基于ARM11的视频采集及编码系统的设计

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1、基于ARM11的视频采集与编码系统的设计摘要：基于嵌入式技术的无线视频监控以其灵活性、高集成性、便捷性等诸多优点必将取代传统的有线视频监控。针对目前视频监控的实际需求，结合嵌入式技术、图像处理技术，设计并实现了一种可靠性高、成本低的嵌入式视频采集及编码系统。它是视频监控的前端，是无线视频监控系统的一个子系统。系统选用S3C6410微处理器作为核心板的控制器，采用USB接口的摄像头进行采集，利用S3C6410的硬件编解码模块进行H.264编码。根据系统的功能要求，开发了zc301摄像头和MFC的设备驱动程序，并采用内存映射方式和双缓冲思想编写了基于V4L的视频采集程序。探讨了

2、H.264的编码特性和码流结构，利用MFC驱动中的API函数，开发了基于H.264算法的视频编码程序。测试表明，设计的系统视频采集效率高、图像连续性好、运行稳定。关键词：嵌入式系统；ARM11；S3C6410；视频采集;视频编码；H.264ABSTRACT:Inthefuture,Wirelessvideomonitoringsystembasedonembeddedtechnology,withmanyadvantagessuchasflexibility,integration,convenienceandsoon,willreplaceexistingwiredvid

3、eomonitoringsysteminevitably.Aimingatactualdemandofpresentvideomonitoring,thispaperdesignsandrealizesareliableandcheapembeddedvideocapturingandcompressionsystem,withthecombinationofembeddedtechnologyandimageprocessingtechnology.Thissystemisthefrontendofvideomonitoringandasubsystemofwireles

4、svideomonitoringsystem.ThissystemchoosesS3C6410asthekernelboard'scontrollerusesthecamerawithUSBinterfacetocapturepicturesandencodesthevideodatausingthecodecofS3C6410.Accordingtofunctionalrequirementsofthesystem,devicedriversofMFCandzc301cameraaredeveloped,andvideocapturingapplicationbasedo

5、nV4LusingMemoryMappingandtheideaofthedoublebufferarealsodeveloped.AfterabriefstudyonthefeatureandstreamstructureofH.264,videoencodingapplicationbasedonH.264withtheMFCdriver’sAPIiscompleted.Thetestshowsthatthissystemhasahighefficiencytocapturevideodata,hasgoodcontinuityforpicturesandcanruns

6、tably.KEYWORD：Embeddedsystem;ARM11;S3C6410;Videocapturing;Videoencoding;H.264引言视频具有表达客观事物直观、生动、形象，信息丰富等优点，它在各行各业的应用日益受到人们的关注。传统的视频监控系统主要是模拟图像监控系统和基于有线传输的数字监控系统。虽然模拟图像监控系统[1]能够保证图像清晰、不失帧，但是传输距离小，布线工程量大，需要大量存储介质，极大地浪费了资金。数字监控系统多采用各种视频采集卡实现，灵活性不够，成本高，且同样存在布线上的缺陷。在视频监控领域，由于受传输带宽的限制，如何对视频数据进行高效

7、压缩，从而便于信息稳定高质量传输，以及如何设计系统，保证系统的体积更小，成本、功耗更低等各种棘手问题摆在了当前技术人员的面前。如今随着电子信息技术，多媒体技术及网络技术的快速发展，嵌入式无线视频监控技术应运而生且飞速发展。视频监控系统正在向集成化、数字化和网络化方向发展[2,3]。本文提出了一种基于ARM11的视频采集与编码系统，充分利用大规模集成电路和先进高效编码标准，解决了传统视频监控系统成本高，体积大，布线麻烦等问题。这将改变目前的视频监控，在家庭安防、交通监控、远程教育、森林防火监控、远程医疗等众多领域产生