隨著人們對生活和工作環境的安全性的要求不斷提高，安全防范的重要性越來越突出。視頻監控技術在各個領域發揮著越來越重要的作用，比如對森林、旅游景點、城市小區等通過視頻監控來實時監控現場發生的情況。將嵌入式技術和無線網絡技術應用于視頻監控終端，與傳統的有線視頻監控相比，無線視頻監控擺脫了網絡電纜的束縛，提高了視頻監控的靈活性和可擴展性。監控人員可以攜帶手持監控設備而不必在固定位置值守來監控現場。

在無線網絡環境下傳輸視頻，龐大的視頻信息量對有限的傳輸帶寬是難以承受的，成為阻礙其應用的瓶頸之一，因此，需要高效率的視頻壓縮標準來滿足無線傳輸帶寬的需求。新一代視頻壓縮標準H．264是面向Internet和無線網絡的視頻圖像編解碼技術，它不僅提高了壓縮效率，而且增加了網絡適應能力，降低了網絡帶寬的需求。H．264標準定義了視頻編碼層VCL(Video Coding Layer)和網絡提取層NAL(Network Abstraction Layer)。視頻編碼層主要采用幀內預測、幀間預測、變換和量化、熵編解碼等技術實現視頻壓縮功能，網絡提取層將編碼后的數據封裝成NALU單元，以適應在無線網絡中傳輸。

移動視頻監控終端以ARM微處理器為核心，剪裁適合視頻監控終端的嵌入式Linux操作系統。通過配備無線網卡接收監控前端壓縮視頻數據，解碼、顯示監控前端發送的視頻流，實時顯示前端監控畫面。本文將重點闡述在視頻傳輸過程中采用RTP／UDP／IP協議時，出現的視頻包亂序、丟包處理方法，以及在ARM平臺上對H．264解碼器的移植和實現。

1 系統的硬件平臺

系統硬件平臺主要由嵌入式微處理器、NANDFLASH，SDRAM，IEEE802．11協議無線網卡、LCD模塊組成。本系統的微處理器選用三星公司ARM9內核的S3C2440，系統時鐘采用400 MHz的工作頻率。S3C2440內部集成了大量的功能單元，包括：存儲器控制器有8個Bank區間、LCD控制器、USB控制器以及豐富的外設接口資源，根據視頻監控終端的需求，在此基礎上進行外圍電路的配置和擴展。視頻監控終端硬件框圖如圖1所示。

存儲器包括ROM和RAM兩部分，ROM配備了非線性結構的K9F1208UOM容量為64M×8 b的NAND FLASH芯片；RAM配備2片HY57V561620BT—H組成32位數據總線的SDRAM，適用監控終端處理龐大視頻數據的需求。在USB Host接口上外接一塊基于IEEE802．11協議的無線網卡，通過無線AP端點接收監控前端視頻數據。液晶屏選用TFT真彩液晶屏，并配備相應的觸摸屏實現人機交互的目的。

2 系統的軟件設計

移動視頻監控終端軟件設計以嵌入式Linux操作系統為核心，作為一種開源操作系統，Linux具有支持多種硬件平臺、豐富的設備驅動和良好的網絡功能等特點。針對監控終端的具體應用對內核進行配置，剪裁出合適的系統。監控終端應用軟件是建立在操作系統之上，為實現RTP／UDP／IP協議下接收H．264視頻流和ffmpeg解碼庫實時解碼視頻流。

2．1 H．264視頻流的傳輸

2．1．1 傳輸方式選擇

視頻的實時傳輸要求較低的時間延遲，并且允許一定的丟包率。由于TCP協議的3次握手以及丟包重傳機制會造成一定的延時，在實時監控系統中有一定缺陷，而UDP協議是面向無鏈接、不可靠的傳輸層協議，具有消耗資源小，傳輸速度快等特點，在視頻傳輸過程中偶爾丟包不會對監控畫面產生較大影響。UDP協議不提供數據包分包、封裝、數據包排序等缺點，為保障視頻流傳輸的可靠性，網絡傳輸部分采用建立在UDP協議之上的RTP(Real-time Transport Protocol)實時傳輸協議來實現，通過套接字與前端建立連接，以接收視頻流數據。RTP提供帶有實時特性的端對端數據傳輸服務，包括有效載荷類型的定義、序列號、時間戳和傳輸檢測控制。基于RTP／UDP／IP協議傳輸視頻流封裝格式如圖2所示。

2．1．2 視頻流傳輸

采用UDP協議傳輸RTP包時會出現亂序的現象，所謂亂序就是監控終端接收到RTP包順序可能前端發送的順序不一致，因此，首先要對接收的RTP包排序。采用在內存中建立一個雙向鏈表來保存接收的RTP包，按照RTP報頭的序列號(Sequence Number)順序存放到鏈表中，雙向鏈表結構體定義如下，部分變量用于RTP分片封包模式。

? ? 每當接收到一個新的RTP包后，根據序列號從鏈表尾開始搜索并插入到合適的位置，比如，接收到一個序列號SN=26的RTP包在鏈表中分配內存，找到位于25，27之間的位置插入該包，RTP包排序過程如圖3所示。