1 导言
在一些特定的环境下因为地理位置等原因,无法完成有线的网络监控,如高速公路监控。而针对远离市区的工业环境,也要求经过无线网络完成视频以及现场数据的收集监控。本研讨将运转嵌入式操作体系的32位微arm处理器与dsp视频紧缩模块相结合,构成一个根据视频的、支撑长途收集、紧缩的web服务器,网络连接部分选用gprs方法。
2 体系规划
2.1 体系功用规划
(1)支撑pal/ntsc合成视频捕捉和收集,能够接纳ccd摄像头输出的模仿视频信号。
(2)对数字视频数据进行紧缩以及编码处理。
(3)实时数据的a/d收集及处理。
(4)经过gprs供给无线网络进行数据的传送。
(5)具有杰出的软、硬件接口,便于二次开发和集成到其它处理体系之中。
2.2 体系全体结构
体系全体的结构框图如图1所示,首要由主控制器、视频紧缩模块、无线gprs传输模块和现场ad模块组成。在整个体系中,视频紧缩模块合成视频捕捉和收集,然后送给主控制器进行紧缩和编码处理;现场ad数据模块担任对现场进行实时数据收集并进行ad转化,然后送给主控制器;主控制器对视频和现场数据进行处理后经过无线gprs传输模块,把数据传送到远端的监控端。
图1 无线嵌入式长途监控体系
3 体系硬件规划
3.1 主控制器部分
主控制器以samsung2410的arm9处理器为中心,cpu作业频率到达203mhz;运转速度为1.1mbps,为272-fbga封装;具有独立的16kb指令cache和16kb数据cache,大大提高了数据的处理才能;体系外扩64m sdram和64m nand flash为外接存储器,一起运用2个uart(通用异步串行口)接口与其它2个模块完成通讯。主控制器把视频紧缩模块和ad模块传送来的数据进行相关处理后,经过gprs模块传送到远方的监控端。
3.2 视频紧缩模块
紧缩模块的前端选用philip的saa7113芯片完成将ccd4路cvbs信号转化为契合itu656、yuv4∶2∶2格局的8位“vpo”总线输出,后端选用analog device公司的adsp-bf531(blackfin系列dsp),完成传输码率为8-180kbp/s的jepg静止图像编码或camec-i编码,参见图2。
图2 视频紧缩模块框图
3.3 无线gprs模块
无线gprs模块选用siemens的mc55,选取适用于欧洲和亚洲的频段(900,1800和1900 mhz),它除了具有gsm模块原有的功用外还支撑分组事务功用,内嵌tcp/ip协议6。它与s3c2410协同作业,共同完成数据的长途传输。语音和数据传输功用规划用于根据microsoft windows mobile渠道的设备(smart phones and pocket pcs), gprs(class 10)规范,支撑pbcch,如图3所示。
图3 无线gprs模块框图
3.4 ad模块
现场数据收集的规范是4~20ma电流信号,但arm实践的a/d口接入是0~5v电压信号,以本体系选用专用的i/v信号阻隔转化器完成4~20ma电流与0~5v电压信号的阻隔及改换,iso系列阻隔放大器是一种将模仿信号按份额进行阻隔和转化的混合集成电路(ic)。首要应用领域:模仿信号数据收集,阻隔传输及供电,工业现场信号阻隔传输及改换,地线搅扰按捺,信号长途无失真传输,仪器仪表与传感器信号的阻隔改换。习惯于本体系的需求。
4 体系软件规划
4.1 体系软件规划内容
体系软件结构图参见图4。
(1) 视频紧缩模块控制程序;
(2) mc55控制程序;
(3) tcp/ip服务器程序;
(4) 长途监控端程序。
图4 体系软件结构图
4.2 软件开发渠道技能剖析
该项目拟选用的操作体系为微软的嵌入式操作体系windows ce,使用其开发环境platformbuilder4.2来进行体系渠道的定制和裁剪。windows ce是一个32位、多线程、多任务的嵌入式实时操作体系,windows ce的体系结构选用独立于一般的程序规划语言而且和windows兼容的api的方法,这样能够确保windows ce的组件化和rom化,充沛习惯有限的存储空间和各种不同芯片的要求。windowsce是模块型的操作体系,这意味着可经过挑选、组合和装备windows ce的模块和组件来创立用户版的操作体系。
5 结束语
本体系选用arm+dsp的主从结构,搭建了一个集视频紧缩解码、数据收集和长途数据接纳为一体的长途监控体系,为无线监控供给了一个很好的解决方案,所选用的jpeg编码方法与实践的gprs带宽比较匹配。