基于ARM9的无线视频监控系统的设计

第4期（总第122期）机械管理开发

2011年8月基于ARM9的无线视频监控系统的设计

樊莉莉，谢刚

（太原理工大学信息工程学院，山西太原

030024）

摘要：采用ARM9微处理器为核心，设计了基于ARM9的无线视频监控系统。通过嵌入式Linux系统采集到USB

摄像头的视频数据，将其经过JPEG编码压缩；在ARM9控制下，采集到的数据通过无线发送/接受模块，进行视频数据传输发送到接收端，再将视频数据通过RS232/RJ45网络接口提交给监控PC；再由视频应用服务端将接收到的压缩数据帧重组并复合，从而实现无线视频监控。系统结构简单、性能可靠，具有广泛应用前景。关键词：ARM；嵌入式Linux；JPEG；无线通信中图分类号：TP29

文献标识码：A

文章编号：1003-773X（2011）04-0195-03

0引言

随着社会的发展，网络视频监控系统在日常生产生活中的应用十分广泛。目前，视频监控系统正逐步由模拟化走向数字化，随着视频压缩技术和网络技术的发展，开发新一代的视频监控系统已成为行业技术发展的主要方向之一。嵌入式CPU、开放的Linux系统，使得远程视频等无线视频技术成为可能。传统的基于同轴电缆的模拟视频监控系统，由于结构复杂、性能差，容易受到地形和线路的限制，造价极高且浪费资源，不易推广应用[1]，逐步出现了无线嵌入式视频监控系统。本系统中，使用了低功耗高性能ARM9芯片作为处理器，实现了USB摄像头视频数据采集，并经JPEG压缩后通过无线网络发送接收，经过对数据帧的监控。

1总体设计方案

整个系统分别由视频采集模块、无线网络收发模块、视频传输、视频监控PC等组成[2]。其中视频采集模块包括：ARM开发系统、USB摄像头数据采集单元；无线网络收发模块主要是通过2.4G无线收发模块nRF2401来完成；视频传输模块主要由ARM系统及视频监控PC的MAC和UART接口组成。

Host和2个USBSlave控制器，具有64MBFlash和64MB

图1无线视频监控系统结构图

重组复合，形成视频图像，高效简洁地实现无线视频

图2视频采集硬件图

2系统设计与实现2.1

视频采集模块设计与实现

视频采集模块是通过嵌入式Linux操作系统调度

整个系统以S3C2440为核心的中央控制和数据处理中心，完成视频采集终端控制和视频图像压缩，并将数据编码后通过SIO发送给nRF2401无线发射模块，经过无线网络、nRF2401无线接收模块接收到数据，并将其提交给SIO模块，S3C2440解码数据后，通过

UART接口或是MAC接口，将视频数据传输给视频监控PC，系统结构，见图1。

S3C2440，主频高达400MHz，16Kb指令和数据

ARM系统开发硬件结构，见图2，其中处理器采用

V4L(vide041inux)及影像设备驱动程序来完成视频采集。V4L是Linux影像系统与嵌入式影像的基础，是Linuxkernel里支持影像设备的一组API。在Linux操

作系统中，外部设备被作为设备文件来管理，从而使得对外部设备的操作就转变成对设备文件的操作。其采集流程，见图3。

(chardev，v41-devicevd){}//dev为设备文件名，vd则是打

主要过程如下：1）打开视频设备。intv4l-open

CACHE，具有MMU管理单元、外部存储器及控制器

等。再者，S3C2440内置了USB控制器，有一个USB

开的类型。2）读取设备信息。intv4l-get-capability

收稿日期：2011-03-14作者简介：樊莉莉（1985-），女，山西临汾人，在读硕士研究生，研究方向为视频监控系统

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