一種移動視頻監控及定位系統的設計

　　前言

　　隨著3G/4G移動通信網絡和計算機技術的快速發展，移動互聯網從很多方面改善了人們傳統的生活方式，3G/4G移動網絡具有帶寬寬、廣域廣、高安全性等突出特點，能夠突破安防行業長距離數字化無線監控一直以來難以簡單實現的瓶頸，為無線視頻監控開辟了一條新的道路。

　　本文設計的一種移動視頻監控及定位系統，采用S3C6410處理器作為硬件基礎，以Mediastream、Live555、VLC開源項目為核心，3G/4G移動通信網絡作為網絡傳輸媒介，采用H.264編解碼方式實現視頻的采集傳輸播放，并集成GPS模塊進行位置數據的采集、傳輸、顯示，實現移動目標的視頻監控、定位功能，該系統的前端硬件設備小巧，易于使用。

　　系統原理

　　系統框圖

　　如圖1所示。

　　工作原理

　　系統前端采用S3C6410處理器為核心處理器，包括了攝像頭、GPS模塊、傳輸模塊，提供了一個具有低成本、低功耗，高性能的應用處理器解決方案。它包含一個集成的多格式編解碼器( MFC )支持MPEG4/H.263/H.264編碼、譯碼以及VC1的解碼。前端采用Mediastream開源項目從攝像頭采集數據，然后S3C6410處理器使用其硬件編解碼器將采集到數據編碼成H.264視頻流，發送到中轉服務器，中轉服務器使用Live555開源項目對視頻流進行轉發，最后在PC端使用VLC播放器進行解碼播放，整個過程實現了視頻采集、編碼、傳輸、解碼和播放功能。

　　前端通過嵌入式程序將GPS模塊采集到的位置數據進行處理后，提取出其中的經緯度數據，利用Socket發送到PC端軟件，PC端軟件使用電子地圖實時顯示移動前端所在的地點，實現對移動目標的實時定位和監控功能，并記錄其軌跡。

　　網絡傳輸模塊則使用通過USB接口連接到開發板上的3G上網卡連接3G網絡，通過在前端腳本軟件啟動撥號上網，開啟數據傳輸通道。

　　前端軟件設計

　　GPS數據采集

　　數據采集

　　硬件設備采用的是S3C6410開發板，使用串口將GPS模塊與開發板相連接，設定好串口相關參數后便可以從串口中讀出實時的GPS數據。

　　數據處理

　　從串口中讀取出來的GPS數據是標準的GPS數據，數據格式之一如下：

　　(1)Global Positioning System Fix Data(GGA)GPS定位信息
　　$GPGGA,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,M,<10>,M,<11>,<12>*hh
　　<1> UTC時間，hhmmss(時分秒)格式
　　<2> 緯度ddmm.mmmm(度分)格式(前面的0也將被傳輸)
　　<3> 緯度半球N(北半球)或S(南半球)
　　<4> 經度dddmm.mmmm(度分)格式(前面的0也將被傳輸)
　　<5> 經度半球E(東經)或W(西經)
　　<6> GPS狀態：0=未定位，1=非差分定位，2=差分定位，6=正在估算
　　<7> 正在使用解算位置的衛星數量(00~12)(前面的0也將被傳輸)
　　<8> HDOP水平精度因子(0.5~99.9)
　　<9> 海拔高度(-9999.9~99999.9)
　　<10> 地球橢球面相對大地水準面的高度
　　<11> 差分時間(從最近一次接收到差分信號開始的秒數，如果不是差分定位將為空