基于ARM9的智能家居远程视频监控系统的设计.pdf

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1、居远程监开源软件实现了智间所以需要。本系统为提高家庭的智能化水平，本设计提出采用ARM芯片作选用CIRRUSLOGIC公司的CS8900A作为系统的以太网控为整个远程家居控制系统的控制芯片、L1NUX作为整个系统制芯片。CS8900A是一个单芯片全双工的以太网解决方案，所的操作系统的设计思想，给出远程家居智能控制系统具体的有的数字和模拟电路合成了完整的以太网电路。主要结构包软硬件解决方案。而嵌入式网络视频监控系统以嵌入式微处括ISA总线接口、802．3MAC弓1擎、BUFFER、串行E2PROM理

2、器和嵌入式操作系统口1为核心，专用性强，软硬件结合紧密，接口和带10BASE2T和AUI的模拟前端。CS8900A的设备构成简单，成本较低，在各个领域得到了广泛的应用。10BASE2T接口通过变压器HR601627与RJ45网口连接。2．系统的硬件设计3．系统的软件设计本系统选用韩国三星电子的基于ARM920T内核的32位3．1嵌入式操作系统的选择及移植嵌入式微处理器$3C2410作为系统的控制核心，该芯片本身集本系统采用Linux作为操作系统[4t，并选用Linux2．6内核成了包括存储器接口、

3、通信接口fUSB，RS232)，A／D，JTAG等在在嵌入式微处理器$3C2410上移植，具体移植方法如下：内的丰富的硬件资源，可简化外围设备与微处理器的硬件连接①准备Linux2．6内核移植所必需的文件(内核压缩包lin．程度，提高系的稳定性、可靠性。其硬件结构如图1所示。UX．2．6．tar．bz2及交叉编译器arm—linux—gcc一3．4．1．tar．bz2)，这些文件可到Linux官方网站免费下载。②利用Linux命令(mkdir，tar，mv及export)安装交叉编译器arm—li

4、nux．gcc一3．4．1。⑧修改Makefile文件及相关硬件文件。由于内核的编译是根据Makefile文件的指示进行的，Makefile文件来组织内核的各模块之间的关系，记录了各个模块之间的相互联系和依赖关系。所以，开发人员要首先修改Linux2．6根目录下的Makfile文件，修改的主要内容是目标代码的类型和为编译内核指定一个编译器。④运用Make命令编译内核生成内核镜像文件zImage文件，通过相应的固化软件把这个文件固化在系统相应的存储器中，完成Linux2．6内核在ARM微处理器上的移

5、植。3_2应用软件的设计3．2．1软件的总体架构嵌入式远程视频监控系统采用客户端一服务器(Client-Server)模型。在客户端／服务器模型中，客户端向服务器端发送请求信息服务器对客户端的请求信息进行响应，实现远程通讯。远程服务器端与客户端的通信采用TCP协议，TCP协图1硬件结构图议是面向连接的、提供差错控制、超时重发机制，而视频数据作者简介：李宝山，男，河北唐山人，硕士，教授。研究方向：射频识别系统及其应用。程丽娟，女，甘肃定西人，硕士。研究方向：计算机应用、嵌入式系统。一44—安全技术量

6、圜_的传输采用UDP协议以提高传输速度和实时性。由于UDP)协议没有提供差错控制、超时重发等机制，因此系统使用多媒体数据传输的实时传输协议RTP(RealtimeTransportProto上co1)和实时传输控制协议RTCP(RealtimeTransportControlI打开视频设备初始化稿码罂Protoco1)。RTP协议是在因特网上广泛使用的多媒体数据流的一种传输协议，服务器通过RTP／RTCP协议向客户端发送i视频流[21。系统软件结构图如图2所示。I获取设备信息获取原始视频帧I服务器

7、程序TcP协议客户端程序’、、、-．．．．．．．一／．．．．．．．．．I更改设』r备设置令l曲式uNU_作系统视频■码程序f捕捉视频帧数据。I帧稿码(张头疆动以太同驱动)R什／眦啮议I硬件6／规霸显示I保存已稿码帧到输出曩冲区图2系统软件结构图l关闭设备冬3．2．2服务器端和客户端软件设计Linux的网络功能非常强大，支持多种网络协议。本系统使用套接字接口实现客户端与服务器端的通讯。套接字(尚()socket)是由通讯协议、地址和端口三部分组成，其中通讯协图3视频采集流程图图4视频解码流程图议有T

8、CP和UDP协议，端口号用来代表通信进程。根据使用协议的不同，有三种套接字：流格式、数据报格式和原始格式。可移植性的编码软件嘲，FFmpeg的开发是基于linux操作系统3．2．3视频采集模块的设计的，最适合移植到嵌入式系统，是因为它是采用纯C语言编写在Linux下加载驱动程序可以采用动态和静态两种方式。的，对各种编译器进行了优化，并针对ARM处理器用汇编语静态加载就是把驱动程序直接编译到内核里，系统启动后可言实现了DCT和逆DCT的相互变换。所以本系统中采用了以直接调用；动态加载