概述
視頻監控系統目前被廣泛套用於日常生活的各個方面，傳統的模擬信號監控系統已經日趨完善，並且逐漸向數字視頻監控系統方向過渡。最近，逐漸興起了一個新的研究方向——P2P網路攝像機。P2P網路攝像機可以使用戶在任意地點，使用能夠接入Internet的PC機進行遠程監控。目前的網路監控系統主要是由網路攝像機（或者攝像機和視頻伺服器)完成視頻採集和網路傳輸任務。這種結構在數據處理，網路傳輸方面有一定的優勢，但是存在著不容忽視的問題，例如，需要為網路攝像機分配靜態的IP位址，硬體的投資大，系統很難更新等。P2P技術改變了傳統的C/S模式，P2P網路提供了一種可擴展的和容錯的機制，不需要維護巨大的路由表信息，就可以定位網路上的任何節點，這使得P2P在很多領域都獲得了套用。根據需求，設計了基於Skype(Skype是目前很流行的一種P2P網路協定)的PC機平台上的網路監控系統，充分利用ADSL等寬頻接入技術和PC機處理能力。可將圖像採集、遠端設備的控制信號直接連入Intranet/Internet。被授權的用戶通過PC機就可以在具有Intenet接入能力的世界上的任何地方對遠端進行遠程監控。在系統內部，不需要為監控點分配靜態的IP位址。工作原理
當監控主機（指電腦、手機等顯示設備或者NVR等錄像設備）M1(M1，M2，M3為任意不同的監控主機)連線到網路以後，自動發一個數據包通知伺服器S（伺服器S可以是某台監控主機，也可以是另外獨立的專用伺服器，假設M3作為伺服器S)，伺服器S把當前正在工作的監視器（指網路攝像機）C1、C2、C3...的IP位址返回給監控主機Ml，監控主機M1選擇部分或全部的監視器（如C1，C2）並將信息反饋給受控點伺服器S，伺服器S將監控主機Ml的IP加上其所選的監視器（如C1，C2）的lP作為一條記錄保存下來。此後，當有監控主機M2也需要監控與Ml同樣的部分監視器（如C1，C2）時，伺服器S對M2的請求和所保存的記錄進行比較以後，將監控主機Ml的IP發給M2，則M2可以直接到M1上獲得所需的數據，而無需連線到對應的監視器（如C1，C2）上，從而減少了監視器（如C1，C2）的負擔．同時也充分利用了每台監控主機的閒置資源．提高了整個系統的性能。P2P的特點是當連線的數量越多，工作得越好。所以當在P2P網路攝像機進行多畫面監控時，整個監控系統將工作得更好。監視器的結構設計：監視器一端通過Intenet連線監控主機。另一端通過RS一485匯流排連線控制器，所以P2P網路攝像機監視器的設計優劣程度決定了整個系統的功能實現和整體性能。監視器由六大模組組成：攝像頭模組f圖像感測器+數據壓縮處理器)、網路模組、步進電機模組、微處理器模組、存儲模組和電源模組。其中攝像頭模組主要負責現場圖像的採集和處理，步進電機作為攝像頭的輔助模組，它使攝像頭能達到全方位多視角的圖像監視，網路模組完成監視器Internet的物理連線，網路收和傳送：存儲模組包括兩類：一類是用於存儲網路參數和用戶記錄信息的EEPROM，一類是用作網路收發快取的靜態隨機存儲器SRAM。
攝像頭模組
P2P網路攝像機攝像頭模組包含圖像感測器和數據壓縮處理器兩部分。圖像感測器採用的是OmniVision公司推出的CMOS彩色圖像感測器0V7620，該感測器的最大解析度為664x492。它不但能工作在逐行掃描方式下，而且能工作在隔行掃描方式下。可通過12c匯流排配置片內暫存器，使0V7620輸出RGB原始數據。664像素×492像素的圖像陣列掃描輸出原始的RGB彩色圖像信號，經模擬處理電路進行曝光、校正、自電平調整等處理後根據輸出要求可轉換成YUV等多種信號輸出形式，其模擬視頻信號經兩路10位視頻A/D轉換器轉換後由視頻接口輸出16位的YUV4：2：2或RGB4：2：2格式的標準數字視頻圖像信號。數據壓縮處理器採用OmniVision公司生產的專用DSP-OV528作為圖像數據壓縮處理晶片。OV528一款單片低功耗、小體積、高性能的DSP．完成色校正、JPEG壓縮和編碼等，然後把數據送到SRAM儲存或直接通過接口傳輸到上位機。OV528支持的接口有兩種：一種是RS一232，波特率範圍在9．6．920kb/s之間，常用的波特率設定值是115．2kbls，230．4kb/a和460名kb/s；另一種是SPI，可以獲得更高的傳輸速率，達到2—4Mb/s。網路模組
P2P網路攝像機網路模組為監視器連線到Internet提供物理接口，用以實現TCP/IP連線的建立，接收來自P2P網路攝像機的網路數據包並解封裝存儲在接收快取中，等待微處理器的處理同時負責將採集到的圖像數據打包後傳送給監控主機。在網路模組的設計中，主要由硬體協定棧晶片W3100A和網卡晶片RTL8201協調工作來實現監視器在Intemet上的套用。W3100A是韓國wizllet公司專門為乙太網互聯和嵌入式設備推出的硬體TCP/IP協定棧晶片，其硬體TCP/IP協定棧包含了TCP、UDP、IP、ARP和ICMP協定。W3100A硬體協定棧則可以在占用極低系統資源的條件下快速完成網路通信。它支持硬體乙太網協定DLC和MAC；同時支持四路獨立的網路連線；支持PING命令；協定處理速度達到全雙工4～5Mbps；支持In—tel/Motorola MCU匯流排接口；支持12C接口；帶有標準的MII接口，可連線底層乙太網可提供SocketAPI加速應用程式開發；支持全雙工模式；其內建16KB雙口RAM可作為數據緩衝區採用0．35pmCMOS製造工藝。RTL8201是帶有媒體獨立接口MII(MediaIndependent Intor-face)的單口10/100Mb/s乙太網收發器，從硬體的角度看，乙太網接口電路主要由MAC控制器和物理層接口(Physical Layer,PHY)兩大部分構成，超低耗和小於180Ma/3．3V操作電壓，全雙工和半雙T操作，提供一個LED顯示器指示一個網路迴環存在。網路模組中．W3100A採用非直連匯流排模式與MCU相連，採用MII與RTL8201相連。
外部存儲器
在監視器的設計中．存儲器分為兩類：上類是用作網路數據收發快取的靜態隨機存儲器SRAM；一類是用於存儲網路參數和用戶記錄信息的E2PROM。靜態RAM採用IS61C1024作為網路數據的收發快取。IS61C1024是128Kx8的島速CMOS靜態RAM；E2PROM在監視器上需要存儲網路模組的網路參數（IP位址、子網掩碼、網關)和用戶記錄信息，本系統採用I2C匯流排控制的存儲晶片，E2PROM型號為24C02，當以後需要擴大存儲容量時，不需要再另外占用單片機的I/0口資源，只需按地址操作，互不衝突。電源及應用程式
RS--485匯流排套用於監視器和控制器之間的連線。RS-485匯流排的特性是線路設計簡單、價格低廉、控制方便：其信號採用差分方式進行，有很強的抗干擾能力。本設計中的485接口轉換晶片選用MAX485；監視器中各個模組的工作電壓不盡相同，有5v和3．3v兩種。利用LM317，通過外接電阻可以很方便地將5V降為3．3V。監控主機應用程式, 應用程式的總體設計按照應用程式的功能劃分為八大功能模組。應用程式界面顯示模組：應用程式的整體框架。界面中選單、工具列、狀態欄的布局，各個子視窗之間的相互聯繫，界面的刷新等；2)身份驗證模組：包含用戶名和密碼輸入對話框和驗證結果的信息提示框；3)系統管理模組：管理員的專用模組。通過它可以對用戶一記錄進行管理，包括用戶記錄的添加、刪除、許可權等級的設定：修改等；4)操作控制模組：用戶的操作平台。包括改變攝像頭的採集模式和採集解析度，採集燈光的調節，雲台的轉動角度，傳送給控制器的控制命令等；5)網路傳輸模組：監控主機應用程式與遠端艙視器的連線“接口”，是實現網路控制的核心部分。實現網路數據包的傳送和接收；6)圖像顯示模組：自動跟蹤圖像變化，模擬現場環境，構築監控圖像界面，根據用戶的操作對圖象的顯示區域進行調整，對顯示界面進行分割或切換。在同步現場圖像變化的同時，監控方的一切鍵盤及滑鼠操作要反映在現場圖像上，能對圖像的局部區域進行處理，比如局部放大，縮小；7)圖像保存模組：以資料庫形式保存收到的圖像數據、發fI；的控制命令和管理員的管理操作記錄等：8)查詢回放模組,供日後系統維護，記錄查詢之用，圖像數據的調用查看等；
