基于arm的視頻采集系統(tǒng)

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1、基于ARM的視頻采集系統(tǒng)目錄一設(shè)計要求2二設(shè)計作用與目的2三所用設(shè)備及軟件2四系統(tǒng)設(shè)計方案34.1系統(tǒng)總體設(shè)計34.2系統(tǒng)工作原理3五系統(tǒng)硬件設(shè)計35.1整體硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)35.2個單元電路設(shè)計45.2.1S3C4510主控器模塊45.2.2外圍電路模塊6六系統(tǒng)的軟件設(shè)計86.1主程序流程設(shè)計86.2攝像頭驅(qū)動程序設(shè)計96.3圖像采集模塊的設(shè)計96.4JPEG圖像壓縮模塊的設(shè)計106.5嵌入式WEB服務(wù)器設(shè)計116.6網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)計11七仿真調(diào)試12八設(shè)計中的問題與方法12九嵌入式系統(tǒng)學(xué)習(xí)心得0十參考文獻011基于ARM的視頻采集系統(tǒng)一設(shè)計要求輸入信號為1路AV視頻信號，要求系統(tǒng)能對1路輸入信號進

2、行實時采集、數(shù)字化處理、壓縮、存儲，要保證一定的錄像質(zhì)量。根據(jù)設(shè)計題目的要求，選擇確定ARM芯片型號、視頻采集芯片型號，完成系統(tǒng)硬件設(shè)計和程序設(shè)計。其中包括視頻采集整體設(shè)計，系統(tǒng)硬件設(shè)計，系統(tǒng)軟件設(shè)計等幾大主體部分，從而完成整個采集系統(tǒng)的設(shè)計。二設(shè)計作用與目的數(shù)字視頻采集系統(tǒng)是以計算機或嵌入式系統(tǒng)為中心、視頻處理技術(shù)為基礎(chǔ)，是符合圖像數(shù)據(jù)壓縮的國際標(biāo)準(zhǔn)。綜合利用圖像傳感器、計算機網(wǎng)絡(luò)、自動控制和人工智能等技術(shù)的一種新型監(jiān)控系統(tǒng)。由于數(shù)字視頻采集系統(tǒng)對視頻圖像進行了數(shù)字化，所以與傳統(tǒng)的模擬視頻采集系統(tǒng)相比，數(shù)字采集系統(tǒng)具有許多優(yōu)點。數(shù)字化的視頻系統(tǒng)可以充分利用計算機的快速處理能力，對其進行壓縮、

3、分析、存儲和顯示。數(shù)字化視頻處理技術(shù)提高了圖像的質(zhì)量與監(jiān)控效率，使系統(tǒng)易于管理和維護。整個系統(tǒng)是模塊化結(jié)構(gòu)，體積小，易于安裝、使用和維護。正是由于數(shù)字視頻采集技術(shù)具有傳統(tǒng)模擬采集技術(shù)無法比擬的優(yōu)點，而且符合當(dāng)前信息社會中數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化的發(fā)展趨勢，所以數(shù)字視頻采集技術(shù)正在逐步取代模擬采集技術(shù)，廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)。嵌入式系統(tǒng)以體積小、實時性強、性價比高、穩(wěn)定性好等特點在社會的各個領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用。三所用設(shè)備及軟件攝像頭，S3C4510平臺及其之上運行的采集、壓縮、傳輸程序。PC機及其之上的接收解壓回放程序。Linux軟件開發(fā)平臺。11四系統(tǒng)設(shè)計方案4.1系統(tǒng)總體設(shè)計首先需要對系統(tǒng)進行總

4、體規(guī)劃，將系統(tǒng)劃分成幾個功能模塊，確定各個模塊的實現(xiàn)方法。整個視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用C/S結(jié)構(gòu)，從主體上分為兩部分：服務(wù)器端和客戶端。服務(wù)器端主要包括S3C4510平臺上運行的采集、壓縮、傳輸程序，客戶端的接收、解壓、回放程序的接收、解壓、回放程序以太網(wǎng)傳輸?shù)揭曨l監(jiān)控服務(wù)器上。如系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖（圖1）所示，視頻圖像采集和打包發(fā)送在服務(wù)器端完成，圖像的接收解包和回放將在客戶端完成。采集圖像數(shù)據(jù)壓縮打包發(fā)送接收回放圖1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖4.2系統(tǒng)工作原理整個系統(tǒng)由現(xiàn)場攝像頭，嵌入式視頻服務(wù)器，客戶端三大主體部分組成。先由現(xiàn)場的攝像頭實現(xiàn)圖像的采集，并把采集的圖像通過內(nèi)部總線傳輸給嵌入式視頻服務(wù)器，嵌入式視頻服務(wù)器是

5、一個由S3C4510處理器，圖片壓縮，WEB服務(wù)器和Linux操作系統(tǒng)組成的綜合嵌入式系統(tǒng)，當(dāng)現(xiàn)場攝像頭采集圖像資料后送給視頻服務(wù)器后，其對傳送來的信號進行JPEG壓縮編碼，并對編碼后的圖像通過internet進行傳輸。然后客戶端再進行圖像的接收和解壓，從而用戶可以通過WEB來觀看現(xiàn)場攝像頭采集的圖像實現(xiàn)遠程視頻采集與監(jiān)控。五系統(tǒng)硬件設(shè)計5.1整體硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計方案，主要包括以下幾個模塊：主控制器模塊、儲存電路模塊、外圍接口電路模塊、電源和復(fù)位電路，如圖2所示11SDRAMNANDflash串口JTAG口攝像頭S3C4510(主控芯片)網(wǎng)口電源復(fù)位電路圖2系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖5.2個

6、單元電路設(shè)計5.2.1S3C4510主控器模塊主控器模塊是整個系統(tǒng)的核心，采用的S3C4510B處理器。Samsung公司的S3C4510B是基于以太網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)的高性價比16/32位RISC微控制器，內(nèi)含一個由ARM公司設(shè)計的16/32位ARM7TDMIRISC處理器核，ARM7TDMI為低功耗、高性能的16/32核，最適合用于對價格及功耗敏感的應(yīng)用場合。S3C4510B的引腳分布圖與結(jié)構(gòu)圖如圖3，圖4所示11圖3S3C4510B的引腳分布圖11圖4S3C4510B結(jié)構(gòu)圖5.2.2外圍電路模塊外圍電路主要是以下幾個電路，復(fù)位電路圖，電源電路圖以及JTAG電路，如圖5，6，7所示11圖5復(fù)位電路

7、圖6電源電路11圖7JTAG電路六系統(tǒng)的軟件設(shè)計6.1主程序流程設(shè)計本嵌入式遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)軟件由攝像頭驅(qū)動模塊，圖像采集模塊，JPEG圖像壓縮模塊，網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊，嵌入式WEB服務(wù)器組成。攝像頭驅(qū)動模塊的作用是使得攝像頭在Linux操作系統(tǒng)下可以正常工作，為應(yīng)用程序的編寫提供底層系統(tǒng)的編程接口。圖像采集程序使用驅(qū)動程序提供的編程接口獲取攝像頭采集來的圖像信息并進行暫時存儲。JPEG壓縮模塊的功能是