基于arm9的远程视频监控系统的设计与实现

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1、第21卷第3期沈阳大学学报Vo1．21．No．32009年6月JOURNALOFSHENYANGUNIVERSITYJun．2009文章编号：1008—9225(2009)03—0108—03基于ARM9的远程视频监控系统的设计与实现赵立辉，霍春宝(辽宁工业大学电气工程学院，辽宁锦州121001)摘要：采用ARM9芯片作微处理器设计了远程视频监控系统．通过嵌入式Linux系统采集uSB摄像头视频数据，经JPEG编码压缩；ARM9芯片的控制数据采集、传输；通过无线局域网技术发送到接收端，再将视频数据提交给监控PC；最后由视频应用客户端将接收到的压缩数据帧重组、复合，实现无线视

2、频监控．关键词：嵌入式Linux；ARM；Socket；JPEG中图分类号：TP391．8文献标识码：A随着嵌人式CPU、开放的Linux系统的发ARM9展，使得视频会议、远程监控等需要大量数据处理翮开发板的领域应用嵌入式技术成为可能．而视频监控经历了模拟视频监控、数字视频监控、无线网络视频监控三个阶段．传统的基于同轴电缆的模拟视频__-_____·薯-_无一线网’。。络＼L__--_l。_一监控系统结构复杂、稳定性差、价格昂贵，数字监开发板控技术摆脱不了有线通讯，因而出现了基于无线ARM9的嵌入式网络视频监控系统．在本嵌入式远程视图1监控系统的组成频监控系统中，使用高性能

3、ARM9芯片作微处理器，用V2000实现USB摄像头视频数据采集，视开发板硬件结构如图2所示，其中处理器采用的是$3C2440，其内部集成了ARM公司的频数据经JPEG压缩后，在ARM9芯片的控制下通过无线局域网技术发送，最后由视频应用客户ARM920T处理器核，主频最高可达400MHz，另有16kB的指令和数据CACHE、具有MMU管理端将接收到的压缩数据帧重组、复合成视频图像，单元、外部存储器、控制器等．$3C2440内置的实现无线视频监控．USB控制器提供了对USB设备的支持，其中有11总体方案个USBHost和2个USBslave控制器，具有64MBFIASH和64

4、MBS[存储单元．开发板整个系统由视频采集模块、无线网络收发模摄像头采用了网眼V2000，该摄像头采用OV511块和视频监控PC等组成．采集模块包括UsB摄像头、ARM开发系统；网络收发模块包括无线网卡和无线路由器AP；视频监控PC完成视频客户端功能；宿主机完成对开发系统的程序开发、调试等．系统组成结构如图1所示．USB接口的摄像头连接到移植过Linux的ARM9嵌入式开发板上，通过USB口，经无线网卡连接到无线路由器AP上，再经无线局域网技术连人监控PC机⋯1．ARM处理器主要完成视频采集终端控制和视频图像压缩．图2开发板硬件结构收稿日期：2008—11—21基金项目：辽

5、宁省科学技术计划项目(20O82l7005)．作者简介：赵立辉(1979一)，男，辽宁黑山人，辽宁工业大学讲师，硕士研究生．第3期赵立辉等：基于ARM9的远程视频监控系统的设计与实现109芯片实现视频采集．RS232接口用于与宿主机通(5)关闭视频设备．intv41一close(v41～device信，进行软件的调试等．*vd){}．经过以上步骤，即可将摄像头视频数据采集2系统设计与实现到内存．本系统先将采集的视频数据进行JPEG2．1USB系统采集压缩，再将其封装进数据包传输到视频应用服务视频采集是整个视频采集模块的核心．它通端处理．过嵌入式Linux操作系统调度V4L(

6、video41inux)2．2视频压缩实现和影像设备驱动程序来完成视频捕获．V4L是本系统采用基于DCT变换(离散余弦变换)Linux影像系统与嵌人式影像的基础，是Linux顺序的JPEG压缩编码方案，编码流程如图所示．kernel里支持影像设备的一组API．本系统采用V2000摄像头，内置0V511芯片，开发板内置驱动．驱动加载过程如下：在kernel目录中选择makemenuconfig，然后选择Multimediadevice下图4视频压缩编码流程的VideoforLinux，在usbsupport目录下选择编码流程如下：把原始图像分成8×8的小块supportfor

7、usb和usbcameraov511suppor，保存视频图象，经过DCT变换后，低频分量都集中在退出，用新内核启动板子后ov511．0就可以成功左上角，高频分量分布在右下角(DCT变换实际加载[21．上是空间域的低通滤波器)．针对人眼对高空间频在Linux操作系统中，外部设备都作为设备率远没有低频敏感，所以处理后的视觉损失很小，文件来管理，因此，对外部设备的操作就转变成对能够满足视频图像的清晰真实要求．经过DCT后设备文件的操作．其主要过程如图3所示．的图像要经过量化处理．量化是将某一个值除以(塑)量化表中对应的