基于嵌入式WEB服务器的视频监控警报系统的研究
[摘要]提出一套完整的嵌入式WEB服务器的视频警报监控系统的设计方案,将系统分为应用程序模块、嵌入式WEB服务器模块、嵌入式Web网站三大部分。经过运行测试,系统运行良好。
[关键词]嵌入式WEB服务器监控系统
中图分类号:TP39文献标识码:A文章编号:1671-7597(2009)1220012-01
一、引言
随着科学技术的发展,人们对安全防范的要求越来越高。基于嵌入式Web服务器的远程监控系统采用嵌入式Web技术,把视频采集和Web功能集中到一个体积很小的设备内,仅用浏览器即可观看远程的视频,并且能够将可疑视频信息通过抓图的形式存储在系统供用户查看,从而达到安防的目的。
二、系统设计与实现
(一)系统总体结构
系统设计分为应用程序模块、嵌入式WEB服务器模块、嵌入式Web网站的设计与实现三部分。
由系统的应用程序模块对摄像头采集的视频画面中的海量数据进行分析,为监控者提供有用的关键信息,并将可疑数据图片主动EMAIL给用户。系统利用Web服务器,让用户在任何地方通过网络浏览器获取服务器发布的实时监控信息,进而实现远程实时控制、调节与维护。CGI程序用来显示历史警报图片信息,也可以供用户实时浏览监控端的视频信息。系统还使用数据库管理系统对系统中的信息进行统一管理。系统的总体结构如图1所示。
(二)应用程序模块
嵌入式应用程序模块包括:数字图像采集模块、图像控制检测模块、图像压缩模块、存储模块、警报图片发送模块这五大模块的开发。数字图像采集模块实时循环采集摄像头的数据;图像控制检测模块对采集模块采集的图片进行运动检测判断是否为可疑图片,如果是且满足图片质量要求则调用图像压缩模块将可疑图片压缩,如果是但不满足图片质量要求则由检测模块自行调节曝光参数等信息再调用压缩模块,否则丢弃图片;图像压缩模块将警报图片压缩后调用警报发送模块将警报图片发送到用户的EMAIL地址中,同时调用存储模块将压缩图片存储到U盘中;存储模块存储图片时检查系统存储空间是否足够,如果不够发送U盘已满警告给客户EMAIL地址。
(三)嵌入式WEB服务器模块
该部分由:HTTP引擎模块、用户验证模块、应用程序接口模块三部分组成。用户可以从远程浏览器输入IP地址访问系统首页,如果是初始登陆,HTTP引擎模块将用户连接的合法性交由用户验证模块进行校验,则安全模块会要求用户输入用户名和密码。如果用户名和密码正确,安全模块调用SESSION模块生成对应用户的SESSION值并保存在数据库中,从而保持HTTP的相关状态,为用户提供后继认证以区别不同的用户,同时HTTP引擎判断请求是否为静态信息,是则由HTTP引擎模块直接将用户请求的静态WEB页面发送给浏览器端用户;若请求动态页面,HTTP引擎模块将收到的请求转发给应用程序接口,由应用程序接口模块调用CGI程序,再将CGI程序的执行结果反馈给浏览器。若用户名和密码错误,用户验证模块将返回403错误代码,在浏览器显示为禁止访问错误。
用户如果已经登陆只是再次访问服务器文件,HTTP引擎模块将用户连接的参数交由用户验证模块,用户校验模块调用SESSION模块,SESSION模块将得到用户传来的Session值,到数据库中匹配,查找是否存在这个用户Session,同时到数据库判断IP是否和第一次访问的相同,并检查此Session的有效访问时间。若以上判断都匹配则说明该用户传过来的Session是合法的,则处理方法和初始登陆相同。同时,安全模块又会生成一个新的Session值,和返回给客户的结果一起发送,并将数据库中该用户的原Session覆盖。
(四)嵌入式Web网站的设计与实现
网站模块的开发分为静态页面模块和CGI程序模块两部分。静态/表单模块的开发包括:用户登录页面、导航页面、用户管理页面、警报信息设置页面的开发。CGI程序模块主要用来在服务器端响应用户请求,执行相关任务。本系统CGI程序模块完成如下功能:1.响应客户端实时视频查看请求,从摄像头采集实时视频信息显示给用户。2.响应客户端警报图片查看请求,将报警图片提供给用户查看。3.为满足用户维护系统请求,提供服务器信息设置功能,包括合法用户的添加、警报信息的设置等。该模块的开发涉及到数据库的访问。
本视频监控报警系统各页面的调用关系图如图2所示。
三、系统的运行与测试
系统测试的网络环境为10M以太网,网络中有16口的交换机一台、12台主机,其中6台主机的操作系统为windows XP,其他6台主机的操作系统为Linux,为嵌入式WEB服务器分配的是局域网的私有IP地址192.168.0.121,经过运行测试,系统运行良好。
参考文献:
[1]黄天戍、余智欣、袁学文,新型嵌入式Web服务器系统的设计与研究[J].计算机工程,2005(11):185-187.
[2]谢仕义、徐兵,嵌入式Web服务器的设计及其CGI实现,计算机工程与设计,2007(7):1598-1600.
[3]朱世平、武保民,对WWW服务器安全性问题的探讨,现代图书情报技术,1998(5):40-43.
作者简介:
周若谷(1981-),女,湖南邵阳人,讲师,硕士,研究方向:数据库。