基于S3C6410的視頻監控系統的設計與實(shí)現

摘要：為了實(shí)現一種簡(jiǎn)單，可靠性高的嵌入式視頻監控系統，基于三星S3C6410微處理器系統，結合嵌入式技術(shù)和圖像處理技術(shù)，利用S3C64 10的硬件編碼模塊MFC進(jìn)行MPEG-4編碼，采用實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議通過(guò)網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行視頻傳輸。經(jīng)局域網(wǎng)條件下測試，該系統采集傳輸視頻質(zhì)量較好，性能穩定，滿(mǎn)足低成本、高可靠性的嵌入式視頻監控要求。在描述系統框架的同時(shí)，更具體地說(shuō)明了實(shí)現部分的關(guān)鍵代碼示例。
關(guān)鍵詞：視頻監控；S3C6410；MPEG-4；實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議

視頻監控的應用領(lǐng)域日益廣泛。隨著(zhù)電子信息技術(shù)、多媒體技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的快速發(fā)展，嵌入式視頻監控技術(shù)也得到了快速的發(fā)展。相比較傳統的監控系統，嵌入式監控系統具有成本低，小巧靈活，高可靠性等特點(diǎn)。本文以三星S3C6410微處理器為基礎處理器ARM11，實(shí)現了一種簡(jiǎn)單高效的視頻監控系統。系統既可以使用網(wǎng)線(xiàn)進(jìn)行傳輸，也可以采用無(wú)線(xiàn)USB網(wǎng)卡進(jìn)行無(wú)線(xiàn)傳輸。本文在說(shuō)明系統框架的同時(shí)，著(zhù)重對系統實(shí)現的具體軟件進(jìn)行了說(shuō)明。

1 系統的組成和工作原理
嵌入式視頻監控系統由硬件部分和軟件部分組成。硬件部分由視頻采集模塊、視頻編碼模塊、網(wǎng)絡(luò )傳輸模塊以及嵌入式處理器模塊組成；軟件部分基于嵌入式操作系統平臺，包括視頻數據采集模塊、視頻編碼模塊和網(wǎng)絡(luò )傳輸模塊等。
系統的總體設計原理為：通過(guò)OV9653的130萬(wàn)像素攝像頭采集視頻數據，然后將視頻數據發(fā)送到S3C6410的MFC(多媒體格式編解碼)模塊進(jìn)行視頻編碼后，得到MPEG-4視頻流，最后將數據通過(guò)網(wǎng)絡(luò )模塊發(fā)送到接收端。系統組成框圖如圖1所示。

2 系統的硬件設計
2．1 數據采集模塊
視頻采集模塊采用OV9653攝像頭傳感器。OV9653攝像頭傳感器是低電壓的CMOS圖像傳感器。采集圖像的輸出格式可以是YUV／YCbCr
4：2：2或者RGB 4：2：2。
2．2 視頻編碼模塊
系統基于ARMSYS6410開(kāi)發(fā)板開(kāi)發(fā)。ARMSYS6410開(kāi)發(fā)板以三星S3C6410微處理器(ARM1176JZF-S內核)為核心。
利用S3C6410提供的MFC(多媒體格式編解碼)模塊進(jìn)行編碼，將OV9653采集到的YUV格式數據編碼成MPEG-4格式數據流。同時(shí)，也可以將OV9653采集的RGB格式的數據直接顯示在LCD屏上。
2．3 網(wǎng)絡(luò )傳輸模塊
基于S3C6410微處理器的ARMSYS6410開(kāi)發(fā)板提供了1路10M／100M網(wǎng)絡(luò )接口，1路USB2.0-OTG，1路USB Host。在網(wǎng)絡(luò )傳輸模塊中可以直接使用網(wǎng)絡(luò )接口來(lái)進(jìn)行有線(xiàn)的網(wǎng)絡(luò )數據傳輸，也可以使用USB接口的網(wǎng)絡(luò )卡來(lái)進(jìn)行無(wú)線(xiàn)的數據傳輸。區別只是在軟件部分使用的驅動(dòng)不同，而對程序的結構沒(méi)有任何影響。
2．4 嵌入式處理器模塊
三星S3C6410微處理器(ARM1176JZF-S內核)是一款高性能的多媒體應用處理器，具有強大的硬件多媒體格式編解碼單元(MFC)，完善的外部設備，同時(shí)擁有高達667 MHz的運行頻率。