具有远程监控功能的视频服务器设计

　　1系统总体设计

　　硬件部分以三星公司的ARM9芯片S3C2410和韩国的专用视频芯片AT2042为核心。S3C2410主要实现系统控制功能，例如对AT2042的配置，接收视频流数据并利用USB存储设备进行存储;配置网络接口建立起完善的网络功能，以方便用户通过Internet对其进行远程访问与控制;同时，挂载U盘或硬盘，预留U口或IDE的接口，可供用户选择，实现本地的海量存储功能。

　　整个系统软件部分主要分为两部分：服务器端和客户端(C/S模式)。服务器端包括Bootloader的编写，Linux操作系统内核的生成，系统文件的配置以及用户应用软件(实时视频传输、录像、远程回放、抓拍);客户端是通过输入IP地址访问指定的服务器，这时客户端会通过网络从服务器端下载并安装预先设计的ActiveX控件，用户可以通过这个控件实现实时监控、视频回放、图像抓拍等功能。系统总体框图如图1所示。

　　2 系统硬件设计

　　硬件系统主要由视频编解码部分、网络传输部分、本地存储部分、其他外设和接口部分组成，如图2所示。包括S3C2410和AT2042、NAND Flash和SDRAM、数/模转换芯片TVP5150和模/数转换芯片SAA7112以及网卡芯片LAN91C11。接口包括USB接口、IDE接口、网卡接口、电源接口等。

　　2.1 视频编解码部分

　　视频编解码电路主要包括模/数转换电路和视频压缩/解压芯片AT2042。其中，AT2042主要负责对经模/数转换芯片TVP5150转换来的数字视频数据进行硬件压缩。压缩编码过程中，摄像头采集的模拟视频信号先经过TVP5150进行前端处理，产生符合AT2042视频接口标准的数字视频信号。在S3C2410的控制下，该数字视频数据由压缩/解压芯片AT2042进行硬件压缩编码，产生的编码数据流通过芯片内部集成的Mux FIFO接口输出。网络视频服务器的解压缩编码是压缩编码的逆过程，需要解压的数据流通过AT2042内部集成的Demux FIFO接口输入，解压缩编码电路基本原理类似于压缩编码，这里不再赘述。视频编码电路框图如图3所示。TVP5150是TI公司生产的一款电视信号解码专用芯片。它对输入的模拟信号进行A/D转换，TVP5105支持NTSC/PAL/SECAM三种制式，实现模拟视频信号转换为数字并行信号ITU-R BT.601或ITU-RBT.656码流格式。由于AT2042视频接口满足ITU.RBT656标准，故TVP5150输出配置为8位的YUV422格式。

　　解码芯片TVP5150的AIPIA模拟信号输入口与摄像头的信号输出端相连，并向压缩编码芯片AT2042传送视频信号。由于TVP5150分场同步脉冲和行同步脉冲，分别对应的输出端为VSYNC和HSYNC，AT2042根据与之相连的VSYNCIN和HSYNCIN信号线来实现图像的场同步和行同步操作;AT2042的视频信号输入数据线VIN[7：0]与TVP5150的输出端YOUT[7：0]相连。AT2042将接收到的数据流传送到压缩编码单元，压缩编码后的视频数据存储到外部SDRAM中，同时通过片内的SDRAM控制器来实现对SDRAM的访问，并将数据流通过HPI总线发送到S3C2410以便通过网络传输到PC监控端，用于实现远程的实时监控。