絡系統把JPEG圖像數據經過有線網絡或無線網絡(IEEE802.11b)傳送到遠程用戶。 目前流行的網絡傳輸分為有線和無線兩種，因此在本系統的設計中分別考慮了其實現方式。在有線傳輸的結構中，采用專用Ｌinux下的驅動；同時通過使用PCMCIA接口的無線網卡可以實現無線傳輸,極大的方便了各類用戶的使用特點。

(4) 用戶交互控制和監控播放模塊

本模塊主要是即時回放實時采集的視頻圖片并完成對拍攝照片類型的控制。考慮到用戶需求的多樣性，在用戶端實現了三種圖片顯示方式，包括實時的動態顯示，靜態圖片的捕捉和動畫的制作。用戶可以利用這幾種方式的組合來準確分析監控現場的變化。

在 Linux系統中集成了支持CGI的用于嵌入式系統的高性能Web服務器，并由它提供boa Web服務。Web服務流程如下：

客戶端通過瀏覽器向 web服務器發送請求，服務器返回登錄網頁（index.html）；

用戶通過身份認證登陸進入 ,并提交表單到CGI(Common Gateway Interface)程序，處理后把結果返回給瀏覽器；

服務器執行本地圖象顯示程序， CGI直接讀取圖像輸出流，把結果返回到客戶端瀏覽器。

二、系統特點

本嵌入式遠程監控系統在具備了穩定性與實時性的同時，體積小，外形美觀，重量輕，易于安裝和操作，下面列出本系統設計的特點及實現的功能。

嵌入式 Linux平臺

目前大部分監控系統采用商業化的操作系統，從而存在版權、高成本和不可配置等問題，同時這些操作系統由于其用途的特殊性在穩定性和實時性兩方面存在著不可克服的難題。采用嵌入式 Linux操作系統是由于其源代碼的完全開放和免費性，從而可以提高產品功能的 靈活性并降低制造成本。

數字式網絡互聯

本系統對數碼相機拍攝的原始圖像數據進行全數字化的 JPEG數據壓縮，并采用M-JPEG技術實現了完全自動化的對監控對象進行不間斷的全程監控,保證了對監控對象的實時捕捉。同時，用戶可以方便的從任何一個網絡接入點查看到當前被監控對象的現場圖片，這極大的降低了用戶的使用難度。

智能化交互

交互界面的智能化和友好性是此類消費產品的另一個重要目標。我們在人機界面的設計和操作方法方面力求簡潔，提高其使用的簡便性。

可靠性與穩定性

不言而喻，可靠性和穩定性是對監控系統的基本也是重要的要求。考慮到系統會被應用于不同的場合，周圍運行環境會有很大的差異，這就需要保證系統具有長時間連續工作的能力，同時在出現故障時有自監測和自修復的能力，從而在很大程度上減輕維護人員的工作量，使監控系統在無人看守的情況下也能正常運行。

三．解決方案

本網絡監控系統體積小，重量輕，易于安裝操作，只要接入以太網即可直接利用 PC機進行遠程監視控制，具有廣泛的應用前景，主要介紹以下幾種解決方案，以供參考。

1) 工廠監控管理應用

在廠區安裝監控系統一直以來都是許多生產企業必不可少的管理措施之一。但是傳統的模擬視頻監控系統硬件復雜、監視畫面切換不便、采用錄像帶存取、檢索麻煩，特別是其在傳輸距離、監控方式上的限制使得這些系統不再適應于經濟、科技快速發展的今天。本網絡監控系統作為將網絡及監控功能有機結合的新一代監控系統，不但具有傳統模擬視頻監控的功能，重要的是具有網絡遠程監控、監控畫面切換簡便快捷、圖像影象存取簡潔方便等特點，這些完全適應于工廠廠區生產線面積大、 監控范圍廣、人員多、監控時間長等監控要求。

2) 家居住宅小區安防應用

如何確保家居安全，是人們一直以來心之所系的問題。如果利用本網絡監控方式，只需在家里的幾個重要部位，如大門口、陽臺、客廳、廚房等地安裝本系統并連接上因特網，就可以隨時隨地上網瀏覽當前的影像 ,實時掌握家中的狀況。

3) 公共場所管理應用 本監控系統圖像影象存取簡便，監控畫面切換快捷，這些特點非常適合公共場所監控對象流動量大的要求。若安裝在停車場，只需在出口管理處安裝一臺可視計算機設備實時管理監控，所攝下的即時影像可以清晰地反映當時停車場的實時情況，當發現盜竊事故時能立即采取措施杜絕失竊事故的發生。

4）倉庫管理應用

倉庫作為存儲場所 , 其面積大、監控范圍廣，如果采用傳統的CCTV方式監控，其監控距離等各方面將會受到極大限制，且監控方式只能采取集中式監控，這必然大大提高了設備成本和管理的復雜化。采用本數字網絡監控，通過現有網絡傳輸倉庫即時影像，實現無論是身處辦公樓、監控中心還是遠在世界各地都能通過網絡隨時隨地對倉庫的現時情況進行監控。其監控方式、監控距離等各方面都不受限制，將傳統的CCTV監控方式和的網絡技術進行完美結合，即具傳統監控的作用又填補其不足。同時可針對倉庫的特殊要求，可安裝各可選的安全傳感器或通過時間設置傳感器，當傳感器被觸發、警報發生時，監控設備就會發出相應報警動作，自動地向指定的郵箱發送E-mail。為倉庫的安全生產提供了可靠的保障。

此外 ,本系統也可廣泛應用于銀行聯網系統,智能交通視頻監控系統和旅游風景區監控系統等等。