基于單片機(jī)的小區(qū)監(jiān)控管理系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)摘要本論文提出了基于ARM單片機(jī)的小區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)，使用嵌入式技術(shù)對(duì)視頻監(jiān)控進(jìn)行了優(yōu)化傳輸，通過TCP協(xié)議將經(jīng)過壓縮的視頻數(shù)據(jù)傳輸?shù)絈T服務(wù)器，使監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)服務(wù)器遠(yuǎn)程監(jiān)控，可以遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)觀看視頻數(shù)據(jù)。嵌入式芯片選擇Cortex_A53，使得壓縮更快、傳輸更快，有效降低了遠(yuǎn)程查看視頻數(shù)據(jù)的延遲。關(guān)鍵詞：小區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)；嵌入式技術(shù)；降低延遲目錄TOC\o"1-2"\h\u22391緒論 （1）首先是遠(yuǎn)程監(jiān)控，是平的備份以及查找功能。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)了QT服務(wù)器，開發(fā)板將實(shí)時(shí)獲取的視頻數(shù)據(jù)以文件的格式通過TCP協(xié)議網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)竭h(yuǎn)程QT服務(wù)器端，而且數(shù)據(jù)傳輸成功率達(dá)95%以上，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程監(jiān)控的功能。（2）報(bào)警及聯(lián)動(dòng)功能。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)自帶蜂鳴器模塊，用戶可根據(jù)自身需求判斷，在該監(jiān)控區(qū)域是否需要開啟蜂鳴器。若設(shè)置關(guān)閉蜂鳴器則只會(huì)執(zhí)行攝像頭采集視頻操作，不會(huì)觸發(fā)蜂鳴器發(fā)出警報(bào)聲。倘若設(shè)置開啟蜂鳴器，當(dāng)有人進(jìn)入紅外探測(cè)區(qū)的時(shí)候，系統(tǒng)就會(huì)立即打開攝像頭采集視頻數(shù)據(jù)，并觸發(fā)蜂鳴器模塊發(fā)出警報(bào)聲，引起用戶的注意，達(dá)到自動(dòng)報(bào)警的功能。（3）系統(tǒng)防病毒功能。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用的是硬件防病毒技術(shù)，通過與linux操作系統(tǒng)相配合，使大部分的針對(duì)緩沖區(qū)溢出漏洞（病毒）的攻擊都可以得到防范，防患于未然。2.3系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)是基于A53處理器為核心的微型控制器為主控制器，組建成的一個(gè)典型的嵌入式控制系統(tǒng)。通過攝像頭、QT服務(wù)器、開發(fā)板（自帶顯示屏和蜂鳴器）人體紅外傳感器和其他外圍電路等模塊對(duì)住宅監(jiān)控區(qū)域進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。人體紅外是本設(shè)計(jì)的與一般監(jiān)控系統(tǒng)的獨(dú)特之處。在紅外探測(cè)區(qū)域內(nèi)，探到活體（人體）經(jīng)過的時(shí)候人體紅外模塊就會(huì)發(fā)送信號(hào)到開發(fā)板，開發(fā)板對(duì)該信號(hào)進(jìn)行處理，隨即執(zhí)行打開攝像頭的操作，并開始拍攝采集視頻數(shù)據(jù)，沒有人的時(shí)候就會(huì)處于待機(jī)狀態(tài)，一直等待開發(fā)板的命令。這樣一來，解決了系統(tǒng)內(nèi)存不足的問題。東門3幢1幢2幢6幢4幢5幢8幢7幢門衛(wèi)室監(jiān)控室門衛(wèi)室球機(jī)南門東門3幢1幢2幢6幢4幢5幢8幢7幢門衛(wèi)室監(jiān)控室門衛(wèi)室球機(jī)南門湖泊球機(jī)球機(jī)西門3設(shè)備選型硬件是系統(tǒng)的骨架，沒有硬件的實(shí)現(xiàn)，所有的系統(tǒng)功能都只能是想象，下面將對(duì)本設(shè)計(jì)的各個(gè)硬件模塊進(jìn)行詳細(xì)介紹。3.1攝像機(jī)選型槍擊選型槍式攝像機(jī)的命名來源于外形，槍機(jī)外觀長(zhǎng)方體，前面是C/CS鏡頭接口，槍機(jī)不包括鏡頭。槍機(jī)就是從外型、鏡頭安裝接口上去區(qū)分，內(nèi)在配置和質(zhì)量有很大的差異，適合中遠(yuǎn)距離監(jiān)控，室內(nèi)室外都可以安裝，槍式攝像機(jī)用于光線不充足地區(qū)及夜間無法安裝照明設(shè)備的地區(qū)，在僅監(jiān)視景物的位置或移動(dòng)時(shí)，可選用槍式攝像機(jī)，在中低端市場(chǎng)上可以看到很多外形完全一樣的產(chǎn)品，但其質(zhì)量和價(jià)格或許有天大的差別，本方案采用了B12hv2-ia型號(hào)的槍機(jī)如圖3-1所示，參數(shù)圖如圖3-1所示。槍擊功能：ICR紅外濾片式自動(dòng)切換,實(shí)現(xiàn)真正的日夜監(jiān)控

（2）智能紅外，解決曝光

（3）數(shù)字寬動(dòng)態(tài)，自動(dòng)調(diào)節(jié)明暗poe供電，無需電源（5）支持走廊模式,背光補(bǔ)償,自動(dòng)電子快門功能,適應(yīng)不同監(jiān)控環(huán)境

表3-1槍機(jī)參數(shù)圖型號(hào)B12hv2-ia基礎(chǔ)參數(shù)最低照度彩色：0.01Lux@（F1.2，AGGON）,0LuxwithIR快門1/3s-1/100000s傳感器類型1/2.7”ProgressiveScanCMOS寬動(dòng)態(tài)數(shù)字寬動(dòng)態(tài)最大圖像尺寸1920*1080信噪比>52db增益控制自動(dòng)，手動(dòng)鏡頭焦距4mmto

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mm,23x光學(xué)變倍最大光圈數(shù)F2.0球機(jī)選型球機(jī)是由\t"/item/%E7%90%83%E6%9C%BA/_blank"一體化攝像機(jī)、高速\t"/item/%E7%90%83%E6%9C%BA/_blank"步進(jìn)電機(jī)云臺(tái)、嵌入式\t"/item/%E7%90%83%E6%9C%BA/_blank"解碼器板等電子器件和球機(jī)護(hù)罩（4寸(迷你球)、5.7寸、6寸，7寸，9寸）安裝支架等組成。球機(jī)可以在控制室的控制下進(jìn)行上下左右的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而達(dá)到監(jiān)視效果。一般球機(jī)有3種類型：固定型、可轉(zhuǎn)動(dòng)型、\t"/item/%E7%90%83%E6%9C%BA/_blank"PTZ功能型三種類型。根據(jù)類型的不同其所具備的功能也有所不一樣，同時(shí)也使得用戶在選擇上也有了更大的空間，可以根據(jù)不同的應(yīng)用環(huán)境來選擇符合自己需求的產(chǎn)品。該方案選用的球機(jī)型號(hào)為4223iw-de型號(hào)的球機(jī)如圖3-1所示，參數(shù)圖如圖3-2所示。 球機(jī)功能（1）支持三碼流技術(shù)，每路碼流可獨(dú)立配置分辨率及幀率

（2）支持區(qū)域入侵偵測(cè)、越界偵測(cè)、移動(dòng)偵測(cè)等智能偵測(cè)功能支持?jǐn)嗑W(wǎng)續(xù)傳功能保證錄像不丟失，配合Smart

NVR實(shí)現(xiàn)事件錄像的二次智能檢索、分析和濃縮播放

（3）支持寬動(dòng)態(tài)、3D數(shù)字降噪、強(qiáng)光抑制、電子防抖

（4）支持300個(gè)預(yù)置位，8條巡航掃描

（5）支持3D定位，可通過鼠標(biāo)框選目標(biāo)以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的快速定位與捕捉支持定時(shí)抓圖與事件抓圖功能

（6）支持區(qū)域曝光與區(qū)域聚焦功能

（7）支持中心鏡像功能

（8）支持定時(shí)任務(wù)、-鍵守望、一鍵巡航功能

表3-2球機(jī)參數(shù)圖型號(hào)4223iw-de基礎(chǔ)參數(shù)最低照度

0.05Lux/F1.6(彩色),0.01Lux/F1.6(黑白)

,0

Lux

with

IR支持23倍光學(xué)變倍，16倍數(shù)字變倍有效像素200萬聚焦模式半自動(dòng)，手動(dòng)，自動(dòng)數(shù)字變倍16倍光學(xué)變倍23倍信噪比>52db光圈數(shù)F16-F3.5鏡頭焦距4.8-115mm光學(xué)變倍速度3.3秒視場(chǎng)角支持360°水平旋轉(zhuǎn)，垂直方向-15°-90°圖1球機(jī)、槍機(jī)實(shí)物圖3.2顯示屏選型監(jiān)視器，是監(jiān)控專用顯示器，是工業(yè)級(jí)別的產(chǎn)品，而普通顯示器或者電視，都是民用級(jí)別的產(chǎn)品。工業(yè)級(jí)別的產(chǎn)品，專門針對(duì)惡劣環(huán)境，監(jiān)視器有多角度的動(dòng)態(tài)監(jiān)控；有很方便的操控性；有抗干擾和防輻射的功能；具備良好的散熱功能，以保證其穩(wěn)定正常的運(yùn)行；連續(xù)24小時(shí)不間斷的工作，因此對(duì)其穩(wěn)定性、可靠性要求很高；對(duì)于靜態(tài)或暗場(chǎng)等特殊畫面的處理要求很高。表3-3顯示屏參數(shù)圖產(chǎn)品型號(hào)DS-D5043UQ-A顯示尺寸42.51inch屏慕可視區(qū)域941.148mm(H)×529.416mm(v)物理分辨率3840×2160@60Hz背光源類型D-LED像素間距0.2415mm(H)×0.2415mm(W)亮度33ocd/m的平方可視角178°/178°色深度10bit對(duì)比度1300:1響應(yīng)時(shí)間6ms(typ)刷新率60Hz霧度3.00%連續(xù)使用時(shí)間7×18H外殼材料塑膠電源100~240VAC，50/60Hz功耗≤98W顯示器功能（1）4k超清顯示（2）10.7億色彩顯示（3）178°廣視角（4）豐富接口（5）內(nèi)置揚(yáng)聲器3.3交換機(jī)選型（1）核心交換機(jī)圖2核心交換機(jī)示意圖表3-4核心交換機(jī)技術(shù)指型號(hào)DS-3E0524-E網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.3、IEEE802.3u、IEEE802.3ab、IEEE802.3x.數(shù)據(jù)傳輸速率以太網(wǎng):10Mbps《雙半工）/20Mbps《雙半工)快速以太網(wǎng):100Mbps(半雙工)/200Mbps(全雙工)千兆以太網(wǎng):2000Mbps(全雙工)網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)以太網(wǎng):3類或以上UTP/STP快速以太網(wǎng):5類或以上UTP/STP千兆以太網(wǎng):建議使用超5類或6類UTP/STP端口Ds-3E0524-E:24個(gè)10/100/1000Mbps自適應(yīng)RT45端口端口特性上聯(lián)端口:端口23、端口24端口防環(huán):支持存鍺轉(zhuǎn)發(fā)支持電源輸入:100-240vAC,50/60Hz指示燈Ds-3E0516-E/Ds-3E0524-E:1個(gè)Parer燈,每個(gè)RT45端口具有1個(gè)Link/Act燈(2)poe交換機(jī)（E0109P-E/M）poe交換機(jī)是指能夠通過網(wǎng)線為遠(yuǎn)端受電終端(如無線AP、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)等)提供網(wǎng)絡(luò)供電的交換機(jī)，包含傳統(tǒng)交換機(jī)的全部功能和PoE供電功能，是Poe供電系統(tǒng)中比較常見的供電設(shè)備，端口輸出功率為15.4W-30W，符合IEEE802.3af/802.3at標(biāo)準(zhǔn)，通過網(wǎng)線供電的方式為標(biāo)準(zhǔn)的POE終端設(shè)備供電，免去額外的電源布線。符合IEEE802.3at標(biāo)準(zhǔn)的POE交換機(jī)，端口輸出功率可以達(dá)到30W

.通俗的說

，POE交換機(jī)就是支持網(wǎng)線供電的交換機(jī)，其不但可以實(shí)現(xiàn)普通交換機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸功能還能同時(shí)對(duì)網(wǎng)絡(luò)終端進(jìn)行供電

。型號(hào)E0109P-E/M接口數(shù)量9個(gè)接口類型8百兆PoE電口＋1百兆電口標(biāo)準(zhǔn)802.3、802.3u、802.3ab、802.3af、高優(yōu)先級(jí)端1-2口交換容量1.8Gbps包轉(zhuǎn)發(fā)率1.339Mpps內(nèi)部緩存1.25Mbits外殼金屬材質(zhì),無風(fēng)扇尺寸170mm×27.6mmx93.1mm安裝方式桌面式、壁掛式圖3poe交換機(jī)示意表3-5交換機(jī)技術(shù)指標(biāo) 功能特性（1）250米遠(yuǎn)距離傳輸（2）支持端口防雷（3）檢測(cè)供電不燒機(jī)（4）寬溫運(yùn)行，鐵殼外觀，散熱性好3.4硬盤錄像機(jī)選型（DS-8116HS-S）硬盤錄像機(jī)(Digital

Video

Recorder,DVR)即數(shù)字視頻錄像機(jī),它是一套進(jìn)行圖像存儲(chǔ)處理的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，具有對(duì)圖像/語音進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間錄像、錄音、遠(yuǎn)程監(jiān)視和控制的。DVR

是一套進(jìn)行圖像存儲(chǔ)處理的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，具有對(duì)圖像/語音進(jìn)行

長(zhǎng)時(shí)間錄像、錄音、遠(yuǎn)程監(jiān)視和控制的功能，采用了

集合了錄像機(jī)、畫面分割器、云臺(tái)鏡頭控制、報(bào)警控制、網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)任宸N功能于一身，用一臺(tái)設(shè)備就能取代模擬監(jiān)控系統(tǒng)一大堆設(shè)備的功能，而且在價(jià)格上也占有很大的優(yōu)勢(shì)圖4硬盤錄像機(jī)示意圖型號(hào)DS-8116HS-S系統(tǒng)參數(shù)視頻接入路數(shù)32網(wǎng)絡(luò)輸入帶寬256Mbps網(wǎng)絡(luò)輸出帶寬160Mps錄像分辨率8MP/7MP/6MP/5MP/4MP/3MP/1080P/UXGA/720P/VGA/4CIF/DCIF/2CIF/CIF/QCIF視頻參數(shù)視頻輸出1路HDMI,VGAHDMI輸出4K(3840*2160)/30H，2k（2560*1440）/60Hz，1920*1080/60Hz，1600*1200/60Hz,1280*1024/60HZ,1280*720/60HZ,1024*768/60HZ同步回放16VGA輸出與HDMI同源，1920*1080/60Hz，1600*1200/60Hz，1280*1024/60HZ,1280*720/60HZ,1024*768/60HZ視頻解碼格式H.265，Smart265，H.264,Smart264解碼能力1路8MP/4路1080P硬盤管理盤位2個(gè)SATA接口單盤容量最大支持8TB錄像管理錄像/抓圖模式手動(dòng)錄像，定時(shí)錄像，事件錄像，移動(dòng)偵測(cè)錄像，報(bào)警錄像，動(dòng)測(cè)或報(bào)警錄像回放模式即時(shí)回放，常規(guī)回放，事件回放，智能回放，外部文件回放,日志回放備份模式常規(guī)備份，事件備份，錄像剪輯備份圖3-6硬盤錄像機(jī)參數(shù)參數(shù)和特點(diǎn):

（1）嵌入式操作系統(tǒng):

1.1DS-8116HS-S系列網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機(jī)采用高性能嵌入式實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)(

RTOS)和嵌入式處理器，完美實(shí)現(xiàn)

1.2構(gòu)建監(jiān)控系統(tǒng)所需要的各種功能。代碼固化在FLASH中，系統(tǒng)更加穩(wěn)定可靠

（2）硬件壓縮功能:

2.1支持多達(dá)16路PAL/NTSC制式視頻信號(hào),每路皆可實(shí)時(shí)每秒25幀D1分辨率的獨(dú)立硬件壓縮，視頻壓縮采用H

264壓縮技術(shù)，不僅支持變碼率，而且支持變幀率?？稍O(shè)定視頻圖像質(zhì)量，也可設(shè)定視頻圖像的壓縮碼流:

2.2支持多達(dá)16路音頻信號(hào)，每路音頻信號(hào)獨(dú)立實(shí)時(shí)壓縮，音頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)采用OggVorbis，

壓縮碼率為16kbps;

2.3視頻和音頻信號(hào)壓縮后生成復(fù)合的H

264碼流，碼流回放時(shí)視頻和音頻保持同步。也可設(shè)置不用音頻:

2.4支持多種分辨率，從FULL

D1到eCIF:

2.5）支持多區(qū)域移動(dòng)偵測(cè):支持0OSD,日期和時(shí)間的位置、灰度可以設(shè)置，日期和時(shí)間自動(dòng)增加;支持透明LOGO

或非透明LOGO，支持透明通道傳輸，特別適合于集中監(jiān)控;支持水印(WATERMARK)技術(shù)。

（3）網(wǎng)絡(luò)功能:

3.1支持TCP/IP協(xié)議(支持ARP、

RARP、IP、TCP、PPP、PPOE、DHCP、SINMP

等等);

3.2支持寬帶撥號(hào)上網(wǎng):3.3支持電話線窄帶傳輸;

3.4可以使用應(yīng)用軟件或?yàn)g覽器通過網(wǎng)絡(luò)設(shè)置參數(shù)、實(shí)時(shí)瀏覽任何-路或多達(dá)十六路的視頻和音頻信號(hào)、查看視頻設(shè)備狀態(tài)。報(bào)警信號(hào)可以通過網(wǎng)絡(luò)上傳;

可以通過網(wǎng)絡(luò)控制云臺(tái)和鏡頭:

3.5管理主機(jī)可通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)紀(jì)錄壓縮碼流;

3.6管理主機(jī)可通過網(wǎng)絡(luò)下載硬盤上的文件，也可通過網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程回放網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機(jī)上記錄的文件

3.7可通過網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程升級(jí)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程維護(hù);

3.8RS-232C串口和RS-485接口皆支持網(wǎng)絡(luò)透明通道連接，PC

管理主機(jī)可通過網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機(jī)的透明通道控制串行設(shè)備:

3.9支持管理主機(jī)(監(jiān)控中心)和網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機(jī)(前端)的雙向語音通訊;具備WEB

SERVER功能，可以通過IE瀏覽器訪問和設(shè)置網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機(jī):存儲(chǔ)功能

可以支持八個(gè)SATA硬盤，每個(gè)SATA硬盤的容量可達(dá)500GB;

3.10同時(shí)工作硬盤個(gè)數(shù)最多不超過2個(gè):硬盤文件系統(tǒng)為FAT32;硬盤上文件可以選擇循環(huán)記錄和非循環(huán)記錄:支持網(wǎng)絡(luò)盤庫:支持USB閃盤、USB硬盤、USB刻錄機(jī);

3.11文件記錄有六種模式:定時(shí)錄像、手動(dòng)錄像、移動(dòng)檢測(cè)錄像、報(bào)警錄像、移動(dòng)檢測(cè)錄像&報(bào)警錄像、移動(dòng)檢測(cè)錄像|報(bào)警錄像;文件切換時(shí)不丟幀;

3.12遠(yuǎn)程維護(hù):可以通過應(yīng)用軟件或?yàn)g覽器設(shè)置參數(shù)。

3.13在線升級(jí):可以通過網(wǎng)絡(luò)在網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機(jī)工作時(shí)升級(jí)其控制軟件。

3.14雙向?qū)χv:支持監(jiān)控中心和本地之間的語音通訊。

3.15控制面板:支持本地監(jiān)控面板按鍵操作，全菜單操作，使用方便。

3.16硬盤支持:支持RS-485接口鍵盤。

3.17預(yù)覽功能:支持視音頻本地實(shí)時(shí)預(yù)覽和網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)監(jiān)控。支持圖像局部遮擋。

3.18回放功能:支持在監(jiān)視器上的本地回放記錄碼流和通過網(wǎng)絡(luò)在管理主機(jī)上回放記錄碼流。云臺(tái)控制:可通過本地控制而板或網(wǎng)絡(luò)用RS-485接口控制云臺(tái)和鏡。3.5網(wǎng)線選型選擇超五類網(wǎng)線防水/防曬/防凍/耐抗壓/室外用/POE供電產(chǎn)品類型U/UTPCATSE-4P-PVC-CMX芯線導(dǎo)體標(biāo)稱直徑(mm)0.450芯線絕緣絕緣材料高密度聚乙烯絕緣外徑0.82±0.04mm外護(hù)套護(hù)套厚度0.50±0.05mm護(hù)套外徑4.7±0.4mm表面光潔亮面,飽滿護(hù)套材料PVC(符合RoHS),CMX顏色灰色噴碼標(biāo)識(shí)字體高度3.0±0.3mm字體顏色黑色打印誤差及間距≤±0.5%,1m芯線顏色第一對(duì)白(藍(lán))/藍(lán)第二對(duì)白(橙）/橙第三對(duì)白(綠)/綠第四對(duì)白(棕）/棕外護(hù)套機(jī)械物理性能老化前抗張強(qiáng)度Mpa)≥13.5,伸長(zhǎng)率(%)≥150老化條件(C×hrs)100℃×24h×7d老化后抗張強(qiáng)度（Mpa)≥12.5,伸長(zhǎng)率(%)≥125冷彎(-20±2℃×4小時(shí))電纜外徑的8倍,不開裂電氣性能(20℃)1.0-100.OMHz特性阻抗(Q)100±151.0-100.OMHz時(shí)延差20℃(ns/100m)≤45直流電阻20℃(2/100m)max14.8直流電阻不平衡(%)max5.0表3-7網(wǎng)線參數(shù)指標(biāo)表3.6HC-SR501人體紅外模塊圖5人體紅外模塊實(shí)物圖 功能特性：（1）光敏控制（強(qiáng)光直射）、全自動(dòng)感應(yīng)以及L和H兩種觸發(fā)方式、感應(yīng)封鎖時(shí)間（實(shí)時(shí)探測(cè)需要的對(duì)象）、抗干擾（聲音、電磁）等特性。（2）該模塊通過傳感器上的兩個(gè)熱式電元（串、并聯(lián)）和紅外探頭，這兩個(gè)元件的電極方向相反，并且對(duì)環(huán)境輻射的作用差不多，所以釋放電源的時(shí)候就相互抵消了，使得探測(cè)器沒有反應(yīng)，沒有信號(hào)輸出。（3）它的輻射照面帶有濾光片，所以紅外探測(cè)器的探頭只對(duì)人體的紅外輻射會(huì)作出反應(yīng)，其他輻射都可以忽略，這樣一來就免去了很多無關(guān)緊要的事物對(duì)該模塊的影響。（4）熱式元件對(duì)人體所發(fā)出的紅外波長(zhǎng)尤為敏感，并且主要目標(biāo)也是人，非常有利于本設(shè)計(jì)的研究。（5）具有自動(dòng)識(shí)別帶有紅外輻射的活體的功能，在探測(cè)區(qū)范圍內(nèi)，人體紅外的聚焦會(huì)使人很容易被識(shí)別從而進(jìn)行拍攝工作。該指令主要是由DSP發(fā)送給設(shè)備端進(jìn)行處理的。（6）自動(dòng)識(shí)別、自動(dòng)感應(yīng)是菲泥爾濾片最獨(dú)特的功能，并且能夠產(chǎn)生不同的感應(yīng)距離，從而產(chǎn)生不同的監(jiān)控范圍，監(jiān)控范圍越大，控制就越嚴(yán)謹(jǐn)[9]。3.4服務(wù)器選型視頻服務(wù)器（Video

Server）是一種對(duì)視音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮、存儲(chǔ)及處理的專用嵌入式設(shè)備，在遠(yuǎn)程監(jiān)控及視頻等方面都有廣泛的應(yīng)用。視頻服務(wù)器采用MPEG4或MPEG2等壓縮格式，在符合技術(shù)指標(biāo)的情況下對(duì)視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮編碼，以滿足存儲(chǔ)和傳輸?shù)囊蟆Ｒ曨l服務(wù)器是一種對(duì)音視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼處理并完成網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)膶Ｓ迷O(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控的功能。影音服務(wù)器集影音資料整理、歸納、編輯、存儲(chǔ)、收藏于一體，任意復(fù)制藍(lán)光光盤、DVD、CD，整理成完整的數(shù)據(jù)資料網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控視頻服務(wù)器是一種實(shí)現(xiàn)音視頻數(shù)據(jù)編碼、網(wǎng)絡(luò)傳輸處理的專用設(shè)備，它由音視頻編碼器、網(wǎng)絡(luò)接口、音視頻接口、RS422/RS485串行接口、RS232串行接口等構(gòu)成。本方案采用了h265型號(hào)的服務(wù)器。視頻輸出參數(shù)畫面分割數(shù)量1/4/9/16/25/36畫面分割輸出分辨率3840*2160P@60HZ/30HZ、1920*1080@60HZ/50HZ/30HZ，1366*768@50HZ接入網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)數(shù)量512路800W/500W/200W/130W像素的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)解碼參數(shù)解碼能力(單屏)1畫面時(shí)=4K(奇數(shù)口支持，oUT1),對(duì)應(yīng)800W像素、畫面時(shí)=1080P，對(duì)應(yīng)200W像素16畫面時(shí)=720P，對(duì)應(yīng)130W像素25畫面時(shí)=D1支持H.265解碼視頻輸入接口類型HDMI輸入(H.264編碼)輸入分辨率1920*1080@60HZ，可自動(dòng)識(shí)別分辨率網(wǎng)絡(luò)帶寬攝像機(jī)帶寬200萬像素:4MBPS，130萬像素:3MBPS,100萬像素:2MBPS,40萬像素:1MBPS外部接口網(wǎng)絡(luò)接口RJ4510M/10OM/1000MBPS自適應(yīng)以太網(wǎng)口串行接口與網(wǎng)絡(luò)鍵盤或網(wǎng)絡(luò)中轉(zhuǎn)控制器上的RS232和RS485接口配套使用USB接口有視頻接口HDMI其他顯示響應(yīng)速度從A攝像機(jī)切換到B攝像機(jī)顯示速度小于1秒控球響應(yīng)速度小于1秒電源220VAC功耗≤60W體積長(zhǎng)寬高430X300x178MM標(biāo)準(zhǔn)4U機(jī)箱工作溫度-10°℃--+55°℃表3-8服務(wù)器參數(shù)表服務(wù)器功能攝像頭數(shù)量限制小強(qiáng)大的解碼能力字符疊加功能Linux操作系統(tǒng)防入侵，防病毒4軟件設(shè)計(jì)一個(gè)完整的系統(tǒng)都離不開軟件的設(shè)計(jì)，本章將對(duì)整個(gè)系統(tǒng)各模塊的軟件設(shè)計(jì)進(jìn)行詳細(xì)介紹。主要包括：開發(fā)環(huán)境的搭建、軟件的總體設(shè)計(jì)方案、攝像頭模塊、人體紅外模塊、QT服務(wù)器模塊以及各個(gè)模塊的代碼實(shí)現(xiàn)和樣例。4.1開發(fā)環(huán)境的搭建本系統(tǒng)主要由四部分組成：攝像頭、人體紅外、6818開發(fā)板、QT服務(wù)器。攝像頭通過紅外判斷指令進(jìn)行圖像采集，拍攝視頻數(shù)據(jù)，并將視頻數(shù)據(jù)發(fā)送到開發(fā)板，開發(fā)板再將儲(chǔ)存的視頻數(shù)據(jù)以文件的形式發(fā)送到服務(wù)器端，服務(wù)端將接收并將其保存?zhèn)浞?。用戶既可以通過服務(wù)器后臺(tái)查看備份視頻記錄，又可以在開發(fā)板上查看實(shí)時(shí)監(jiān)控的視頻數(shù)據(jù)。4.2系統(tǒng)軟件的總體設(shè)計(jì)方案開始開始紅外檢測(cè)N紅外檢測(cè)視頻數(shù)據(jù)處理視頻數(shù)據(jù)處理發(fā)送到開發(fā)板Y發(fā)送到開發(fā)板設(shè)備、系統(tǒng)初始化設(shè)備、系統(tǒng)初始化發(fā)送到服務(wù)器端發(fā)送到服務(wù)器端視頻采集結(jié)束視頻監(jiān)控系統(tǒng)初始化結(jié)束視頻監(jiān)控系統(tǒng)初始化打開設(shè)備圖4.1總體方案設(shè)計(jì)圖4.3各個(gè)模塊軟件的設(shè)計(jì)4.3.1攝像頭模塊設(shè)計(jì)首先寫好攝像頭程序源代碼，然后在Linux環(huán)境下進(jìn)行arm-qmake交叉編譯，生成可執(zhí)行文件，再通過Secure-CRT軟件把可執(zhí)行程序下載到開發(fā)板上，并使用QT軟件做一個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)界面和客戶端程序，并拷入開發(fā)板，用于整個(gè)軟件流程的控制，在監(jiān)控系統(tǒng)顯示界面上使用虛擬按鈕從界面主頁進(jìn)入視頻拍攝界面，此時(shí)需要添加一個(gè)進(jìn)程（process），需要進(jìn)行視頻拍攝的時(shí)候還打開這個(gè)進(jìn)程，實(shí)現(xiàn)視頻拍攝功能，該進(jìn)程也可隨時(shí)手動(dòng)暫停、關(guān)閉。并讓攝像頭把拍攝的視頻除了在開發(fā)板上能夠看到視頻拍攝的視頻外，還把視頻數(shù)據(jù)以文件的格式保存下來，并通過udp協(xié)議發(fā)送到服務(wù)器。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)要實(shí)現(xiàn)的是二路視頻拍攝，所以會(huì)用到兩個(gè)攝像頭同時(shí)進(jìn)行拍攝，兩路拍攝互不影響，可以實(shí)時(shí)監(jiān)控兩個(gè)不同區(qū)域。4.3.2人體紅外模塊設(shè)計(jì)在開發(fā)板上安裝人體紅外模塊之前需要先寫一個(gè)紅外驅(qū)動(dòng)，讓開發(fā)板能檢測(cè)到紅外模塊，根據(jù)紅外模塊的原理圖配置好引腳，讓紅外模塊在開發(fā)板板上能正常運(yùn)行。接通電源后，如果在紅外模塊在紅外探測(cè)區(qū)范圍內(nèi)檢測(cè)到活體（人體），此時(shí)紅外模塊就會(huì)立刻向開發(fā)板發(fā)送信號(hào)，開發(fā)板就會(huì)