来源：微计算机信息 作者：王宪 刘井权 戴旻

    摘要 介绍了一种基于s3c2440[1]硬件平台和嵌入式linux操作系统[2]的远程视频监控系统的总体设计方案，详细阐述了系统的总体结构和各部分功能特点，对系统视频采集，mpeg-4压缩的实现进行了详细分析，并给出关键功能的软件实现方法，与传统的视频监控系统比较，该方案具有体积小，成本低，稳定可靠等优点。

    关键词 视频采集；mpeg-4编码；嵌入式linux；驱动程序

    引言

    视频监控系统是安全防范系统的组成部分，它是一种防范能力较强的综合系统。现今监控系统已经步入了数字化、网络化时代，即视频从前端图像采集设备输出时即为数字信号，并以网络为传输媒介，基于tcp/ip协议，采用流媒体技术实现视频在网上的多路复用传输。使用嵌入式系统实现远程视频监控技术，符合网络化数字化的特点，对公安、安防等行业有着重要的现实意义。

    视频监控系统一般采用基于pc机平台＋视频采集卡的形式，该方案系统体积大、成本高，在远距离、多点系统中实现困难。本设计采用三星公司的s3c2440[1]硬件平台（cpu芯片含有视频采集接口），软件平台是linux-2.4.20操作系统内核，由于linux操作系统的开放特性、优良的网络支持性能、模块化的结构，较好满足系统的需要。

    1.系统硬件设计

    系统主要由视频采集和传输部分组成。有嵌入式处理器、cmos图像传感器、存储器、以太网接口、串口、及电源管理电路。嵌入式处理器是韩国三星公司的基于arm920t内核的16/32 位risc嵌入式微处理器（型号：s3c2440），主要面向高性价比、低功耗的应用。为了处理图像数据，cpu的工作频率可达400mhz。s3c2440的资源包括lcd控制器，sdram控制器，摄像头接口，3路串行接口，iic bus接口，usb接口，触摸屏接口。在处理器丰富资源的基础上，还进行了相关的扩展，配置了32m flash rom和256mb sdram。在嵌入式处理器的控制下，cmos图像传感器(片上)采集到的数据经帧同步信号触发产生中断后被拷贝到sdram，经过mpeg-4编码后由网口发送到远端监控中心显示，系统框图如图一所示。

    1.1视频采集模块的设计

    图像传感器接口电路是硬件设计的关键部分，如何有效的采集数据也是系统的关键问题。视频采集模块采用ov9640图像传感器[3]，它是一款高集成度、高分辨率（1280*960）的cmos传感芯片，内部集成了时序电路，模拟信号处理电路，数字信号处理电路。该芯片支持rgb(4:2:2)，yuv(4:2:2),ycrcb(4:2:2)数据输出格式，内置138个设备控制寄存器，地址分

    别从0x00到0x8a,通过sccb（serial camera control bus）接口可以方便的设置传感器视窗大小、增益、白平衡校正、曝光控制、饱和度、色调等。由于s3c2440芯片有一个专用的视频接口，所以cpu可以直接和cmos图像传感器连接。图像传感器输出的数据及控制信号包括像素时钟(pclk)、水平参考(href)、帧同步(vsync)和数据总线(d0-d7)，分别和主处理器的相应信号相连。pclk与href在处理器内部相与后产生有效的像素时钟信号，在有效时钟信号的上升沿或下降沿将数据锁定[4]。模块和s3c2440接口电路如图二所示。在ov9640图像传感器中，如果输出yuv格式[5]，要用到数据线的y2-y9；如果输出rgb格式，则要用数据线y0-y9。本设计中采用了yuv格式。

    图二 视频采集模块接口

    1.2网络接口的设计

    在s3c2440芯片上无网络接口，为了实现在系统调试时，下载操作系统内核、文件系统映像，及在系统运行中实现视频数据的网络传输等功能，所以在系统中扩展网络接口模块（dm90000）。该芯片为10m/100m以太网物理层芯片，具有通用的处理器接口。模块与2440接口如图三所示：其中cmd为命令类型引脚，在高电平时为数据周期，在低电平时为地址周期。可通过cmd与数据总线访问内