基于ARM的视频安全监控终端的设计与实现

2010-04-29 19:55:46来源: 电子工程世界

引言

  视频监控系统在工业、军事、民用领域有着广泛的应用,为这些行业的安全防范和环境监控起到了不可忽视的作用。视频监控系统正逐步由模拟化走向数字化,随着半导体技术的飞速发展和多媒体视频编解码技术的日益成熟,高性能、复杂的视频流压缩算法在嵌入式系统中的应用成为了现实。如今监控系统多采用专用处理器或RISC嵌入式处理器与DSP相结合的方法实现,本文探讨的是用ARM处理器与软件压缩相结合的办法实现。

视频监控系统总体设计

  首先需要对系统进行总体规划,将系统划分成几个功能模块,确定各个模块的实现方法。整个视频监控系统采用C/S结构,从主体上分为两部分:服务器端和客户端。服务器端主要包括S3C2410平台上运行的采集、压缩、传输程序,客户端是PC机上运行的接收、解压、回放程序。视频监控终端从现场的摄像头捕获实时的视频信息,压缩之后通过以太网传输到视频监控服务器上。

  如系统结构图(图1)所示,视频图像采集和打包发送在服务器端完成,图像的接收解包和回放将在客户端完成。

  系统的硬件设计

  系统采用模块化设计方案,主要包括以下几个模块:主控制器模块、储存电路模块、外围接口电路模块、电源和复位电路,如图2所示。

  

  S3C2410主控器模块

  主控器模块是整个系统的核心,采用的S3C2410处理器是Samsung公司基于ARM920T处理器核的16/32位微控制器,该处理器最高运行频率可达到203MHz,它的低功耗、精简和全静态设计特别适合于对成本和功耗敏感的应用。S3C2410提供了丰富的片内资源,支持Linux,是本系统的合适选择。它能完成整个系统的调度工作,在系统上电时配置所有需工作的芯片的功能寄存器,完成视频流的编码,并通过以太网控制器控制物理层芯片发送视频码流。

  系统存储电路模块

  主控器还需一些外围存储单元如Nand Flash,和SDRAM。Nand Flash 中包含Linux 的Bootloader、系统内核、文件系统、应用程序以及环境变量和系统配置文件等;SDRAM读写速度快,系统运行时把它作为内存单元使用。设计采用了64M的Nand Flash和64M的SDRAM。

  外围电路模块

  本设计用到的外设有USB接口,网卡接口,RS232接口和JTAG接口。

  视频监控终端的USB主控制器模块通过专用的USB集线器与多个USB摄像头相连。在实时监控状态下,各个摄像头上捕获的图像数据通过USB集线器传输到视频监控终端的USB主控制器模块上,然后再由USB主控制器模块交由S3C2410处理器集中处理。S3C2410对采集到的图像进行实时编码压缩,编码之后的码流直接传输到发送缓冲区中,等候发送。

  

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关键字:视频监控  终端  模块  以太网控制器  ARM

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/afdz/2010/0429/article_2514.html
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