基于PXA255和JPEG压缩算法的嵌入式视频监视系统

　　1 嵌入式系统的硬件构成

　　1.1 视频数据采集终端

　　现场视频信号的获取采用基于PXA255的嵌入式CPU构建的开发平台Sitsang开发板。基于PXA255的Sitsang嵌入式开发板是一个功能强大的嵌入式开发平台，其CPU工作主频为400MHz，具有64M闪盘的存储容量，内部RAM达到了32M，并且具有丰富的外设资源。其中Sitsang板上自带的USB接口(USB1.0)能够与USB摄像头进行连接，从而满足本设计中视频信号的采集要求。本设计采用MDC-30L作为视频采集设备，直接通过USB接口与Sitsang板进行连接。

　　1.2 无线局域网

　　采用无线网络传输方式，不仅能够省去布线等施工操作，并且配置简单，便于进行设备的检修和维护。无线网络设备采用TEW-310APB无线网桥，它具有下列多种优点，便于进行图像传输：采用直接序列扩频 (DSSS)技术;提供高的数据速率带宽达 22Mbps;提供 64/128/256位有线等效保密 (WEP)编码;浏览器WEB配置和基于 Windows的配置软件;通过无线用户的MAC地址进行访问控制;分开的 2dBi双极天线，更换其中任何一个天线为高增益天线即可以扩大信号覆盖范围。DHCP服务支持高达100个客户端 ;10/100Mbps自适应快速以太网端口。

　　1.3 监视服务器

　　服务器中完成了多路视频信号的采集和转发工作，通过不同的端口与需要进行视频监控的客户机进行通讯，并传输压缩好的视频数据。因此，可以选择一般服务器计算机就能满足要求。

　　1.4 移动监视终端

　　移动监控终端我们同样采用Sitsang开发板来进行设计。服务器收到相关数据后可以根据要求把数据转发给移动终端，移动终端通过无线网桥接收数据后在液晶屏上进行相应的显示，这样方便监控人员随时随地了解现场发生的情况。

　　系统硬件实现框图如图1所示：

图1 硬件构成

　　2 系统的软件设计

　　2.1 Linux 下开发平台的建立

　　Sitsang嵌入式开发平台适合多种嵌入式操作系统，本文在Sitsang开发板上构建了基于ARM的嵌入式Linux操作系统，简称Arm_Linux操作系统，并且对Linux进行了有效的裁剪，使其适应本设计的要求。

　　要在Linux系统中开发应用程序，必须完成开发环境的建立。首先是建立交叉编译环境，使程序能够在PC机上进行编译、连接，然后下载到目标板(Sitsang板)上运行;其次选择QT作为Linux环境下可视化界面的开发工具，Qt是Linux下免费的面向对象的开发环境，它具有优良的跨平台性能，支持绝大多数系统常用的API函数;最后要进行内核的裁剪。

　　2.2 Linux 内核的裁剪和建立