1.1研究背景及国内外研究现状

嵌入式的视频传输设备因其功耗低体积小等特点越来越受到人们的重视，利用嵌入式系统开发的视频传输设备只需要很少的成本就可以设计一套视频采集发送终端，其价格和成本也在不断下降^[1]。如今互联网时代的飞速发展推动了物联网的发展，人们迫切希望将各种设备接入到WIFI网络中^[2]。

最早出现的视频传输技术为上世纪 80 年代的模拟电缆传输，其采集端摄像头直接输出模拟信号，整个系统从采集到传输再到显示都是模拟信号^[3]，模拟量最大的弊端就是容易被干扰，信号质量较差，所以只适合短距离传输，并且只能对现场视频图像进行单点传输，但这种传输没有对视频图像信息处理具有很好的实时性。之后十年左右光纤技术逐渐成熟，实现了以光纤为介质的视频图像数据的传输，并由开始的模拟信号的传输发展为传输模数转换后的数字信号，增强了信号质量与传输距离，解决了高速远程的视频图像数据的传输^[4]。随着人们对网络需求的不断增大，期望能有方便快捷的数据传输方式，因此无线技术在近几年发展迅速，视频传输技术实现了无线传输。传输质量和传输速度得到了不断的改善，并且已经逐渐达到可以和有线网络相媳美的水平。^[5]

综上所述视频图像数据传输技术经历了很长的发展历程，直至现在的无线传输，嵌入式技术的发展也推动了视频传输技术，之前更多的视频传输图像采集和传输是分离的，随着嵌入式技术的发展及芯片的发展，实现了嵌入式的无线视频传输，将视频图像采集和无线设备做到一个设备上，直接进行无线传输，并且嵌入式可裁剪的特性^[6]，更加扩大了其应用范围，目前国外一些发达国家的视频传输监控系统用多计算机分散的计算机网络处理方式取代了单一的计算机集中处理方式，使得系统可靠性更高，更易于功能扩展和维护^[7]。智能化、无线网络化和数字化将是视频传输未来的发展方向，网络视频监视系统正朝着统一部署和数据共享的视频监视网络方向发展。^[8]

1.2 硬件设计

本设计针对人们日常生活和工业活动中常用的电脑，介绍了利用WIFI进行视频传输的方法，并在PC上位机用户界面来接收显示视频。通过STM32作为主控制器驱动摄像头采集视频信息，将摄像头所拍摄的视频信息发送到无线通信模块转换为Wi-Fi通信协议格式，通过WIFI传输模块送入无线信道，用户在带有无线网卡的PC机接收图像信息并实时地显示出来。视频图像的接收是在不同的网络模式下进行的，用户可以在设备WIFI覆盖的地方连接设备的WIFI信号进行视频的接收^[9]。

1.3 软件设计

视频传输的整个软件设计结构如图所示，主要分为视频图像采集程序、无线WIFI通信程序和STM32主控制程序，其中图像采集程序需要底层OV2640传感器的初始化程序的支持，无线WIFI的通信程序需要09-MR模组固件、驱动程序的支持。对于整个系统还需要有接收显示视频图像的上位机软件。^[10]

1.4研究意义及前景

本设计实现了以低功耗的基于Cortex-M3内核的STM32为核心，OV2640摄像头为图像采集传感器的无线视频传输的设计，图像数据由无线模块发送出去，实现了不同组网模式下的一定帧率的视频传输^[11]。有了硬件的支持，还需有电脑监控终端上位机代码程序和在STM32平台上编写的控制视频图像采集模块及WIFI无线模块的软件代码，最终实现本地视频图像的采集传输及根据需要连入小型局域网或校园网内的电脑监控端的实时视频图像的显示^[12]。

此WIFI视频传输设备作为一项新兴的领域，成本、功耗较低，体积小，除了应用于普通的视频监控系统，还可用于医疗胃镜检查其他所需领域等^[13,14]。其结合了快速发展的WIFI技术和嵌入式设备，将会是未来视频传输的发展趋势，视频监控系统也将趋于无线化，开源的代码方便再次开发更新^[15]。