基于OMAP5912遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

引言

　　目前視頻監(jiān)控系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于各領(lǐng)域，數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化已成為視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展方向。本設(shè)計(jì)采用OMAP5912 處理器[1]設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了基于B/S模式的遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)，不僅解決了傳統(tǒng)模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)的弊端，而且彌補(bǔ)了單核處理器在視頻編碼方面的不足。

　　OMAP5912是由ARM926EJ-S MPU內(nèi)核和TMS320C55x DSP內(nèi)核組成的雙核處理器, ARM926 可滿足控制和接口方面的處理需要，而且支持廣泛的操作系統(tǒng)，而C55x 系列DSP可提供對(duì)低功耗應(yīng)用的實(shí)時(shí)多媒體處理的支持。因此，將OMAP5912用于視頻監(jiān)控系統(tǒng)中時(shí)，可以利用ARM核實(shí)現(xiàn)人機(jī)接口、控制和通訊，利用DSP核實(shí)現(xiàn)視頻編碼，從而可以組成一個(gè)高速、清晰、低功耗、具有良好人機(jī)交互的視頻監(jiān)控系統(tǒng)。

　　系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

　　系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。系統(tǒng)以O(shè)MAP5912電路板和攝像頭為硬件，以Montavist Linux操作系統(tǒng)，攝像頭驅(qū)動(dòng)程序、H.264編碼器、網(wǎng)絡(luò)通信程序?yàn)檐浖詭E瀏覽器的PC機(jī)為監(jiān)控端。在服務(wù)器端OMAP5912的ARM核通過驅(qū)動(dòng)程序啟動(dòng)攝像頭進(jìn)行視頻采集，利用DSP/BIOS Bridge將獲得的視頻傳送給DSP核，DSP核利用優(yōu)化后的H.264編碼器對(duì)視頻編碼，然后將編碼后的視頻回送給ARM核，ARM核通過網(wǎng)絡(luò)通信程序與監(jiān)控端進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。用戶監(jiān)控端對(duì)視頻解碼并播放視頻，同時(shí)可以通過IE瀏覽器對(duì)攝像頭進(jìn)行控制及參數(shù)設(shè)置。

　　系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

　　系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)即為OMAP5912電路板的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)中，電源管理芯片采用TPS65010；DDR采用K4X56163PE芯片；NOR FLASH采用兩MT28F128J3FS-12芯片；音頻CODEC芯片采用TLV320AIC23；以太網(wǎng)接口芯片采用LAN91C96；另外還設(shè)計(jì)有USB接口、UART接口、音頻輸入輸出接口、JATG/Multi-ICE仿真調(diào)試接口及四個(gè)擴(kuò)展接口。OMAP5912 電路板原理框圖如圖2所示。

圖2 OMAP5912電路板原理框圖

　　系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

　　系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能是采集視頻并進(jìn)行遠(yuǎn)程傳輸，軟件部分設(shè)計(jì)主要包括軟件平臺(tái)的構(gòu)建、攝像頭驅(qū)動(dòng)程序的實(shí)現(xiàn)、視頻采集和視頻編碼的實(shí)現(xiàn)、嵌入式WEB服務(wù)器的構(gòu)建、視頻網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)。

　　1）開發(fā)平臺(tái)的建立

　　在應(yīng)用程序開發(fā)前，首先需要在OMAP5912電路板中建立起軟件平臺(tái)，主要步驟如下：

　?。?）在PC機(jī)中安裝MontaVista Linux嵌入式操作系統(tǒng)。
　?。?）移植u_boot到目標(biāo)板中
　?。?）Linux內(nèi)核配置并增加如下兩個(gè)模塊：
　　①M(fèi)ultimedia devices→*>Video For Linux→[*]V4L information in proc filesystem；
　　②USB Support→USB Multimedia devices→*>USB OV511 Camera support；
　　修改一些參數(shù)，其中最重要的是修改Makefile文件：
　　ARCH:= OMAP
　　CROSS_COMPILE=arm_v4t_le-
　　最后執(zhí)行如下命令生成內(nèi)核鏡像文件：
　　#make dep #創(chuàng)建內(nèi)核依賴關(guān)系
　　#make clean #清除中間文件
　　#make uImage #創(chuàng)建內(nèi)核鏡像文件（4）使用tftp方式下載內(nèi)核鏡像文件