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基于ARM嵌入式处理器的数字视频监控系统的设计[来源：机电论文|类别：技术|时间：2009-3-2010:42:14][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标地区信息监控的系统常应用于交通、能源、公安、电信、军事等部门。随着图像与视频监控系统的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的要求。数字视频监控系统是以计算机或嵌入式系统为中心、视频处理技术为基础是符合图像数据压缩的国际标准。综合利用图像传感器、计算机网络、自动控制和人工智能等技术的一种新型监控系统。由于数字视频监控系统对视频图像进行了数字化所以与传统的模拟监控系统相比数字监控具有许多优点。数字化的视频系统可以充分利用计算机的快速处理能力对其进行压缩、分析、存储和显示。数字化视频处理技术提高了图像的质量与监控效率使系统易于管理和维护。整个系统是模块化结构体积小易于安装、使用和维护。正是由于数字视频监控技术具有传统模拟监控技术无法比拟的优点而且符合当前信息社会中数字化、网络化和智能化的发展趋势所以数字视频监控技术正在逐步取代模拟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的各个领域中得到了广泛应用。基于ARM嵌入式的数字化远程监控是基于现代通信技术的一种新应用。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的实时监控并通过无线网络把视频图像传输到主机端以实现分析、存储和显示等功能与传统的模拟监控系统相比：它的组网成本大大降低系统体积重量大大减小运行维护更容易。1监控系统方案介绍远程监控系统的网络结构设计直接影响到系统的性能目前监控系统网络的实现大致有三种方案。分别介绍如下：（1）采用代理服务器的方法代理服务器一般由PC来充当一方面运行TCP/IP协议实现Internet接入功能另一方面通过简单总线结构（RS232、RS485等）与嵌入式系统相连接。如图1所以。系统中只需要有一部分与代理服务器通信的代码即可。其优点是可以很方便地解决设备上网的问题开发难度低；缺点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的上网需求不适合用于低价格的设备。（2）通过直接在嵌入式处理器上实现TCP/IP协议来实现Internet接入功能这种方案没有使用操作系统大大节省了资源但是对处理器的性能要求较高同时增加了开发的难度技术实现上也比较困难。如图2所示。（3）采用一个基于ARMLinux的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行TCP/IP协议。目前大多数嵌入式操作系统都带有TCP/IP协议栈这降低了开发的难度实现起来比较灵活。由于嵌入式操作系统的运行需要占用相当的处理器资源和存储器空间对硬件配置也有较高的要求。采用第三种方案可以节省开发时间、缩短开发周期。监控系统一般都还要在控制现场配置一台工控机或高性能微机做服务器用来存储中间数据处理实时性要求较高的事件响应监控终端的监控请求。2监控系统硬件设计采用基于ARM嵌入式的网络监控系统它采用TCP/IP网络协议标准系统组网简单传输数据量大速度快整个系统结构简单。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而且应用程序易于开发、实现信息的完整共享。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处理。当数据或命令数据传输过来后ARM系统进行命令处理后将命令数据传输或显示在LCD上同时系统负责将处理的结果经过网络接口上传出去。系统接收到数据命令后经过算法处理后驱动D/A输出或根据A/D输入进行数据处理后将结果传给ARM。系统具有以下几个基本功能：数据采集、数据分析和处理、程序控制、网络传输。2.1ARM视频监控平台如图3所示为视频监控应用系统的开发平台。ARM的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等接口或者用于其他的功能开发板为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访问相关的寄存器有：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图像采集有关的寄存器有CMOS采集控制寄存器、CMOS采集状态寄存器；与VGA显示有关