基于arm平台的远程视频监控系统的研究底稿

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1、基于ARM平台的远程视频监控系统的研究王宪刘井权戴旻(江南大学通信与控制工程学院江苏无锡214122)摘要介绍了一种基于S3C2440[1]硬件平台和嵌入式Linux操作系统[2]的远程视频监控系统的总体设计方案，详细阐述了系统的总体结构和各部分功能特点，对系统视频采集，MPEG-4压缩的实现进行了详细分析，并给出关键功能的软件实现方法，与传统的视频监控系统比较，该方案具有体积小，成本低，稳定可靠等优点。关键词视频采集；MPEG-4编码；嵌入式Linux；驱动程序；AbstractAschemeofthelong-dis

2、tancemonitorandcontrolsystembasedonS3C2440hardwareplatformandembeddedlinuxisintroduced,Andtheframeworkandeachfunctionsisdetailedlyexpatiated,AlsothevideodatacollectionandMPEG-4datacodingisdetailedlyanalysed,Besidesthesoftwareofkeyfunctionsisgivened,Theschemefeatu

3、ressmallvolume、lowcostandstabilizationbycomparingwiththetraditionalvideosystem.Keywordsvideocollection;MPEG-4coding;embeddedlinux;drviers中图分类号：TP393文献标识码：B引言视频监控系统是安全防范系统的组成部分，它是一种防范能力较强的综合系统。现今监控系统已经步入了数字化、网络化时代，即视频从前端图像采集设备输出时即为数字信号，并以网络为传输媒介，基于TCP/IP协议，采用流媒体技术

4、实现视频在网上的多路复用传输。使用嵌入式系统实现远程视频监控技术，符合网络化数字化的特点，对公安、安防等行业有着重要的现实意义。视频监控系统一般采用基于PC机平台＋视频采集卡的形式，该方案系统体积大、成本高，在远距离、多点系统中实现困难。本设计采用三星公司的S3C2440[1]硬件平台（CPU芯片含有视频采集接口），软件平台是Linux-2.4.20操作系统内核，由于Linux操作系统的开放特性、优良的网络支持性能、模块化的结构，较好满足系统的需要。1.系统硬件设计系统主要由视频采集和传输部分组成。有嵌入式处理器、CMO

5、S图像传感器、存储器、以太网接口、串口、及电源管理电路。嵌入式处理器是韩国三星公司的基于ARM920T内核的16/32位RISC嵌入式微处理器（型号：S3C2440），主要面向高性价比、低功耗的应用。为了处理图像数据，CPU的工作频率可达400MHz。S3C2440的资源包括LCD控制器，SDRAM控制器，摄像头接口，3路串行接口，IICBUS接口，USB接口，触摸屏接口。在处理器丰富资源的基础上，还进行了相关的扩展，配置了32MFlashROM和256MBSDRAM。在嵌入式处理器的控制下，CMOS图像传感器(片上)采

6、集到的数据经帧同步信号触发产生中断后被拷贝到SDRAM，经过MPEG-4编码后由网口发送到远端监控中心显示，系统框图如图一所示。1.1视频采集模块的设计图像传感器接口电路是硬件设计的关键部分，如何有效的采集数据也是系统的关键问题。视频采集模块采用OV9640图像传感器[3]，它是一款高集成度、高分辨率（1280*960）的CMOS传感芯片，内部集成了时序电路，模拟信号处理电路，数字信号处理电路。该芯片支持RGB(4:2:2)，YUV(4:2:2),YCrCb(4:2:2)数据输出格式，内置138个设备控制寄存器，地址分别

7、从0x00到0x8A,通过SCCB（SerialCameraControlBus）接口可以方便的设置传感器视窗大小、增益、白平衡校正、曝光控制、饱和度、色调等。由于S3C2440芯片有一个专用的视频接口，所以CPU可以直接和CMOS图像传感器连接。图像传感器输出的数据及控制信号包括S3C2440视频采集模块I/O接口SDRAM以太网模块RS232FLASH电源模块RS485图一系统结构图IICSDAIICSCLCAMDATPCLKVSYNCHREFCAMCLKCAMRESETAGNDDGNDS3C2440SIO-DSIO

8、-CY2-Y9PCLKVSYNCHREFXCLK1RESETAGNDDGNDOV9640图二视频采集模块接口像素时钟(PCLK)、水平参考(HREF)、帧同步(VSYNC)和数据总线(D0-D7)，分别和主处理器的相应信号相连。PCLK与HREF在处理器内部相与后产生有效的像素时钟信号，在有效时钟信号的上升沿或下降沿