基于ARM嵌入式处理器的数字视频监控系统的设计样本.doc

基于ARM嵌入式解决器数字视频监控系统设计[来源：机电论文|类别：技术|时间：-3-2010:42:14][字体：大中小]引言图像与视频监控系统是应用计算机与通信技术实现对目的地区信息监控系统，常应用于交通、能源、公安、电信、军事等部门。随着图像与视频监控系统应用领域不断扩大，远程图像与视频监控系统应运而生，它满足了远距离监控规定。数字视频监控系统是以计算机或嵌入式系统为中心、视频解决技术为基本，是符合图像数据压缩国际原则。综合运用图像传感器、计算机网络、自动控制和人工智能等技术一种新型监控系统。由于数字视频监控系统对视频图像进行了数字化，因此与老式模仿监控系统相比，数字监控具备许多长处。数字化视频系统可以充分运用计算机迅速解决能力，对其进行压缩、分析、存储和显示。数字化视频解决技术提高了图像质量与监控效率，使系统易于管理和维护。整个系统是模块化构造，体积小，易于安装、使用和维护。正是由于数字视频监控技术具备老式模仿监控技术无法比拟长处，并且符合当前信息社会中数字化、网络化和智能化发展趋势，因此数字视频监控技术正在逐渐取代模仿监控技术，广泛应用于各行各业。嵌入式系统以体积小、实时性强、性价比高、稳定性好等特点在社会各个领域中得到了广泛应用。基于ARM嵌入式数字化远程监控是基于当代通信技术一种新应用。本设计是一种嵌入式系统，以ARM硬件平台为核心实现了对现场实时监控，并通过无线网络把视频图像传播到主机端，以实现分析、存储和显示等功能，与老式模仿监控系统相比：它组网成本大大减少，系统体积重量大大减小，运营维护更容易。1监控系统方案简介远程监控系统网络构造设计直接影响到系统性能，当前监控系统网络实现大体有三种方案。分别简介如下：（1）采用代理服务器办法代理服务器普通由PC来充当，一方面运营TCP/IP合同实现Internet接入功能，另一方面通过简朴总线构造（RS232、RS485等）与嵌入式系统相连接。如图1因此。系统中只需要有一某些与代理服务器通信代码即可。其长处是可以很以便地解决设备上网问题，开发难度低；缺陷是接入成本比较高，不利于大规模推广。该方案比较适合大型或较昂贵工业设备上网需求，不合用于低价格设备。（2）通过直接在嵌入式解决器上实现TCP/IP合同来实现Internet接入功能这种方案没有使用操作系统，大大节约了资源，但是对解决器性能规定较高，同步增长了开发难度，技术实现上也比较困难。如图2所示。（3）采用一种基于ARMLinux网络监控系统这种方案和第二种方案类似，但是它只用嵌入式ARMLinux操作系统，在操作系统上运营TCP/IP合同。当前大多数嵌入式操作系统都带有TCP/IP合同栈，这减少了开发难度，实现起来比较灵活。由于嵌入式操作系统运营需要占用相称解决器资源和存储器空间，对硬件配备也有较高规定。采用第三种方案，可以节约开发时间、缩短开发周期。监控系统普通都还要在控制现场配备一台工控机或高性能微机做服务器，用来存储中间数据，解决实时性规定较高事件，响应监控终端监控祈求。2监控系统硬件设计采用基于ARM嵌入式网络监控系统，它采用TCP/IP网络合同原则，系统组网简朴，传播数据量大，速度快，整个系统构造简朴。尺寸微小、价格低廉。远程计算机可做到无需额外程序，通过WEB浏览器就能对设备进行检测，并且应用程序易于开发、实现信息完整共享。在该系统中ARM负责程序控制和网络通信，图像和视频采集模块负责数据获取和解决。当数据或命令数据传播过来后，ARM系统进行命令解决后，将命令数据传播或显示在LCD上，同步系统负责将解决成果通过网络接口上传出去。系统接受到数据命令后，通过算法解决后，驱动D/A输出或依照A/D输入进行数据解决后，将成果传给ARM。系统具备如下几种基本功能：数据采集、数据分析和解决、程序控制、网络传播。2.1ARM视频监控平台如图3所示为视频监控应用系统开发平台。ARM系统扩展槽和设备扩展槽，用于为ARM系统添加如以太网接口、海口数据存储接口和PCMCIA等接口，或者用于其她功能开发板，为ARM系统扩展了CMOS图像获取功能和VGA显示功能。其中，VGA接口是通过电阻网络实现4096色彩色显示。与SRAM访问有关寄存器有：SDRAM控制寄存器、读地址低16位、读地址高16位、读出数据寄存器、写地址低16位、写地址高16位、写入数据寄存器；与CMOS图像采集关于寄存器有CMOS采集控制寄存器、CMOS采集状态寄存器；与VGA显示关于寄存器是VGA显示控制寄存器。它具备如下特点：（1）实时性好，能满足数据采集和数据解决实时性规定。（2）性价比高，在满足规定状况下，系统成本应尽量低。（3）可控性好，可以实现远距离控制和数据传播。2.2数据采集模块视频源信号来自于一种高集成度CMOS数字图像传感器模块MB86S20，