1 引言
隨著電子、計算機技術的發(fā)展,視頻監(jiān)控系統(tǒng)正從模擬技術向數(shù)字技術方向發(fā)展。從硬件形式上看,視頻監(jiān)控技術的發(fā)展經(jīng)歷了三個階段:模擬視頻信號監(jiān)控、PC機加視頻卡的數(shù)字視頻監(jiān)控和基于嵌入式技術的數(shù)字視頻監(jiān)控[1];赑C機技術的監(jiān)控系統(tǒng)采用在普通PC機中插接視頻采集卡的集成方式,由視頻卡完成圖像采集、數(shù)字化和數(shù)據(jù)壓縮,PC機通過網(wǎng)卡和通信設備實現(xiàn)互連。這一類系統(tǒng)目前已經(jīng)占據(jù)市場主流。隨著嵌入式芯片技術和嵌入式操作系統(tǒng)的發(fā)展與成熟,基于嵌入式體系結構的視頻監(jiān)控系統(tǒng)由于具備體積小、性能穩(wěn)定、安裝方便等優(yōu)越性能,越來越受到人們的關注[2]。對于嵌入式視頻監(jiān)控系統(tǒng)的研究,國外起步早,已有產(chǎn)品性能較好,但價格昂貴,國內用戶一般無法承受。我國是近幾年開始這方面研究的,從已有研究成果來看,其監(jiān)控終端更多的是將成像系統(tǒng)、視頻數(shù)字化系統(tǒng)和網(wǎng)絡接口集成于一體[3],而其監(jiān)控的智能化程度還遠沒有得到開發(fā)應用。
基于當前的應用背景和技術支持,本文設計了一種新型的具有入侵掃描功能的嵌入式智能網(wǎng)絡視頻監(jiān)控終端,此監(jiān)控終端具備視頻采集、視頻檢測功能,帶有以太網(wǎng)接口、TCP/IP協(xié)議棧、WEB Server,可直接與Internet互連,Internet上的授權用戶使用標準的瀏覽器就可以根據(jù)IP地址訪問此終端,查看檢測到的目標圖像。相比傳統(tǒng)基于PC機+視頻采集卡模式的監(jiān)控終端,本終端體積小,成本低,安裝方便,系統(tǒng)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量小,具備智能檢測運動目標功能,可以實現(xiàn)無人職守,非常適合家庭、住宅小區(qū)、銀行、倉庫等單位的安全防范。
2 系統(tǒng)組成與工作原理
為實現(xiàn)視頻實時檢測以及網(wǎng)絡傳輸功能,本監(jiān)控終端采用ARM+DSP的體系框架,系統(tǒng)組成如圖1所示,主要包括以ARM S3C4510B為核心的主控兼網(wǎng)絡傳輸模塊,以SAA7111為核心的視頻采集模塊,以DSP TMS320C6202為核心的視頻檢測模塊,以CPLD EPM7128為核心的控制模塊,以及電源管理模塊等。系統(tǒng)具備視頻采集、視頻檢測、圖像數(shù)據(jù)的打包、網(wǎng)絡傳輸、控制等功能。其工作流程是:主控CPUS3C4510B上電初始化,SAA7111初始化,S3C4510B系統(tǒng)自檢、裝載TMS320C6202程序至RAM、啟動DSP,設定SAA7111初始參數(shù),攝像機的模擬信號經(jīng)過數(shù)據(jù)采集、緩存后,DSP及其外圍電路對其進行運動目標檢測,將檢測結果通過DSP的HPI接口傳遞給S3C4510B,S3C4510B對數(shù)據(jù)打包,建立套接字通訊服務器,等待連接進行網(wǎng)絡發(fā)送。
3 硬件設計
3.1 S3C4510B及其外圍電路設計
本終端采用SAMSUNG公司開發(fā)的S3C4510B芯片作為主控制器。S3C4510B是一款高性能ARM體系結構的32位嵌入式微處理器,具有很強的實時多任務支持能力和擴展能力,以及小體積、低功耗、高性能等系列特點。內嵌雙通道緩沖DMA