基于TMS320DM270的長(cháng)途客運車(chē)無(wú)線(xiàn)視頻監控系統的設

　　驅動(dòng)程序設計

　　設備驅動(dòng)程序是內核的一部分，是操作系統內核和機器硬件之間的接口。Linux操作系統將所有的設備看作具體的文件，對與用戶(hù)而言，可以通過(guò)設備驅動(dòng)程序所提供的一組入口點(diǎn)(open()、close()、read()、write()、ioctl()等)來(lái)完成對設備文件的訪(fǎng)問(wèn)和控制。在Linux系統里，設備驅動(dòng)程序提供的這組入口點(diǎn)是由結構

　　向系統注冊設備，登記驅動(dòng)程序所提供的入口點(diǎn)。當應用程序對設備操作時(shí)，會(huì )根據file_operations結構中的函數指針找到相應的操作函數并進(jìn)行調用。圖3中的驅動(dòng)程序都是按照上述來(lái)完成的。

　　應用程序設計

　　在應用程序中設計了兩個(gè)進(jìn)程：GPS進(jìn)程和視頻進(jìn)程，應用程序流程圖如圖4所示。

　　GPS進(jìn)程，首先設置車(chē)載終端的IP地址，初始化GPS模塊，然后通過(guò)Linux Socket編程和服務(wù)器建立鏈接，等待服務(wù)器命令，如果10秒鐘內沒(méi)有收到命令，則通過(guò)CDMA發(fā)送GPS數據到服務(wù)器。

　　視頻進(jìn)程，首先注冊信號量SIGUSR1，其次是對視頻相關(guān)硬件(DSP、TVP5150、CCDC、Preview engine)的初始化，初始化的具體實(shí)現是在各個(gè)驅動(dòng)程序中完成的，然后利用Linux Socket編程和服務(wù)器建立鏈接，最后啟動(dòng)MPEG-4編碼器。當視頻進(jìn)程成收到SIGUSR1信號后，便通過(guò)CDMA傳送編碼好的視頻數據。

　　ARM與DSP通訊

　　整個(gè)程序運行過(guò)程中時(shí)刻存在著(zhù)ARM與DSP之間的通訊。

　　在視頻編碼開(kāi)始前，DSP的引導由ARM來(lái)控制，首先ARM將DSP掛起在復位狀態(tài)，隨后向DSP下載MPEG-4編碼程序，最后喚醒DSP開(kāi)始編碼。DSP的引導順序如圖5所示。

　　在視頻編碼過(guò)程中，ARM與DSP通過(guò)HPIB進(jìn)行通信。ARM管理著(zhù)DSP數據空間的數據輸入輸出。在DSP數據空間定義了一段內存空間作為命令寄存器，然后通過(guò)HPI訪(fǎng)問(wèn)這些寄存器，這就是ARM與DSP之間的一個(gè)通訊接口，ARM和DSP都可以異步地向對方發(fā)出命令，不存在主從關(guān)系。為了建立這種雙向通訊，系統設計了兩組寄存器，一組用于A(yíng)RM(命令由DSP發(fā)出)，另一組用于DSP(命令由ARM發(fā)出)。在編碼過(guò)程中就是利用這組寄存器以及HPI中斷完成了圖像數據的讀取、編碼和發(fā)送。DSP的HPI中斷過(guò)程如圖6所示。DSP通過(guò)寫(xiě)寄存器并發(fā)出HPI中斷，向ARM發(fā)送命令。ARM在HPI中斷服務(wù)程序中判斷命令類(lèi)型并執行，其中一種命令是DPS向ARM請求原始圖像數據進(jìn)行編碼；另一種命令是DPS請求ARM發(fā)送壓縮后的MPEG-4視頻數據，在這個(gè)命令中會(huì )向視頻進(jìn)程發(fā)出SIGUSR1信號。ARM執行完命令之后發(fā)出HPI通知DSP。

　　結語(yǔ)

　　本系統把無(wú)線(xiàn)視頻監控技術(shù)和GPS定位系統相結合，同單一的GPS定位系統相比有明顯的優(yōu)勢。在實(shí)際測試中，實(shí)現了視頻和GPS的同步傳輸。視頻傳輸速度可達8幀/秒，圖像分辨率達到CIF格式。同時(shí)通過(guò)對GPS數據的解析，可準確的確定客車(chē)的位置和速度。隨著(zhù)MPEG-4算法的優(yōu)化，無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的不斷發(fā)展以及3G的推出，傳輸效果將會(huì )更加的理想。雖然該系統是為長(cháng)途客運車(chē)而設計，但它的整個(gè)解決方案可用于其它需要遠程監控的行業(yè)，比如可廣泛應用于軍事、交通、油田、煤礦以及手持娛樂(lè )設備等。