基于ARM11的無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)

摘 要：設(shè)計了一種基于ARM11+Linux 系統(tǒng)組成的無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)。為提高運算速度，系統(tǒng)采用ARM11 微處理器S3C6410 作為主處理器，采用OV9650 攝像頭作為圖像采集設(shè)備，用硬編碼方式對圖像數(shù)據(jù)進行H264編碼。接著通過WI-FI 無線網(wǎng)絡(luò)和RTP 流媒體傳輸協(xié)議把已編碼的數(shù)據(jù)傳送到遠(yuǎn)端的服務(wù)器上顯示。實現(xiàn)了運行穩(wěn)定、速度快、成本低、體積小的無線視頻監(jiān)控平臺，具有很大的實用價值。

1 引言

隨著無線網(wǎng)絡(luò)的普及，ARM 處理器運算的能力不斷地增強以及計算機處理圖像的技術(shù)不斷地提高，基于ARM 的視頻監(jiān)控正越來越廣泛的應(yīng)用于學(xué)校，社區(qū)，酒店，網(wǎng)吧，醫(yī)療等各種各樣地領(lǐng)域。傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)布線復(fù)雜，設(shè)備龐大，智能化低，以及軟硬件資源得不到充分的發(fā)揮。而ARM 嵌入式系統(tǒng)的小型化、占用空間小、成本低廉、結(jié)構(gòu)緊湊、支持無線網(wǎng)絡(luò)等特點，使得利用S3C6410 的ARM11+linux系統(tǒng)構(gòu)成各種各樣的無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)具有廣泛的應(yīng)用價值。

2 系統(tǒng)整體設(shè)計

2.1 硬件總體設(shè)計

本系統(tǒng)采用韓國三星公司ARM11 內(nèi)核的S3C6410 作為微處理器，該款處理器體積小，尺寸僅相當(dāng)于一個48mm*67mm 方塊的大小，同時集成了豐富的接口，32 位數(shù)據(jù)總線和32 位外部地址總線，SROM 控制器、 SRAM 控制器、NAND 閃存控制器、64 個中斷源的中斷控制器、五個三十二位定時器、四個UART、四個DMA 控制器、STN 與TFT LCD 控制器、看門狗、IIS 音頻接口、IIC-Bus 接口、兩個USB host口、一個USB device 口、兩個串行外圍接口電路、三個SD 卡接口、camera_if 接口、TV_out 接口、MFC接口、2 路SPI、Touch Screen 接口，其主頻可達(dá)800MHz,擴展總線最大頻率133MHz.在此基本上，還進行了相關(guān)的擴展，引出了一個四線RS-232 串口，該串口用于開發(fā)主機與S3C6410 開發(fā)平臺進行通信；配置了1GB 的NANDflash,用于存放嵌入式linux操作系統(tǒng)，應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)，128MB 的DDR 內(nèi)存，用于存放運行程序，攝像頭捕獲的數(shù)據(jù)；擴展了一個WIFI 模塊，用于開發(fā)平臺與服務(wù)器傳輸視頻數(shù)據(jù)，通過無線網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)視頻遠(yuǎn)程監(jiān)控。

2.2 軟件總體設(shè)計

軟件總體結(jié)構(gòu)包括引導(dǎo)加載程序Bootloader、操作系統(tǒng)內(nèi)核，設(shè)備驅(qū)動程序和應(yīng)用層程序，其軟件結(jié)構(gòu)如圖1 所示。

圖1 軟件總體結(jié)構(gòu)框圖

該系統(tǒng)上電后，先運行引導(dǎo)加載程序Bootloader,該程序的作用是初始化硬件設(shè)備、建立內(nèi)存空間的映射表，引導(dǎo)和加載操作系統(tǒng)內(nèi)核，然后啟動嵌入式操作系統(tǒng)linux,接著加載Nand flash 驅(qū)動程序、LCD 驅(qū)動程序、WIFI 驅(qū)動程序等一些必要的驅(qū)動程序。