基于嵌入式Linux的视频监控系统的设计

　一、引言

　最近几年，随着网络技术和多媒体技术飞速发展，利用嵌入式设备进行数字处理传送成为可能。嵌入式设备具有体积小、功耗低、数字化、安装方便、价格低廉等优点，因此基于嵌入式的视频采集和监控成为了当前嵌入式应用开发领域的一个热门课题。相比较传统的视频采集监控系统，它具有高可靠性、组网方便、可远程监控等优点，因而更适用于工业控制、银行、政府部门的安防系统中 。

　本文所介绍的是基于ARM920T内核的S3C2410X开发板为基础的嵌入式视频监控系统的实现，该系统是基于嵌入式硬件平台和Linux操作系统下进行的，采用USB接口的摄像头来进行数字图像采集，利用MPEG-4视频压缩编码方式，可以直接挂到以太网解码播放。

　二、系统硬件平台设计

　1、系统总体结构

　在计算机设计中，硬件设计被看作基础，软件设计被视为灵魂。由于嵌入式系统软硬件是可裁减的，因此在嵌入式系统的硬件系统的确定，直接决定了软件的编写和运行效率。本设计中硬件总体框架主要包括系统存储电路，外围接口电路，电源及复位电路等几个部分，系统硬件总体结构如图1所示。

　2、S3C2410X处理器概括

　S3C2410X是Samsung公司推出的具有ARM920T内核的16-/32-bit的嵌入式微处理器，它的低功耗、精简和全静态设计特别适合对成本和功耗敏感的应用。S3C2410X提供了丰富的片内资源：独立的16KB指令和16KB数据的缓存，用于虚拟内存管理的MMU单元，LCD控制器(STN&TFT)，非线性(NAND)FLASH的引导单元，系统管理器(包括片选逻辑控制和SDRAM控制器)，3个通道的异步串口(UART)，4个通道的DMA，4个通道的带脉宽调制(PWM)的定时器，输入输出端口，实时时钟单元(RTC)，带有触摸屏接口的8个通道的10-bitADC，IIC总线接口，IIS总线接口，USB的主机单元，USB的设备接口，SD卡和MMC(multimedia card)卡接口，2个通道的SPI接口和锁相环(PLL) 时钟发生单元。MPLL产生主时钟，能够使处理器稳定工作在200MHz，使其可以轻松运行WinCE，Linux等嵌入式操作系统 。

　S3C2410X支持从NAND Flash启动，NAND Flash具有容量大，价格低等特点。系统采用NAND Flash与SDROM组合，可以获得非常高的性价比。处理器采用1.8V、2.0V内核供电，3.3V存储器供电，3.3V外部I/O供电。

　3、系统工作过程

　本系统中采用了OV511芯片的网眼300CMOS摄像头，基于S3C2410X处理器的开发板上加载USB及V4L驱动，并在此基础上完成摄像头的驱动，实现图像采集与压缩，借助Mencoder编码工具可以将多幅JEPG图片合成AVI视频流，并实现视频回放。最后，如果需要系统还可以通过以太网或UART口将保存的图片和视频流传到指定位置，实现网路监控。