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随着3G/4G移动通信网络和计算机技术的快速发展，移动互联网从很多方面改善了人们传统的生活方式，3G/4G移动网络具有带宽宽、广域广、高安全性等突出特点，能够突破安防行业长距离数字化无线监控一直以来难以简单实现的瓶颈，为无线视频监控开辟了一条新的道路。
本文设计的一种移动视频监控及定位系统，采用S3C6410处理器作为硬件基础，以Mediastream、Live555、VLC开源项目为核心，3G/4G移动通信网络作为网络传输媒介，采用H.264编解码方式实现视频的采集传输播放，并集成GPS模块进行位置数据的采集、传输、显示，实现移动目标的视频监控、定位功能，该系统的前端硬件设备小巧，易于使用。
系统原理
系统框图
如图1所示。
图1系统框图
工作原理
系统前端采用S3C6410处理器为核心处理器，包括了摄像头、GPS模块、传输模块，提供了一个具有低成本、低功耗，高性能的应用处理器解决方案。它包含一个集成的多格式编解码器（MFC）支持MPEG4/H.263/H.264编码、译码以及VC1的解码。前端采用Mediastream开源项目从摄像头采集数据，然后S3C6410处理器使用其硬件编解码器将采集到数据编码成H.264视频流，发送到中转服务器，中转服务器使用Live555开源项目对视频流进行转发，最后在PC端使用VLC播放器进行解码播放，整个过程实现了视频采集、编码、传输、解码和播放功能。
前端通过嵌入式程序将GPS模块采集到的位置数据进行处理后，提取出其中的经纬度数据，利用Socket发送到PC端软件，PC端软件使用电子地图实时显示移动前端所在的地点，实现对移动目标的实时定位和监控功能，并记录其轨迹。
网络传输模块则使用通过USB接口连接到开发板上的3G上网卡连接3G网络，通过在前端脚本软件启动拨号上网，开启数据传输通道。
前端软件设计
GPS数据采集
数据采集
硬件设备采用的是S3C6410开发板，使用串口将GPS模块与开发板相连接，设定好串口相关参数后便可以从串口中读出实时的GPS数据。
图2前端硬件视频显示
根据前端视频采集的两套方案，PC端的视频显示对应也有两套方案如下：
（1）Mediastream+Live555+VLC，其中Mediastream负责视频的采集及传输，Live555负责进行视频流的转发，VLC进行视频的播放。Mediastream是一种点对点的传输，双方商定好端口之后进行传输及播放，但是VLC播放时使用的是RTSP流，还有RTSP的控制协议，因此采用Live555进行一个中间的转发，将Mediastream采集的视频流发送到Live555，Live555将视频流打包成RTSP流，然后使用VLC进行播放。
（2）使用MJPEG开源项目自带的播放控件及方式，可以在网页及VLC中进行播放显示。
以上两种方案都可以使用VLC进行播放，于是可以在网页中内嵌VLC的控件进行视频显示，电子地图和视频都可以在网页中进行展示了。
PC端界面
使用C#语言编写，将Socket服务器，地图显示以及视频显示综合在一个界面里边。Socket服务器接收到GPS数据后，存放在一个XML文件中供回放历史轨迹时使用。
系统运行情况
前端硬件如图2所示。
PC端监控软件实现的界面如图3所示。
采用不同方案进行对比，测试的数据见表1，分析表1，可见：
（1）终端和PC端均为局域网条件时，Mediastream对传和Mediastream+Live555+VLC效果均不错
（2）终端和PC端均为3G时，Mediastream对传和Mediastream+Live555+VLC效果都不好，丢包严重，Mediastream对传效果基本上决定Mediastream+Live555+VLC的效果，PC端下行速率只有100多kbps，明显少于终端上行速率
（3）Mediastream对传比Mediastream+Live555+VLC延迟小1-2秒，在PC端运行Live555比在终端运行延迟小约1秒，
（4）终端使用3G运行Mediastream+Live555，PC端使用局域网用VLC访问时（由于外网数据不能主动发送到内网，只能这么运行），CIF格式效果还不错，有些许延时，当设置比特率达到512kbps时，效果变差，不稳定，视频出现断续现象。VGA格式效果在384kbps左右时运行效果还可以，但运行不稳定，在其它比特率下运行，效果均不好。主观感觉CIF下的视频效果并不明显差于VGA。
结束语
本文设计并实现的移动视频监控及定位系统，前端可实现GPS、图片、视频的采集和上传，后端可进行远程控制、视频监控和定位，并通过电子地图显示前端的实时位置和历史运动轨迹。本系统有机结合了计算机多媒体技术和移动互联网技术，可以应用于多种行业的具体业务之中，可提高业务的信息化程度和人员的工作效率。
本文的设计思路可广泛用于车载监控、无线视频监控、城管执法等等领域，具有较广泛的实用价值和推广的意义。 |
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