浅谈基于嵌入式无线视频监控中的关键技术

陈芳杰

（安徽理工大学，安徽 淮南 232001）

1 引言

近年来，随着嵌入式技术的出现及人们对降低监控系统成本和提高可靠性的迫切需求，基于嵌入式系统的网络视频监控系统将成为新的研发热点。这种技术是在传统视频监控系统的基础上，结合网络技术，使视频监控方式更加多元化。不仅可以方便的对原有的监控结构进行更改，更可以再移动物体上部署监控点，使得监控面积和距离都得到了大幅度提高，而且省去了布线等繁琐工作。

在这样的背景下，主要研究基于ARM处理器和嵌入式操作系统来实现监控系统。ARM处理器是一种低成本、低功耗、高性能的16／32位微处理器，而且拥有丰富的界面资源。鉴于目前大多数无线网络视频监控系统在传输速率方面存在的问题，本文采用总线接口的802.11g无线局域网基带芯片，设计了一个基于ARM9处理器和嵌入式Windows CE实时操作系统的无线视频监控终端系统，能提供54Mbps的数据传输率，为大容量视频数据的传输提供了高速传输通道。该无线视频监控终端可通过无线API方便地接入无线局域网和有线局域网，只需在一定范围内，安装无线接入点就可以和网内任何一个无线视频监控终端以及带无线局域网卡的上位监控主机通信。

2 系统总体设计

嵌入式无线视频监控终端是基于ARM9处理器 S3C2410、Windows CE 操作系统、802.119无线局域网络技术和目前比较成熟的MPEG-4视频硬件编码技术的新型无线视频监控终端系统。除了具有较高的网络传输速率和高精度硬件实时编码外，再加上Windows CE强大的网络和多媒体功能，使的该系统不仅具有可行性，而且开发周期短。

无线视频监控终端将采集到的模拟视频先进行A/D转换，然后经过MPEG-4编码芯片编码后由S3C2410主控制器读入主存，最后经无线模块通过无线局域网将编码后的视频流发送给上位监控主机。监控主机既可以是具有无线功能的笔记本或者平板电脑，也可以是通过以太网与无线AP相连接的Pc机。监控主机对接收到的视频流进行MPEG-4解码后播放，实现对现场实时视频监控，也可以将接收到的视频流保存为文件，便于以后查看。

3 开发环境及移植技术

3.1 集成开发环境

Windows CE.NET的集成开发环境是微软官方提供的Platform Builder，它提供了进行设计、创建、编译、测试和调试 Windows CE.NET操作系统平台的所有工具，适用于定制基于Windows CE.NET操作系统的嵌入式系统。对于一些通用性较强的嵌入式系统，如智能电话数字媒体接收设备、企业终端、企业Web Pad、网关、工业控制设备、Internet设备、IP电话、移动手持设备、移动电话和机顶盒等，微软都为其特别定制了专用的操作系统。开发者可以在此基础上进行开发。

3.2 标准包和驱动移植

自带的支持三星S3C2410标准BSP的基础上根据硬件平台的实际需求进行二次开发即移植而成的。SMDK2410板级支持包是基于三星S3C2410处理器开发的，也是本系统中0S移植的基础。移植时先对照SMDK2410对应的标准开发板硬件和本系统实际硬件的区别，然后有针对性的进行移植。一般在设计硬件时尽可能的使用和标准开发板一样的器件，这样对应的BSP中相关文件代码及驱动少做修改就可以使用。

引导驱动是嵌入式系统上电最先运行的程序代码，它跳转到中断向量表入口，先进入特权模式，关闭各种模式的中断。然后开始做各种初始化工作，如初始化通用I/O、各种控制器、CPU状态、静态、动态存储器、时钟、串口、FLASH和网口等相关外设。然后通过串口与用户交互完成网络配置及相关设置，最后完成Windows CE内核的下载和引导。

4 结语

时下，嵌入式无线视频监控系统在各个领域有着广泛的应用前景，特别是利用无线局域网进行远程视频监控的嵌入式系统应用是近年研究的新课题。本课题设计的无线视频监控终端选用了视频采集芯片、MPEG-4编码芯片、总线接口的802.1lg无线基带芯片、ARM9 SOC处理器和Windows CE嵌入式操作系统，实现了无线视频监控终端的基本功能。

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