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《基于arm_linux的無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設計與實現》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在教育資源-天天文庫。
1、長江大學學報(自然科學版)2010年9月第7卷第3期:理工JournalofYangtzeUniversity(NatSciEdit)Sep2010,Vol7No3:Sci&Eng605基于ARMLinux的無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設計與實現馬資道,張正炳(長江大學電子信息學院,湖北荊州434023)[摘要]提出了一種嵌入式ARMLinux平臺環(huán)境下的無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)的解決方案。以嵌入式ARM9芯片S3C2410作為系統(tǒng)處理核心,USB數字攝像頭作為視頻采集前端,在嵌入式Linux環(huán)境
2、平臺上實現無線視頻監(jiān)控,并通過WiFi無線網卡與無線路由器構建嵌入式無線局域網,實現視頻的無線傳輸,最后利用SDL完成了視頻的跨平臺實時播放。測試表明,該系統(tǒng)成本低廉而且便攜易用,無線帶寬和傳輸速率均能滿足實時視頻監(jiān)控的要求,適合辦公室和家居監(jiān)控環(huán)境的應用。[關鍵詞]ARMLinux;視頻監(jiān)控;WiFi[中圖分類號]TN277[文獻標識碼]A[文章編號]16731409(2010)03N60503近年來,隨著嵌入式技術和移動通信的快速發(fā)展,數字化和網絡化的視頻監(jiān)控系統(tǒng)朝著無線化方向發(fā)展的
3、趨勢越來越明顯。在嵌入式終端中整合無線局域網(WLAN)技術進行視頻監(jiān)控,將成為嵌入[1]式監(jiān)控領域的一個熱點。目前,基于嵌入式無線終端的視頻監(jiān)控產品由于其無需布線、傳輸距離遠、環(huán)境適應能力強、性能穩(wěn)定及通訊便利等優(yōu)勢而倍受青睞。為此,筆者提出了一種嵌入式ARMLinux平臺環(huán)境下的無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)的解決方案。1系統(tǒng)總體方案設計系統(tǒng)的硬件部分主要由S3C2410微處理器、USB攝像頭、無線寬帶路由器和WiFi無線網卡組成。三星公司的S3C2410芯片是16/32位的RISC嵌入式微處理器,基于ARM
4、920T內核,主頻是203MHz,對Linux操作系統(tǒng)有很好的支持性,有很強大的計算處理能力,能更好地實現視頻圖像的編[2]解碼;USB攝像頭采用包含中星微公司的ZC0301P芯片的攝像頭,ZC0301P芯片內部集成了CMOS的圖像感光芯片、JPEG硬件壓縮引擎和USB設備控制接口,通過它可以采集得到壓縮后的MJPEG格式視頻流數據,然后通過USB接口傳輸到S3C2410中去處理;無線寬帶路由器選用TPLINK公司的TLWR641G+,TLWR641G+無線路由器可以在惡劣環(huán)境中取代有線電纜實現無
5、線快速接入,滿足小型企業(yè)、辦公室和家庭的無線上網需求;WiFi無線網卡采用了目前最流行、性價比最高的TLWN321G+,它采用的是雷凌(Ralink)公司的RT73芯片,無線傳輸速率高達54Mbps,傳輸距離可達100~300m,能夠滿足普通局域網內視頻監(jiān)控的要求。為了在局域網內實現無線視頻監(jiān)控功能,首先要配置好無線路由器,構建嵌入式無線傳輸環(huán)境。無線路由器有2個IP,分別基于有線LAN和無線WAN方式。將LAN接口與本地局域網設置為同一個網段,用于使本地網關服務器連上Internet。無線網段使用不
6、同于本地IP的子網網段,通過WiFi信道進行通信。將無線網卡通過USBHUB接到開發(fā)板上并驅動它進行工作,掃描到本地無線路由器后與其連接,建立無線局域網。然后啟動服務器端應用程序,對監(jiān)測現場進行視頻圖像采集。攝像頭通過USBHUB接口與開發(fā)板連接,移植編譯好的驅動程序到ARM上,加載該驅動使攝像頭能夠正常工作。系統(tǒng)監(jiān)控終端通過在應用程序中調用Linux下的V4L接口函數訪問攝像頭采集圖像,得到JPEG格式的視頻數據。傳輸之前綁定一個端口,用于與遠程客戶端建立連接,再將視頻數據通過無線網卡發(fā)[收稿日
7、期]20100626[基金項目]湖北省高等學校優(yōu)秀中青年科技創(chuàng)新團隊計劃項目(鄂教科200474)。[作者簡介]馬資道(1984),男,2008年大學畢業(yè),碩士生,現主要從事嵌入式視頻通信方面的教學與研究工作。606長江大學學報(自然科學版)2010年9月送出去,經過無線路由器傳輸到Internet上。客戶端通過PC機連接到上面建立的無線局域網上,并且通過SDL設計一個視頻播放器,接收到視頻流后進行實時顯示。整個結構如圖1所示。2系統(tǒng)設計與實現1)USB攝像頭驅動程序的移植系統(tǒng)中
8、USB攝像頭驅動采用了Linux下的通用攝像頭驅動spca5xx。spca5xx是一個開源的驅動程序源碼包,支持多種型號的攝像頭,并支持JPEG、YUV、RGB等圖[3]像格式的輸出。spca5xx中定義的系統(tǒng)調用接口的數據結構主要定義了open、close、read、mmap(內存映射)、ioctl(I/O控制)等函數,通過在應用程序中對設備節(jié)點調用這些函數就可以操作攝像圖1系統(tǒng)總體結構圖頭來完成應用程序的要求。將spca5xx交叉
