基于ARM LINUX的IP CAMERAL解决方案
基于Linux的嵌入式网络摄像机设计
基于同轴电缆的视频监控系统结构复杂、稳定性差、可靠性低且价格昂贵,因而出现了嵌入式网络摄像机等远程Web视频监控系统。
本嵌入式网络摄像机,采用高性能的ARM9芯片作微处理器,内置嵌入式Web服务器—Boa,通过嵌入式多任务操作系统—Linux采集摄像机视频数据;摄像机采集的视频信号数字化后经MJPEG算法压缩,压缩后的视频流再通过内部总线送到内置的Web服务器;通过在网页中嵌入图像播放器,用户可以直接通过浏览器观看Web服务器上的摄像机图像;通过通用网关接口CGI,授权用户还可以控制摄像机、云台和镜头的动作或直接通过Web实现对系统进行配置。
1嵌入式网络摄像机系统原理及组成结构嵌入式网络摄像机的基本原理:在嵌入式Linux操作系统中内置Web服务器Boa,摄像机采集视频信号并将其数字化,经MJPEG压缩后,传送到内置的Web 服务器,通过Web页面将视频信息发布到Internet。
由于嵌入式网络摄像机是视频采集终端和Web服务器的融合,因此,用户可以直接通过浏览器观看摄像机拍摄的视频图像,达到远程监控的目的。
整个系统由视频采集模块、视频压缩模块、Web服务器、通用网关接口、Web 页面等5个部分组成。
其硬件结构如图1所示:图1嵌入式网络摄像机硬件结构图视频采集模块包括以S3C2410X为核心的中央控制和数据处理中心,以及USBCamera数据采集单元。
中央控制和数据处理中心主要完成视频采集终端的控制和视频图像的压缩;Web服务器完成基本服务器的功能,负责响应HTTP请求,配合视频采集、压缩模块完成图像信息发布;通用网关接口—CGI,可以根据用户输入的数据信息,控制摄像机、云台和镜头的动作或直接通过Web实现对系统进行配置。
嵌入式微处理器是嵌入式系统的“硬核”。
微处理器的选择将对整个嵌入式系统的成本和性能产生决定性的影响。
目前,比较流行的处理器主要有:PowerPC、MIPS、Intel、ARM等。
基于海思方案的ip解决方案
基于海思方案的ip解决方案一、引言随着物联网和人工智能的快速发展,对于高性能、低功耗的处理器需求不断增加。
海思(HiSilicon)作为华为旗下的芯片设计公司,专注于半导体技术的研发和创新。
本文将介绍基于海思方案的IP(Intellectual Property,知识产权)解决方案,旨在为客户提供高性能、低功耗的设计方案。
二、背景1. 海思方案简介:海思方案是海思公司基于ARM架构开发的处理器方案,广泛应用于智能手机、物联网设备等领域。
其高性能、低功耗的特点受到了市场的广泛认可。
2. IP解决方案的意义:IP解决方案是指在设计芯片时,使用已经设计好的IP核(Intellectual Property Core)来加速开发过程,提高设计效率和可靠性。
三、IP解决方案的优势1. 高性能:基于海思方案的IP解决方案采用先进的处理器架构和优化的设计方法,能够提供卓越的性能,满足客户对于高性能处理器的需求。
2. 低功耗:海思方案本身就具有低功耗的特点,结合IP解决方案的优化设计,能够进一步降低功耗,延长设备的续航时间。
3. 可靠性:海思作为芯片设计领域的领先者,其方案经过严格的验证和测试,具有较高的可靠性和稳定性。
4. 灵活性:基于海思方案的IP解决方案可以根据客户的需求进行定制化设计,满足不同应用场景的要求。
四、应用案例1. 智能手机:基于海思方案的IP解决方案在智能手机领域得到了广泛应用。
通过使用海思方案的高性能处理器和优化的IP解决方案,手机可以实现更快的响应速度和更流畅的用户体验。
2. 物联网设备:物联网设备对于处理器的要求通常是低功耗和高集成度。
基于海思方案的IP解决方案可以满足这些需求,为物联网设备提供高效、可靠的处理能力。
3. 智能家居:基于海思方案的IP解决方案可以应用于智能家居领域,为智能家居设备提供高性能、低功耗的处理能力。
例如,智能音箱可以通过海思方案和IP解决方案实现语音识别、音频处理等功能。
基于ARM的IP_Camera系统的研究与实现
基于ARM的IP_Camera系统的研究与实现随着科技的不断发展,智能安防系统已经成为人们生活中不可或缺的一部分。
其中,IP摄像机作为智能安防系统的核心设备之一,具有广泛的应用前景。
本文将探讨基于ARM的IP摄像机系统的研究与实现。
首先,我们要了解什么是ARM。
ARM是一种基于精简指令集(RISC)架构的处理器系列。
由于其低功耗、高性能和可定制化的特点,ARM处理器被广泛应用于移动设备、嵌入式系统等领域。
在IP摄像机系统中,ARM处理器可以提供强大的计算和图像处理能力。
基于ARM的IP摄像机系统的研究与实现,主要包括以下几个方面。
首先,硬件平台的选择。
我们需要选择适合IP摄像机系统的ARM处理器和相关硬件组件。
ARM处理器的性能和功耗是我们选择的重要指标,同时还需要考虑图像传感器、存储器、网络接口等硬件组件的兼容性和可靠性。
其次,软件系统的开发。
在IP摄像机系统中,软件系统起着至关重要的作用。
我们需要开发适用于ARM处理器的嵌入式操作系统,如Linux或Android。
同时,还需要开发相应的图像处理算法、网络通信协议和用户界面等功能模块,以实现IP摄像机系统的各项功能。
然后,系统性能的优化。
为了提高IP摄像机系统的性能和稳定性,我们需要对系统进行优化。
通过对图像处理算法的优化,可以提高图像的清晰度和实时性;通过网络通信协议的优化,可以提高图像传输的速度和稳定性。
此外,还可以采用硬件加速等技术手段,进一步提升系统的性能。
最后,系统的应用和推广。
在完成基于ARM的IP摄像机系统的研究和实现后,我们需要将其应用到实际场景中。
IP摄像机系统可以应用于家庭安防、商业安防等领域,为人们提供更加安全和便利的生活环境。
综上所述,基于ARM的IP摄像机系统的研究与实现是一个复杂而有挑战性的任务。
通过选择适合的硬件平台、开发完善的软件系统、优化系统性能和推广应用,我们可以实现一个功能强大、性能稳定的IP摄像机系统,为人们的生活带来更多的安全和便利。
《基于ARM-Linux的嵌入式移动计算系统的研究与实现》
《基于ARM-Linux的嵌入式移动计算系统的研究与实现》一、引言随着信息技术的发展和智能设备的普及,嵌入式系统以其小型化、高集成度的优势逐渐在各领域发挥重要作用。
ARM作为主要的嵌入式系统架构,其结合Linux操作系统的移动计算系统成为了研究热点。
本文将就基于ARM-Linux的嵌入式移动计算系统的相关技术进行探讨,并对系统的实现进行详细分析。
二、ARM-Linux嵌入式移动计算系统概述ARM-Linux嵌入式移动计算系统是以ARM架构为核心,结合Linux操作系统构建的移动计算平台。
该系统具有高集成度、低功耗、可扩展性强等特点,广泛应用于移动设备、智能家居、工业控制等领域。
三、关键技术研究(一)ARM架构研究ARM架构作为嵌入式系统的核心,其性能和功耗的平衡是关键。
通过对不同ARM内核的比较分析,本文选取了适用于移动计算系统的内核类型,以满足高效率和低功耗的需求。
(二)Linux操作系统研究Linux操作系统作为系统软件的基础,为硬件提供了丰富的接口和良好的兼容性。
本文对Linux内核进行了优化,以适应嵌入式系统的资源限制,提高系统的运行效率和稳定性。
(三)系统硬件设计研究系统硬件设计是实现嵌入式移动计算系统的关键。
本文对硬件设计进行了详细规划,包括处理器选择、内存分配、存储方案等,以确保系统的高效运行和稳定性。
四、系统实现(一)系统架构设计系统架构设计是系统实现的基础。
本文设计了一种基于ARM-Linux的嵌入式移动计算系统架构,包括硬件层、操作系统层和应用层。
硬件层负责与硬件设备进行交互,操作系统层负责管理硬件资源和提供系统服务,应用层则负责实现具体的应用功能。
(二)系统开发环境搭建为便于开发,本文搭建了基于ARM-Linux的嵌入式开发环境。
包括交叉编译环境的搭建、开发工具的安装等,为后续的系统开发提供了良好的支持。
(三)系统软件设计与实现在软件设计方面,本文对Linux内核进行了裁剪和优化,以适应嵌入式系统的资源限制。
基于ARM处理器和LINUX系统的嵌入式网络过滤装置
基于ARM处理器和LINUX系统的嵌入式网络过滤装置摘要:本文以网上不良网页信息过滤为目的,阐述了基于ARM处理器的嵌入式过滤系统设计原理,给出了硬件设计结构,分析了不同网络拓扑情况下所应采取的解决方案,利用LINUX协议栈进行数据包捕获过滤软件设计,提出了软件流程,并给出了结论。
关键词:嵌入式过滤捕获1、前言近年来计算机网络技术的发展使得互联网得到了广泛的应用,使用互联网的人越来越多,其海量信息资源也给人们带来了方便。
然而,使用互联网也会面临着风险,尤其是随着网络以极高的速度发展同时,网络安全技术发展与之并不同步。
包含以破坏、窃取为目的的“网络攻击”和以不良信息为载体的“网络毒害”是两个最突出的方面。
为了更好的保护网络安全和使用者自身利益,使用强有力的网络防火墙类装置是十分必要的。
早期的防火墙基本上是基于数据包过滤手段,可以起到一定的防护作用。
然而,采用包过滤手段的防火墙对于基于内容的攻击无效,而在客户机端直接运行基于内容的应用层软件会影响网络速度,因此,开发合理的网络过滤系统是解决这类问题的关键。
嵌入式技术是近年来发展起来的一门新兴技术,采用嵌入式技术解决方案的系统具有实时性好、运行效率高等优点。
嵌入式网络协议栈的完善使得采用嵌入式网络系统构建嵌入式过滤装置成为可能。
本文介绍采用S3C2440 ARM嵌入式处理器和LINUX操作系统构建嵌入式网络过滤装置的解决方案。
需要防护的计算机与Internet的连接方式较多,但具体到被防护的单体计算机不外乎以下几种连接方式:(1)通过路由器连接;(2)通过交换机连接;(3)通过集线器连接。
通过路由器连接和交换机连接方式的计算机,由于每个端口都有单独的冲突域,所以过滤装置只能接收到发往本机的网络数据。
而通过集线器相连的计算机,由于有共同的冲突域,则一个过滤装置可以监听到全部冲突域内的网络数据。
由此,确定系统可以以两种模式工作。
一种为防护方式,即嵌入式过滤装置连接在Internet和用户计算机中间,主要用于连接方式(1)和(2)的计算机。
海思ipc方案
海思IPC方案1. 简介海思IPC方案是指由华为海思半导体推出的基于ARM架构的嵌入式计算平台方案。
该方案旨在提供一个高性能、低功耗、可靠稳定的解决方案,用于满足各种场景下的智能视频监控需求。
2. 方案特点海思IPC方案具有以下几个特点:2.1 高性能海思IPC采用了先进的ARM Cortex-A系列处理器,具备多核心和多线程处理能力。
这使得IPC能够处理计算密集型任务,如实时视频编码和解码,同时保证低延迟和高帧率的性能要求。
2.2 低功耗海思IPC方案在设计中注重功耗优化,采用了节能技术和智能调频策略,以最大程度地减少功耗。
同时,采用领先的制程工艺和功耗管理技术,使得IPC的功耗表现出色,延长了设备的使用寿命。
2.3 可靠稳定海思IPC方案经过严格的测试和验证,具备高度的可靠性和稳定性。
支持硬件级的错误检测和纠错码功能,实现数据的完整性保护和设备的稳定运行。
同时,海思IPC方案还提供了完善的软件生态系统,包括操作系统、驱动程序和应用软件的支持,确保系统能够长期稳定运行。
3. 主要应用场景海思IPC方案适用于各种智能视频监控领域,主要应用场景包括但不限于:3.1 家庭安防海思IPC可连接到家庭网络中,通过智能手机等终端设备实现远程监控和报警功能。
用户可以随时随地监控家中情况,保证家庭的安全。
3.2 商业安防海思IPC可应用于商业场所的监控系统中,如商场、办公楼、酒店等。
它具有多路视频输入和输出功能,可以同时监控多个区域,实时检测异常情况并及时报警。
3.3 交通监控海思IPC支持车牌识别、红绿灯监控等交通应用场景。
它结合了高性能的图像处理能力和智能算法,可以准确地识别车牌信息,并将数据传输到服务器端进行处理和分析。
3.4 工业监控海思IPC方案在工业监控领域也具有广泛的应用。
它支持多种接口和协议,可以连接到各种传感器和设备,实现对工业生产过程的监控和控制。
4. 技术架构海思IPC方案的技术架构如下图所示:技术架构在技术架构中,海思IPC包含了以下几个主要组件:•处理器:采用ARM Cortex-A系列处理器,具备高性能和低功耗的特点。
嵌入式Linux下Camera编程--V4L2
最近有个需求,要在ARM Linux上实现USB Camera 拍照功能。
0. 背景知识:首先要确认的是,Kernel是否支持USB Camera。
因为Linux下,USB协议除了电气协议和标准,还有很多Class。
这些Class就是为了支持和定义某一类设备接口和交互数据格式。
只要符合这类标准,则不同厂商的USB设备,不需要特定的driver就能在Linux下使用。
例如:USB Input class,则使所有输入设备都可以直接使用。
还有类似Audio Class,Pring Class,Ma ss Storage Class,video class等。
其中Video Class 就是我们常说的UVC(USB Video Class). 只要USB Camera符合UVC标准。
理论上在2.6 Kernel Linux 就可以正常使用。
网络上有人谈到怎样判断是否UVC Camera设备:#lsusbBus 001 Device 010: ID 046d:0825 Logitech, Inc.#lsusb -d 046d:0825 -v | grep "14 Video"如果出现:bInterfaceClass 14 VideobInterfaceClass 14 VideobInterfaceClass 14 VideobInterfaceClass 14 VideobInterfaceClass 14 VideobInterfaceClass 14 VideobInterfaceClass 14 VideobInterfaceClass 14 VideobInterfaceClass 14 VideobInterfaceClass 14 VideobInterfaceClass 14 VideobInterfaceClass 14 VideobInterfaceClass 14 Video则说明是支持UVC.1. Kernel配置:Device Drivers ---> <*> Multimedia support ---> <M> Video For LinuxDevice Drivers ---> <*> Multimedia support ---> [*] Video captureadapters ---> [*] V4L USB devices ---> <M> USB Video Class (UVC)--- V4L USB devices : 这里还有很多特定厂商的driver.可供选择。
(完整版)基于ARM的视频监控系统的设计与实现1_图文.
-42-20078产品设计与实现一、前言二、数字视频监控系统的组成三、视频服务器的硬件实现监控系统作为现代企业不可缺少的重要组成部分,已广泛应用于交通、医院、银行、家居、视频会议和视频点播、证券、远程教育等诸多领域,可以有效地避免安全隐患的发生,保障员工人身安全和企业资产不受损失,实现无人值守。
早期的模拟监控系统不能联网,只能与监控中心进行点对点通信,随着图像与视频处理技术、网络技术和自动控制技术的发展,视频监控系统已过渡到数字化的网络监控。
它以数字视频的压缩、传输、存储和播放为核心,采用先进的数字图像压缩编/解码技术和传输技术,将智能图像处理与识别技术用于图像显示、调整、跟踪,根据现场环境智能调节摄像机的位置及清晰度,对物体进行跟踪识别,对图像进行分析和处理。
数字视频监控系统主要由监控中心、通信链路和多个监控站点组成。
通讯链路在企业内部使用企业已经铺设好的局域网线路,将其连人企业内部网,然后可以将其接人Internet,以便将信号传输给远端分控计算机或授权用户。
传输的数据包括视频、报警等录像数据和控制信号。
监控中心具有电视墙、磁盘阵列、服务器、交换机和路由器等网络设备,还可以通过多级级联构成多级监控系统。
监控站点主要由视频服务器和摄像机组成,整个系统组网灵活;可以突破地域限制,进行大规模、远距离的实时图像监控和报警处理。
如图1所示。
监控系统的软件包括客户端、服务器端软件两部分以及相互之间的通信。
在实际工作中,根据实际情况,在需要的地方安装相应的前端监控设备(彩色或黑白摄像机、固定或活动云台、定焦或变焦和相应的软件系统。
图I中的每个监控站点主要由摄像头、云台控制器、网络视频服务器组成,可配置可变镜头、麦克风、扬声器等外设,如图2所示。
其中网络视频服务器以嵌人式微处理器为核心,由视频采集编码模块、网络功能模块、实时时钟模块、摄像头云台控制模块等组成。
嵌人式微处理器是硬件部分的核心 , 采用 SAMSUNG的微处理器S3C4510B。
基于嵌入式ARM-Linux的电子相册设计
(4)带或不带内建显示单元,有能支持其它高分辨率显示设备的接口(如色差,VGA甚至是HDMI);与其他产品的功能结合的产品形态以及大头贴等产品,用于不在本文所包含的范围内。
1.
1.
以单芯片的解决方案,以ESS/AMLOGIC/MPX等芯片设计为代表,PHILIP/Sony等品牌厂商也以该方式为主。
阶段规划:
第一周--第三周查阅和收集课题资料,并分析嵌入式系统的简要工作过程。
第四周--第十周总体方案设计,绘制电路原理图,对数据分析并设计最优电路。
第十一周--第十五周编程、调试
第十六周--至今整理论文准备答辩
开题时间
完成论文时间
专家审定意见:
系主任签字:
年月日
注:1.任务书由指导教师填写后交给学生,要求学生妥善保存。
基于ARM的微处理器具有低功耗、低成本、高性能等特点,ARM采用RISC(精简指令集计算机)架构和流水线结构,使用了大量的寄存器,具有极高的工作效率。其中,RISC架构具有如下特点:固定长度的指令格式,指令归整、简单,基本寻址方式只有2~3种,使用单周期指令,便于流水线操作。
ARM微处理器按性能分为以下系列:ARM7,ARM9,ARM9E,ARM10E,SecureCore Xscale。ARM支持两种类型的指令集:一种是32位的ARM指令,以字对准保存;另一种是16位的Thumb指令,半字对准保存。
ARM具有7种工作状态:
USR:正常的程序执行状态
FIQ:用于高速数据传输或通道处理
IRQ:用于通用的中断处理
SVC:操作系统使用的保护模式
ABT:用于虚拟存储及存储保护
UND:当出现未定义指令终止时进入该模式
基于ARM和Linux的智能嵌入式网络监控系统
摘 要
5 1 0 5 2 0;2 .广东工业大学 信息工程学院 ,广东 广州 5 1 0 5 2 0 )
介 绍 了当前 智能家居 系统发展 的现 状 ,并对现有智能 家居 系统 中所存在 的不足进行 分析 ,提 出了一种基
于A R M和L i n u x的智能 家居 网络监控 系统 的解 决方案 ,完成 了系统功 能设计 ,包括基 于 L i n u x的设 备驱动程序和基 于
系统 采 用 L i n u x一 2 . 6 . 3 0 . 4 , 服务 器 采用 B O A, 服 务 器程 序利 用 C G I 语 言编 写 , 设 计 目标 是 通 过 互联 网远
程登 录 服务器 , 并 通过 B / S的运 行 方式 远 程 监 测 和控 制 家居 情况 , 总体 架构如 图 1 所示。
I nt e l l i g e n t Embe dd e d Ne t wo r k Mo n i t o r i ng S y s t e m Ba s e d o n ARM a n d Li n ux
L I AO J i a n s h a n g ,C HE N Yi mi n ,C AO C h e n g t a o
C G I 的 应 用 程 序 设 计 。并 通 过 远 程 检 测 系统 ,呈 现 出智 能 家居 监 控 系统 的 监 控 效 果 , 实现 了 网络 监 控 的 目的 。 关键词 A R M;L i n u x ;智 能 家居 ; 网络 监 控 T P 3 9 3 . 0 9 文 献标 识码 A 文章编号 1 0 0 7— 7 8 2 0 ( 2 0 1 3 ) 0 7— 0 5 9— 0 5 中 图分 类 号
基于ARM和Linux的网络视频采集传输方案的设计和实现
基于ARM和Linux的网络视频采集传输方案的设计和实现刘宇;车进【摘要】针对现有的视频采集设备占用较多空间,而且需要使用专用资源的情况,设计了一个基于嵌入式的网络视频采集传输方案.该方案采用ARM11为核心处理器,嵌入式Linux为软件平台,搭建嵌入式平台.将视频服务器MJPG-streamer移植到该嵌入式平台,实现图像的采集、压缩和传输,使用者可在Web浏览器中观察到远端的实时视频画面.实验结果表明,该方法能够很好地采集、处理和发送视频,实现远程观察实时的视频画面,且设备占用空间较小.【期刊名称】《宁夏工程技术》【年(卷),期】2014(013)001【总页数】4页(P30-32,36)【关键词】嵌入式系统;Linux;MJPG-streamer;视频图像采集【作者】刘宇;车进【作者单位】宁夏大学物理电气信息学院,宁夏银川 750021;宁夏大学物理电气信息学院,宁夏银川 750021【正文语种】中文【中图分类】TN919.8;TP368.1在日常生活中,视频采集的应用场合很多,诸如门禁、安防、远程视频会议等.现有的视频采集设备,模块较多,在使用中要占用很多空间.因此,本文提出了一种基于B/S结构的嵌入式Linux的网络视频采集传输方案,该方案取代了以前占用空间较多的视频采集设备,而将图像采集、图像的压缩和编码以及网络传输集成到一个体积小、占用资源少的嵌入式系统中,通过远端的浏览器观察视频画面.1 总体设计本方案采用飞凌嵌入式公司出品的ARM11开发板TE6410作为硬件平台,Linux 操作系统作为软件平台,通过USB摄像头采集图像,然后利用MJPG-streamer 视频流服务器及其相关插件获取、处理图像[1],并通过网络发送到用户平台,用户可以通过浏览器查看视频.方案整体结构见图1.图1 方案整体结构图2 方案硬件设计本方案主要采用ARM11开发板TE6410、USB摄像头和一台计算机.TE6410开发板搭载了三星公司出品的s3c6410核心板,主频高达533MHz,配有256 MB的DDR内存和4GB的NAND FLASH.TE6410开发板有3个串口,一个LCD扩展口,一个100 M网口.它标配的USB Host插口和USB Slave插口均为2.0标准,采用8位拨码开关选择不同的启动方式.外部扩展端口包括一个SD卡槽,一个Wi-Fi扩展接口,以及摄像头接口和J-TAG接口等.USB摄像头采用罗技公司的C270网络摄像头.采用一台运行Ubuntu12.10操作系统的计算机作为用户平台.方案硬件结构见图2.图2 方案硬件结构图3 方案软件设计本方案软件设计主要包括U-Boot,Linux内核,rootfs.yaffs2,MJPG-streamer 软件的修改和移植[2].方案软件框图见图3.U-Boot是在操作系统运行之前运行的一段小程序,用来完成硬件设备的初始化,从而将系统软硬件环境带到合适状态,为最终调用操作系统做好准备.编译好的U-Boot可以在TE6410开发板附带的光盘里找到.Linux内核采用3.0.1版本,该版本的内核包含USB摄像头的驱动和V4L2驱动框架[3].当内核烧写到开发板中,插上USB摄像头便自动识别.本方案采用rootfs.yaffs2作为TE6410的文件系统.rootfs.yaffs2是一个专门为NAND FLASH存储器设计的嵌入式文件系统,适用于大容量的存储设备,而且它是开源软件,所以采用rootfs.yaffs2作为文件系统[4].MJPG-streamer是一个开源项目,通过支持Linux-UVC的网络摄像头采集JPEG 图像,并且将采集到的图像流式传输成为M-JPEG视频流,通过网络传输给浏览器.它是一个可移植的Linux-UVC流媒体应用.之前,国外的嵌入式爱好者将MJPG-streamer项目移植到了Mini2440平台,并设立了一个名为mjpg-streamer-mini2440的开源项目.基于TE6410开发板,笔者在mjpg-streamer-mini2440开源项目的基础上进行拓展,使之能够移植到TE6410开发板上正常使用.图3 方案软件框图3.1 交叉开发环境的搭建TE6410开发板采用U-Boot作为引导程序、嵌入式Linux系统镜像(版本号为3.0.1)和rootfs.yaffs2文件系统.将这3个文件从开发板附带的光盘里复制到SD 卡中,SD卡插入开发板的SD卡槽,开发板设置为SD卡启动模式,启动开发板一键安装嵌入式Linux系统.交叉开发环境需要Linux桌面系统,选用Ubuntu12.10.首先在计算机安装VMware8.0虚拟机,在虚拟机中安装Ubuntu12.10;再在Uubuntu12.10中安装交叉编译工具链Arm-Linux-Gcc-4.3.2;之后使用VMware8.0自带的VMware-Tools实现虚拟机和主机的文件共享;最后将虚拟机设置为桥接方式使之能够上网,并将虚拟机和开发板设为同一网段后使用ping命令将虚拟机和开发板连通.3.2 MJPG-streamer移植过程将MJPG-streamer视频流服务器移植到TE6410开发板上运行,从而实现图像采集和网络传输,具体移植过程如下:(1)下载mjpg-streamer-mini2440项目源代码:mjpg-streamer-mini2440-read only,并放在ubuntu的一个文件夹中(比如/mnt/webcamera文件夹). (2)进入 webcamera文件夹中,用 VI编辑start_uvc_yuv.sh 的内容[5]:执行以下命令进行编译链接并打包[6]:在当前目录下会生成mjpg-streamermini2440-bin.tar.gz.经过以上步骤,已将参数配置成适合TE6410开发板和USB摄像头的环境,将它复制到SD卡中.(4)在TE6410开发板上安装MJPG-streamer.将SD卡插入开发板的SD卡槽里,在开发板的终端输入以下命令安装MJPG-streamer:3.3 M-JPEG压缩算法研究与实现M-JPEG视频编码格式,把运动的视频序列当作连续的静止图像来处理,该压缩方式单独完整地压缩每一帧,在编辑的过程中可随机存储每一帧,可进行精确到帧的编辑.其主要特点是基本不考虑视频流中不同帧之间的变化,只单独对某一帧进行压缩.M-JPEG单帧压缩算法为JPEG算法,即把一幅图像分成8×8的方阵之后进行离散余弦变换(DCT).离散余弦变换是将光强数据转换成频率数据,从而得知强度变化情况.因为人类视觉系统对图像的低频成分比对高频成分有更高的敏感度,因此如果对图像的高频成分进行量化,再还原成光强数据,尽管与原图像有些差异,但人眼难以分辨[7].JPEG压缩是有损压缩,损失的部分是人类视觉不容易觉察到的高频成分,节省大量需要处理的数据信息.以下就是JPEG所使用的二维DCT公式式中:f(i,j)为像素值,F(u,v)为变换系数,u,v为系数下标.在压缩时,将原始图像分成很多个8×8像素的图像数据块.之后,通过零均值化,将每个字节的值从0~255转为-128~+127,并以此作为离散余弦正变换FDCT(Forward DCT)的输入.FDCT将每个数据块的值换为64个DCT系数,第1个系数称为直流系数,而其余63个系数则称为交流系数.在解压缩时,经逆向IDCT(Inverse DCT)将64个DCT系数还原为8×8像素的数据块,然后组成完整图像[8].4 方案测试USB摄像头插入开发板的USB Host端口,开发板上电.首先,在超级终端下进入TE6410开发板,使用ping命令将虚拟机和开发板连通.之后,启动开发板上的服务器端.此时,MJPG-streamer启动,并且其输入组件通过USB摄像头采集JPEG 格式的图像,保存到内存中;网络服务器输出组件能够从内存中获取JPEG格式的图像,并将图像流式传输成为M-JPEG视频流,通过网络服务器发送给计算机.在虚拟机的Web浏览器中输入开发板IP地址发出访问请求,服务器收到访问请求后与客户端建立连接并将视频数据发送到客户端监听端口,用户可以在虚拟机的Web浏览器中观察到实时的视频画面.测试在Ubuntu12.10操作系统下完成,采集原始图像的格式为YUYV,分辨率为640×480,转换成JPEG格式图片的压缩率为0.8∶1.在此测试环境中,视频画面清晰、流畅,实时性好.本方案的测试对照结果见图4,图4a是开发板的液晶屏上显示的YUYV格式图像,图4b是用户平台的Web浏览器中显示的JPEG格式图像.图4 方案的测试对照结果5 结语本方案使用支持Linux-UVC的USB摄像头采集图像,采用飞凌公司出品的ARM11开发板TE6410和嵌入式Linux操作系统处理图像,通过移植MJPG-streamer视频流服务器,实现基于网络的视频采集传输.本方案是一种结构紧凑、占用空间很小的网络视频采集传输方案,不仅USB摄像头非常容易获得,而且充分利用现有的网络资源,不必使用额外的设备或资源.本嵌入式视频采集传输方案将在视频会议、交通监控等方面有很好的应用前景.参考文献:【相关文献】[1]杨宏,张志文.基于Web的嵌入式远程监控系统的研究与实现[J].计算机与数字工程,2012(10):70-72.[2]冯兴乐,王建建,张哲,等.基于嵌入式Linux的无线图像传输在车联网的应用[J].电视技术,2012(21):156-159.[3]于艳萍,朱晓智,王中训.基于ARM9和USB摄像头的网络视频采集系统设计[J].现代电子技术,2011(24):49-51.[4]陈毅辉,王存堂,钱帅杰,等.模糊智能控制在卷绕系统中的应用[J].机械设计与制造,2006(7):146-148.[5]庄严,王骁,汤建敏.嵌入式C/C++系统工程师实训教程[M].北京:清华大学出版社,2011.[6]韦东山.嵌入式Linux应用开发完全手册[M].北京:人民邮电出版社,2009.[7]祝宁,叶念渝.JPEG图像文件格式的分析及应用[J].电脑与信息技术,1999(3):21-24.[8]许刚,廖斌,李承毅.JPEG图像文件格式分析[J].计算机系统应用,1998(10):37-39.。
arm,linux,电源管理解决方案
arm,linux,电源管理解决方案篇一:ARM+Linux开发平台搭建详细步骤1、安装VMWare虚拟机(创建一台虚拟的电脑)并设置(1)用默认的步骤安装,并输入注册号(2)打开VMWare,点击文件-新建虚拟机接下去几步选择默认不停的点击“下一步”直到最后点击“完成”就行了2、在VMWare上定制安装Linux系统在虚拟机的CD中选择挂载硬盘上的Linux iso镜像文件点击开启此虚拟机,出现这个界面时,把鼠标点进虚拟机界面,选择第一项,并回车这里选择Skip这里选择忽略所有数据篇二:基于arm的智能家居系统方案基于ARM的智能家居系统设计方案1. 系统综述智能家居(Smart Home)是以住宅为平台,利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成,构建高效的住宅设施与家庭日程事务管理系统,以提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性,并实现环保节能的居住环境。
衡量一个智能家居系统的成功与否,并非仅仅取决于智能化系统的多少、系统的先进性或集成度,而是取决于系统的设计和配置是否经济合理并且系统能否成功运行,系统的使用、管理和维护是否方便,系统或产品的技术是否成熟适用,换句话说,就是如何以最少的投入、最简便的实现途径来换取最大的功效,实现便捷高质量的生活。
智能家居通常包括以下子系统:访问/控制系统通过电脑、手持终端等设备了解家中状况,对设备进行控制。
门禁系统门禁系统主要包括以下功能,室外监控功能:当门口有异响自动提示,能在家中或远程看到外面情况;拍照存档功能:当家中没人且有人按动门铃,便自动拍照存储,方面房屋主人查询;可视对讲功能:有客来访,可自由通话,并能看到外面情况,并能控制门锁的打开关闭;远程开锁功能:可以通过Internet 网,在任何地方开启家里的门锁。
视频监控系统视频监控的基本功能主要有:远程监控:可以进行实时本地和远程网络监控;远程控制:可以实现远程对设备的各种控制,可以对图像质量,分辨率,图像缩放进行操作,可以对云台的移动方向进行控制;视频存储:能够将视频数据本地存储,能够在任何时候对这些数据进行回放;移动侦测:布防后能够发现移动的物体并报警。
ip,camera,解决方案
ip,camera,解决方案篇一:NVR + IPCamera解决方案银行网点高清纯数字化视频监控系统解决方案------以“品科”网络硬盘录像机(NVR) + 网络摄像机(IPCamera)+远程监控软件为核心的纯数字高清视频监控解决方案“品科” NVR + IPCamera + 远程监控软件的新一代基于网络的纯数字高清视频监控解决方案,是根据银行网点视频监控的需求,采用国际最新的计算机技术、图像处理技术和网络传输技术,通过潜心研发开发出的适应市场需要最新、最好的纯数字高清视频监控系统解决方案,在部署、应用以及管理等各个方面都提供了全新的、创新的解决方案,拥有前所未有的高清、数字化、网络化优势。
系统以“品科” NVR为存储设备、IPCamera为前端视频处理设备、远程监控软件为管理模块、其他IP前端为扩展模块。
用户仅需借助现有网络即可完成整个系统的快速部署,并可在任意时间、任意地点对任意目标进行高清实时的视频监控和全面的管理。
前端的IPCamera集成摄像机、视频压缩、语音输入、报警输入输出及云台控制等功能。
而NVR部署在网络中接收IPCamera发出经过压缩之后的音视频码流及报警信号并进行录像。
即插即用实现了NVR的零配置和零维护,仅需给NVR 和IP前端插上网线、打开电源,系统即可自动完成所有设备IP参数的配置,并自动显示多画面监控图像和自动启动所有监控点录像。
无需担心网络化监控会带来复杂的配置过程。
仅需1台NVR即可实现接入网点所有监点,监控点可以位于网络的任意位置,不受地域限制,只需一根网线即可完成所有监控点的接入,布线成本低,安装简单,施工速度快,维护方便。
纯数字化、网络化的信息传输确保监控点图像在上传过程中,将不受强磁、强电等外部环境的干扰,保证高清、实时的图像质量和录像效果。
先进的网络对讲和回声音消除技术保证系统具备完善的双向语音对讲功能,既可主动对前端进行广播喊话,也可以接收前端的对讲请求。
基于嵌入式ARM9-Linux网络视频监控系统的设计与实现
进行 配 置 , 编译 出镜 像 烧 写 到 ¥ C 4 0嵌 人 3 24 式平 台上 , 入 U B摄 像 头 , 示 以下 一些 信息 : 插 S 提
u b 1—1 2: n w u ls e d USB d vc sn s . e fl p e e ieu ig s c 41 —o c n d r s 5 3 2 0 。 h ia d a d e s i p t S t r B 2. me a a /ca s n t n u : a u US 0 Ca r . s ls/i pu/ n
户程 序 中 使 用 ic ot l函数 控 制 设 备 的 IO 通 道 。 / 用 Oe p n(” d v v eO” v  ̄d)打 开 视 频 , / e/ i o , d f d 用 Coe ” d v v e0 , dt ) 闭 视 频 设 备 。在 ls( / e/ i o ” v ed 关 d f
现场 视频 采 集 采 用 U B接 口 的任 意 型号 高 S 清 摄 像 头 , 理 器 采 用 内 核 操 作 频 率 Fl: 处 c k
40 0 MHz H l: 3 MH , c :8 , c 16 z P l 6 MHz的 ¥ C 4 0 k k 3 24
广泛 、 功能简单 、 形式单一 、 应用 软件普及率低等
[ ] S C ae e cms G P A bsdw b a 一一 一>
协 议栈 的移 植 。用 户层 即应 用 软 件 , U B摄像 当 S
头 驱 动加 载之 后 , 频采 集 模 块 采 集 摄 像 头 的视 视 频 数 据 , 后通 过 网络 传 送 到 客 户 端 。系 统 的整 然 体 软 件架 构如 图 2所示 。
IP_Camera概述及方案系统图解
IP Camera概述IP Camera是一种可产生数字视频流并将视频流通过有线或无线网络进行传输的摄像机。
它超越了地域的限制,只要有网络就可以进行远程监控及录像。
对系统集成商或工程商而言,如果大部分的设备均已布有网线,使用IP Camera将节省大量安装布线的费用。
同时,IP Camera还可以让用户从远端观看现场的实时画面,真正做到远程监控无界限。
未来IP Camera的企业用户市场将以防盗与避免入侵为普遍的需求,并具有高影像质量、便于集中管理及可进行数字化分析的特点,企业可利用IP Camera进行物体移动侦测、温湿度环境感知、车牌辨识,以及整合POS系统或ATM系统等。
家庭市场则以电信业者推出的低阶网络摄影机及传感器为主,透过固网、行动网络及终端装置,就可以对家庭进行远程操控,即使出门在外也能与家中保持联系。
针对需求日益增大的IP Camera市场,WPG下属世平集团(WPI)推出了Atmel+OV、TI+OV、FreeScale+OV、海思+OV等四款主流方案来满足家庭及企业的需求。
Atmel+OV IP Camera 方案产品特性● 低成本(PCBA,15美金以内)● CMOS传感器,30万像素● MJPEG编码方式● VGA@30fps的帧速率● 支持TCP/IP、ARP、ICMP、UDP、uPnP、SMTP、PPPoE、DHCP、FTP、DDNS、NTP等多种网络协议● 支持云台控制、SD卡TI + OV IP Camera方案产品特性● CMOS/CCD传感器,130万像素● MPEG4/MPEG/MJPEG编码方式● 30fps的帧速率● 支持TCP/IP、DHCP、HTTP、UDP、UPnP、FTP、SMTP、RTP等多种网络协议● 支持PoE(以太网供电)● 支持WiFi功能● 支持SD卡Freescale + OV IP Camera方案产品特性● CMOS Sensor,200万像素● H.264/H.263/MPEG4编码方式● 30fps的帧速率● 支持TCP/IP、DHCP、HTTP、UDP、UPnP、FTP、SMTP、RTP等多种网络协议● 支持PoE(以太网供电)功能● 支持WiFi功能● 支持SD/MMC卡、USB或硬盘Hi3512 + OV IP Camera方案产品特性● CMOS传感器● MJPEG/H.264双码流● D1/VGA实时编码● 支持TCP/IP、DHCP、HTTP、UDP、UPnP、FTP、SMTP、RTP等多种网络通讯协定● 支持PoE(以太网供电)功能● 支持WiFi功能● 支持SD/MMC卡● 双向语音对讲本方案视频介绍将于2009年6月19日在中电网(/)直播,欢迎参加。
ipcamera 方案
IPCamera 方案1. 简介本文档介绍了一个基于IPCamera的解决方案,旨在实现高品质、远程监控的视频拍摄和监控功能。
该方案基于IPCamera技术,利用网络传输视频和音频数据,具有灵活性、可扩展性和高可靠性等特点。
2. 方案概述IPCamera方案由以下主要组件组成:•摄像头设备:用于捕捉视频和音频流,并将其编码为网络传输格式。
•网络传输:将编码后的视频和音频数据通过网络传输给接收端。
•接收端设备:用于接收和解码网络传输的视频和音频数据,并将其显示或存储。
该方案可以应用于各种场景,如家庭监控、商业监控、安防监控等,提供实时高清画面监视功能。
3. 摄像头设备摄像头设备是IPCamera方案的核心组件,负责采集图像和音频数据,并进行编码和传输。
主要特点如下:•高清画质:摄像头支持高分辨率和高帧率的视频拍摄,确保捕捉到细节丰富的画面。
•声音采集:摄像头设备还可以捕捉周围的声音,并通过内置麦克风进行传输。
•可调焦距:摄像头设备通常支持手动或自动调节焦距,以适应不同拍摄场景的需求。
•夜视功能:一些摄像头设备还具备夜视功能,可以在低光环境下提供清晰的拍摄效果。
•网络连接:摄像头设备通过有线或无线连接与网络进行通信。
4. 网络传输网络传输是IPCamera方案中的重要环节,它负责将编码后的视频和音频数据通过网络传输给接收端设备。
以下是网络传输的主要内容:•网络协议:IPCamera方案使用标准的网络协议来传输数据,如TCP/IP协议、HTTP协议等。
•数据传输方式:音视频数据可以通过实时传输协议(RTP)或流媒体协议(RTSP)进行传输。
•带宽控制:为了提供稳定的视频和音频传输,网络传输需要实时控制带宽,并保证传输质量。
•网络安全:为了保护数据的安全性,网络传输过程中可以采用数据加密和身份验证等安全措施。
5. 接收端设备接收端设备负责接收和解码网络传输的视频和音频数据,并将其显示或存储。
以下是接收端设备的主要特点:•高清显示:接收端设备可以通过显示器来展示接收到的高清视频画面,提供清晰的监控效果。
IPCamera--服务器接入技术规范
IPCamera--服务器接入技术规范IPCamera服务器接入技术规范一、引言随着科技的飞速发展,IPCamera(网络摄像机)在安防监控、智能家居等领域得到了广泛的应用。
为了确保 IPCamera 能够稳定、高效地与服务器进行通信和数据传输,制定一套完善的服务器接入技术规范显得尤为重要。
二、IPCamera 服务器接入的基本要求(一)网络连接IPCamera 应支持常见的网络连接方式,如以太网、WiFi 等。
在网络连接过程中,要确保网络的稳定性和带宽的充足性,以保证视频流的流畅传输。
(二)协议支持支持常见的网络协议,如TCP/IP、UDP 等。
同时,对于视频传输,应支持RTSP(实时流传输协议)、RTP(实时传输协议)等相关协议。
(三)设备认证在接入服务器之前,IPCamera 需要进行身份认证,以确保设备的合法性和安全性。
认证方式可以包括设备序列号、MAC 地址、用户名和密码等。
三、服务器端的配置要求(一)服务器性能服务器应具备足够的处理能力、内存和存储资源,以应对大量IPCamera 同时接入时的并发请求和数据处理。
(二)操作系统和软件选择稳定可靠的操作系统,如 Linux 或 Windows Server,并安装必要的软件和服务,如数据库、流媒体服务器等。
(三)网络设置服务器的网络设置应合理,包括 IP 地址分配、端口映射、防火墙规则等,以保证与 IPCamera 之间的通信畅通无阻。
四、IPCamera 与服务器的通信流程(一)连接建立IPCamera 向服务器发送连接请求,服务器收到请求后进行认证和授权。
(二)参数协商双方协商视频流的参数,如分辨率、帧率、码率等,以适应不同的网络环境和应用需求。
(三)数据传输IPCamera 按照协商好的参数向服务器发送视频数据,服务器接收并进行处理和存储。
(四)心跳机制为了保持连接的有效性,IPCamera 应定期向服务器发送心跳包,服务器根据心跳包判断设备的在线状态。
基于ARM+Linux平台的智能监控系统开发
基于ARM+Linux平台的智能监控系统开发赵书朵;陈云生;魏微宇【摘要】本文基于三星公司生产的ARM处理器s3c2440和功能强大、源代码开放的Linux操作系统设计了一套智能监控系统,该系统实现了前端图像与环境参数采集,基于互联网的数据传输,后台视频信息查看及平台控制等功能,可以随时随地对现场情况进行全方位监控.【期刊名称】《仪器仪表用户》【年(卷),期】2012(019)001【总页数】3页(P31-33)【关键词】s3c2440;Linux;监控系统;互联网【作者】赵书朵;陈云生;魏微宇【作者单位】西南石油大学,成都610500;西南石油大学,成都610500;西南石油大学,成都610500【正文语种】中文【中图分类】TP3320 引言监控系统主要应用于安防、交通管理、工业现场监控等领域,应用的意义在于:有助于提高小区、商场、校园等环境的安全保卫;有利于主管部门及时掌握现场情况,及时做出决策,加强管理,同时能够提高职工的工作效率和责任心;监控系统提供的环境参数有利于为生产提供改进依据,以及发出险警告。
目前,以网络为基础的视频监控系统成为了监控技术发展的主流。
随着微处理器技术、计算机网络技术的发展,基于ARM+Linux平台的网络视频监控系统得到了人们的广泛关注。
1 系统方案本系统采用基于ARM920T核的s3c2440处理器和嵌入式 Linux操作系统作为平台[1][2],由处理器采集摄像头传回的信号并加以处理,然后经无线局域网通过互联网发送至监控端。
用户在监控端不但可以直接通过监控软件查看视频图像,还可以控制摄像头的转向和平台的移动,并能根据需要播放语言警告。
系统结构图如图1所示。
系统采用MFC编写专用的终端软件,用以查看视频信息和控制监控平台,直接采用TCP/IP协议进行通信。
图1 系统结构图2 监控平台硬件系统设计本系统采用两块7.2V的镍镉电池串联供电,经过7809、7805、AS1117 -3.3和MAX8860 降压后分别供给各模块,网络接口采用的是单芯片快速以太网MAC 控制器DM9000。
ipcamera视频方案
ipcamera视频方案近年来,随着科技的不断发展,通信技术和网络技术的迅猛进步,摄像监控系统已经广泛应用于各个领域。
而其中,网络摄像机(Ipcamera)作为一种智能化的安防监控设备,更是备受关注。
本文将介绍Ipcamera视频方案的相关内容,包括其工作原理、应用领域以及未来的发展趋势。
1. 工作原理Ipcamera是一种基于网络传输视频信号的摄像机,它使用网络进行实时监控和图像传输。
其工作原理如下:首先,Ipcamera通过镜头将图像转化为电信号,并进行数字化处理。
然后,它利用网络将处理后的数字信号传输到指定的接收端,通常是电脑或手机等终端设备。
接收端可以实时播放、录制和存储视频,并且用户可以通过网络远程访问和控制Ipcamera。
2. 应用领域Ipcamera作为一种高效、便捷的监控设备,已经广泛应用于许多领域。
以下是几个典型的应用领域:2.1 家庭安防随着人们对家庭安全意识的不断提高,越来越多的家庭开始安装Ipcamera来监控家中的情况。
通过使用手机等终端设备,用户可以实时查看家中的画面,确保家人的安全。
2.2 商业安全在商业领域,Ipcamera广泛应用于商场、银行、办公楼等场所。
它可以帮助管理者实时监控员工的工作状态,预防盗窃等行为,提高安全性和工作效率。
2.3 交通监控交通监控是Ipcamera的另一个重要应用领域。
通过在交通路口、高速公路等地安装Ipcamera,可以实时监控道路状况,提早发现交通事故和拥堵情况,以便采取相应的措施。
3. 未来发展趋势随着人工智能技术的飞速发展,Ipcamera也将不断升级和改进。
以下是几个未来发展趋势:3.1 人脸识别人脸识别技术已经在安防领域得到广泛应用。
未来的Ipcamera将进一步加强对人脸的识别能力,可以识别不同人员,并进行实时告警,提高安全性。
3.2 高清图像随着摄像技术的提高,Ipcamera的图像质量将会越来越高。
高清图像可以提供更清晰的细节,更准确的图像识别,使监控更加准确有效。
IPCamera--服务器接入技术规范
(1) 认证
A.PU 连接 CMDS,发送 AUTH_DEVICE_REQ 命令。 B.CMDS 将命令转发给 CMUS。 C.CMUS 填充 AUTH_DEVICE_RESP 的 position(此 PU 对应的监控点列表)后 发送给 CMDS。 D.CMDS 填充 AUTH_DEVICE_RESP 的 VTDU_addr 和 VTDU_port 后将命令发 给 PU。(具体见 AUTH_DEVICE_REQ 和 AUTH_DEVICE_RESP 命令)
5.2. 命令定义
5.2.1. 命令消息头
定义每个命令都必须包含的基本信息。command_header 包含在所有的命令中,command_result 包含在所有的 Response 命令中。
command_header 参数名称
mand H.Session
H.Seq H.From
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基于ARM-Linux的 IP Camera解决方案
IPCAM发展趋势和市场预测 作 者: 罗 霖 上海杰得微电子有限公司 想象这样一个场景:您在东京机场 代的视频监控系统的重要组件,它集成 了视频采集、图像处理、视频压缩和网 络传输等功能,结合无处不在的互联网 络,有助于以低成本构造大规模、分布 式的视频监控网络。随着系统总体成本 的下降,视频监视将不仅局限于边境, 银行,电信、交通、零售网点这些传统 应用领域,而且会迅速扩大到学校、医 这是新一代的视频监控技术的一个 院甚至家庭应用领域中。如下图所示, IP Camera的出货量在今后数年内会呈 现快速增长。 候机,从衣袋里掏出手机,打开Web浏 览器,输入一个简单的域名,再输入一 个密码,这时手机屏幕上出现了上海家 上海杰得微电子是一家无 晶圆半导体公司,面向全球的消 费电子和通信厂商,提供先进的 多媒体 S o C 芯片及解决方案。于 2 0 0 3 年由硅谷企业家欧阳合博 士创立,位于上海张江高科技园 区。杰得已实现 0 . 1 3 微米工艺的 S o C 芯片的量产,被财富中文杂 志评为2005年度最具增长潜力的 酷公司之一。 中的清晰画面。您甚至可以很方便地浏 览各个房间……
口,可方便地连接市面上主流的音频编 解码器,实现双向语音通信。
=
动代码、设备驱动程序(摄像头接口 其它接口 Z228提供了6个G P I O接口,可外 驱动程序、串口驱动程序、网络接口 驱动程序等)、网络协议处理,监控 接收转发控制程序等。加电后系统的 e) 加载串口驱动模块、摄像头驱动模 块和网络驱动模块,完成串口、摄 像头和网口的初始化。
C P U加编码芯片), Z228单芯片包含 了ARM926EJ CPU和MPEG-4硬件编 码器,不仅降低了系统成本,而且减少 了系统复杂度。ARM926EJ的主频可达 266MHz,具有16KB 指令缓存和16KB 数据缓存,另有16KB TCM紧密耦合内 存。内置MMU,可支持Linux, WinCE 等嵌入式操作系统。ARM926EJ还集成 MOVE协处理器,提供快速SAD运算, 可用于加速视频监控中的运动侦测。
SMSC的LAN9115芯片,提供10/100M自 适应的以太网接口;另外,通过将SD控 制器设置为SDIO模式, Z228可外接SDIO 接口的802.11g模组,提供高达54Mbps 的无线连接,实现无线视频监控。
=
音频接口 Z228具有I 2 S和A C97两种音频接
d) 开始执行SDRAM中的代码,Linux 内核初始化,完成堆栈,中断的分 配等。
8MB的Nor Flash和16MB的SDRAM构 成。用户可根据自己的需要选择合适的 存储器件。
=
外部存储接口 为了支持外部存储,Z228提供了
两个SD控制器和一个CF/PCMCIA控制 器。通过SD接口,Z228可支持高达2GB 的SD/Mini SD卡,读写速度分别是4MB/ s和1.5MB/s;通过将CF/PCMCIA控制器 配置成True IDE模式,可外接高达大容 量IDE硬盘。
网络接口 Z228可通过NOR FLASH接口外扩
(裁减内核)等,小型化的目的是在满 足操作系统基本功能和用户特定需要的 情况下,使内核尽可能小,作为一个操 作系统,L i n u x内核主要负责程序的管 理与调度、内存的管理及对外设的驱动 和管理等。A R M公司在网站上提供了 ARM-Linux开发所需的相关资源,包括 ARM GNU工具链、预先编译好的映像和 ARM-Linux开发者的WiKi网站。具体可 见/linux。 具体程序设计包括B o o t l o a d e r启
图3 基于Z228的IP Camera的软件架构
Information Quarterly
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Number 5, Autumn 2006
TECHNOLOGY IN-DEPTH
出于可靠性和灵活性的考虑,基于
Z228的IP Camera的软件采用了分层的 架构。如上图3所示,其自下而上分为四 层,分别是设备驱动层、OS层、中间层 (多媒体库和网络)和应用层。 在OS方面采用了自行裁减和优化的
资料来源: iSupply
据i S u p p l i公司的市场研究报告,
2005年IP Camera的销售收入比2004年 增长了一倍,而且从2004到2010年,该 市场的年均复合增长率将达到87.9%, 从而达到39亿美金的市场规模。从上图 可以看出,基于I P的视频监控系统将超 过模拟C C T V系统,成为监控市场的主 要构成部分。IP Camera市场的蓬勃发 展将刺激未来数年内对负责视频压缩和 图像处理的核心芯片的需求。2010年 相关半导体产品的销售额将达到6亿美
图4 区域和灵敏度可配置的运动侦测
H.263/J P E G/M P3/W M A/A A C/C A T/ G.711/G.723/G.729等格式,其中C A T 是杰得自主研发的音频格式,还提供了 精准的音视频同步机制。所有的音频和 语音编解码都是通过为ARM926EJ处理 器专门优化的软件来实现的。 在网络协议方面,支持T C P/I P, 基于Z228的IP Camera的主机界面 如图6所示,通过普通的网络浏览器,如 IE,连接到IP Camera后,可直接观看 到监控画面。用户可以在Setup页面对IP 在侦测到运动目标、需要报警时, 进行录像并保存到存储介质中,同时可 把当时的图片传送到邮件服务器或文件 服务器。 UDP,SMTP,HTTP,FTP,Telnet, DHCP,NTP,DNS,DDNS,PPPOE 和U P n P等。音视频数据的传输采用了 RTP/RTCP协议,符合RFC的相关标准。 在应用层,支持区域和灵敏度可配 基于Z228单芯片的I P C a m e r a方 案包含完整的硬件和软件设计,具有集 成度高、系统简单、成本低、开发简 单、易于使用的特点,帮助用户在 很短的时间内推出具有竞争力的I P Camera产品。 Camera进行配置,比如网络设置、视频 参数、运动侦测设置、管理员密码等。
嵌入式Linux,内核版本2.6.15,内核小 于1.2M字节,启动代码小于100K字节。 在设备驱动程序方面,提供802.3以太 网、I2S/AC97、SD/CF/PCMCIA存储、 SDIO、USB-OTG、视频输入设备、通 用I/O、LCD显示控制器等驱动程序。 在多媒体处理方面,支持MPEG-4/
接一些模拟开关量,实现诸如温度、 湿度、烟雾等的采集和检测;此外, Z228还提供了4个UA R T接口,UA R T2 和UART3可配置成红外接口,实现对IP Camera的红外遥控。 软件部分 基于Z228的I P C a m e r a方案采用 了嵌入式Linux操作系统。Linux本身作 为一个桌面系统,进入嵌入式操作系统 领域时,需要解决的问题主要包括硬件 支持、提供二次开发的环境以及小型化
图1 Z228框图
硬件部分
=
码率控制模式。考虑到无线等带宽有限 的应用,该编码器对防错进行了在专门
在图3的电路板上,有一个S D的卡
Z228核心模块
座,可以支持插入SD卡来完成警前录像 的功能。
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Number 5, Autumn 2006
TECHNOLOGY IN-DEPTH
Information Quarterly
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Number 5, Autumn 2006
TECHNOLOGY IN-DEPTH
金,其中,核心芯片的销售额将达到约 3亿美金,是该市场中最具增长潜力的 半导体器件。 上海杰得微电子的Z228多媒体应用
不同于一些厂商双芯片方案(主控
优化,支持条带重同步、可逆V L C等防 错功能。它还有一种低延迟模式,使端 到端的延迟小于100ms, 适合于车载摄像 头等特殊应用。 在编码器之前,Z228具有一个图
初始化如下: a) 系统加电后复位。 b) Bootloader初始化CPU、SDRAM、 分配地址空间等。
c) Bootloader把Linux内核的压缩文件
图2 基于Z228的IP Camera电路板
=
解压到SDRAM中,同时把控制权从 Bootloader移交到Linux。Linux的 内核有两种运行方式可供选择。可 以在Flash存储器上直接运行,也 可以加载到内存中运行。Flash存储 器运行方式就是把内核的可执行映 像烧写到Flash存储器上,系统启动 时从Flash存储器的某个地址开始运 行内核,进入SDRAM继续运行,这 种做法能减少内存需要,实际上很 多嵌入式系统都采用这种方法,内 存加载方式把内核的压缩文件存放 在Flash存储器上,系统启动时自动 读取压缩文件并在内存中解压,然 后开始执行,这种方式相对较复杂, 但运行速度更快,我们采用的就是 后一种方式。
=
IP Camera的开发人员只需进行简单的 配置,无须进行复杂的软件编程,可有 效缩短开发时间。此外,该编码器支 持V B R(可变码率)、C B R(固定码率)、 VFR(可变帧率)、CFR(固定帧率)等多种
以Z228为基础的IP Camera的硬件部分 和软件部分。
系统存储接口 整个系统的存储结构相当简单,由
处理器是杰得针对IP Camera市场推出的 第一代芯片,集成度高,多媒体功能强 大。基于Z228的IP Camera解决方案具 有低成本、高画质、易于开发等特点, 以下我们将作详细的介绍。 Z228芯片及IP Camera方案介绍 Z228多媒体处理器是一款0.13微米
像/视频预处理模块,实现了图像缩放、 白平衡、G a m m a校正、边缘增强、亮 度/饱和度/对比度调节、字幕/水印叠加 等功能。此模块还实现了先进的降噪算 法,能有效地去除图像上的噪点,改善 IP Camera在低光照下的视频质量。
高性能的MPEG-4硬件编码器提供
=