1.引言
　　隨著通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展，通過網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控重要場所已倍受人們關(guān)注，網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)在此背景下產(chǎn)生，并成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)是一種結(jié)合傳統(tǒng)攝像機(jī)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)所產(chǎn)生的新一代攝像機(jī)，它可以將影像通過網(wǎng)絡(luò)傳至地球另一端，且遠(yuǎn)端的瀏覽者不需用任何專業(yè)軟件，只要標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)瀏覽器（如“Microsoft IE或Netscape）即可監(jiān)視其影像。網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)要將高清晰度的實(shí)時(shí)視頻信息通過互聯(lián)網(wǎng)傳送到監(jiān)控終端，因其信息量巨大，所以必須壓縮。通常人們采用DSP與MPEG-4算法相結(jié)合的方案來實(shí)現(xiàn)，不僅編程工作量大，而且產(chǎn)品的成本高。本文所介紹的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)采用專用的MPEG-4壓縮芯片、以嵌入式Linux作為操作系統(tǒng)，不僅開發(fā)便捷、成本低廉，而且實(shí)時(shí)性好，適用范圍廣。
　　2.系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
　　系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)包括硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)兩部分。這兩部分工作是互相聯(lián)系的，需要交叉進(jìn)行，系統(tǒng)設(shè)計(jì)是開發(fā)人員進(jìn)行的工作，他們將系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段得到的目標(biāo)系統(tǒng)的邏輯模型轉(zhuǎn)換為目標(biāo)系統(tǒng)的物理模型，該階段得到工作成果――系統(tǒng)設(shè)計(jì)說明書是下一個(gè)階段系統(tǒng)實(shí)施的工作依據(jù)。硬件設(shè)計(jì)模塊主要包括微控制器模塊、微控制器是將微型計(jì)算機(jī)的主要部分集成在一個(gè)芯片上的單芯片微型計(jì)算機(jī)。
　　微控制器誕生于20世紀(jì)70年代中期，經(jīng)過20多年的發(fā)展，其成本越來越低，而性能越來越強(qiáng)大，這使其應(yīng)用已經(jīng)無處不在，遍及各個(gè)領(lǐng)域。例如電機(jī)控制、條碼閱讀器/掃描器、消費(fèi)類電子、游戲設(shè)備、電話、HVAC、樓宇安全與門禁控制、工業(yè)控制與自動(dòng)化和白色家電（洗衣機(jī)、微波爐）等。壓縮編碼模塊、網(wǎng)絡(luò)接口模塊和相機(jī)控制模塊四部分。
　　微控制器模塊主要由主控芯片、DataFlash和SDRAM（1）組成。其中，主控芯片是整個(gè)控制系統(tǒng)的核心，它負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的調(diào)度工作。DataFlash里固化了嵌入式Linux內(nèi)核、及其文件系統(tǒng)、應(yīng)用軟件和系統(tǒng)配置文件。壓縮編碼模塊由視頻數(shù)據(jù)采集芯片、MPEG-4壓縮編碼芯片、SDRAM（2）組成，負(fù)責(zé)將視頻流轉(zhuǎn)化為MPEG-4碼流。網(wǎng)絡(luò)接口模塊主要是配合主控芯片傳送MPEG-4碼流。相機(jī)的控制模塊主要由串口芯片組成，其完成轉(zhuǎn)發(fā)控制相機(jī)命令的功能。當(dāng)系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，微控制器通SPI（Serial Peripheral Interface，串行外設(shè)接口）將Linux內(nèi)核轉(zhuǎn)入SDRAM（1）中，系統(tǒng)從SDRAM（1）中啟動(dòng)。系統(tǒng)啟動(dòng)后，微控制器通過HPI（Host Peripherial Interface，主機(jī)接口）控制MPEG-4編碼模塊。統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。
　　
　　圖1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖
　　軟件設(shè)計(jì)部分主要包括嵌入式Linux移植、MPEG-4壓縮編碼模塊、CGI控制程序和MPEG-4解碼程序四部分。嵌入式Linux系統(tǒng)存放到由AT91RM9200控制的DataFlash里，它負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)軟件的調(diào)度工作。MPEG-4壓縮編碼模塊主要負(fù)責(zé)模擬視頻流的采集，并將數(shù)字視頻流壓縮為MPEG-4數(shù)據(jù)流。CGI控制程序主要負(fù)責(zé)對攝像機(jī)的控制和對MPEG-4視頻流的相關(guān)設(shè)置。簡稱CGI.在物理上是一段程序，運(yùn)行在服務(wù)器上，提供同客戶端HTML頁面的接口。這樣說大概還不好理解。那么我們看一個(gè)實(shí)際例子：現(xiàn)在的個(gè)人主頁上大部分都有一個(gè)留言本。留言本的工作是這樣的：先由用戶在客戶端輸入一些信息，如名字之類的東西。接著用戶按一下”留言“（到目前為止工作都在客戶端），瀏覽器把這些信息傳送到服務(wù)器的CGI目錄下特定的cgi程序中，于是cgi程序在服務(wù)器上按照預(yù)定的方法進(jìn)行處理。在本例中就是把用戶提交的信息存入指定的文件中。然后cgi程序給客戶端發(fā)送一個(gè)信息，表示請求的任務(wù)已經(jīng)結(jié)束。此時(shí)用戶在瀏覽器里將看到”留言結(jié)束“的字樣。整個(gè)過程結(jié)束。MPEG-4解碼程序主要負(fù)責(zé)對通過網(wǎng)絡(luò)得到的MPEG-4數(shù)據(jù)流的解碼工作。