嵌入式无线视频监控系统设计

　　本嵌入式无线视频监控系统采用高性能ARM9芯片作微处理器，通过嵌入式Linux采集USB摄像头视频数据。并将采集的视频数据帧经JPEG压缩;在ARM9芯片的控制下，通过2.4GHz无线发送/接收模块进行视频数据传输;无线接收端再将视频数据通过网络接口提交给视频应用服务端;最后由视频应用服务端将接收到的压缩数据帧重组、复合成视频图像，实现无线视频监控。

　　引言

　　高性能、低功耗嵌入式CPU和高可靠性网络操作系统的面世，使得可视电话、视频会议、远程视频监控等运算数据量大的应用在嵌入式设备中实现成为可能。传统的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视频服务器等远程Web视频监控系统。在本嵌入式无线视频监控系统中，使用高性能ARM9芯片作微处理器，控制video4linux实现USB摄像头视频数据采集，采集的视频数据经JPEG压缩后，在 ARM9芯片的控制下通过2.4GHz无线发送/接收模块进行视频数据传输;视频传输模块再将视频数据通过串口或网络提交给视频应用服务端，最后由视频应用服务端将接收到的压缩数据帧重组、复合成视频图像，实现无线视频监控。

　　1 系统组成结构

　　整个系统由视频采集终端、2.4G无线发送模块、2.4G无线接收模块、视频传输和视频应用服务端等5个模块组成。 其组成结构如图1所示：

图1 嵌入式无线视频监控系统结构框图

　　视频采集终端包括以S3C2410X为核心的中央控制和数据处理中心，以及USB Camera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控制和视频图像压缩，并将需要传输的数据经编码处理后，通过SIO发送到 nRF2401无线发射模块。

　　视频传输模块主要包括：以S3C2410X为核心的中央控制和数据处理中心以及将视频数据传输到视频应用服务端的MAC接口和UART接口。视频传输模块的中央控制和数据处理中心主要完成以下任务：nRF2401将接收到的视频数据提交给SIO模块，S3C2410X先解码SIO模块数据，再通过UART 接口或MAC接口将视频数据传输到视频应用服务端。

　　视频应用服务端从串口或网络接口接收视频数据，并将其重组、复合成视频图像。

　　1.1 视频采集终端硬件结构

　　在本设计中，充分利用了S3C2410X所继承的片上资源，只需要扩充SDRAM、Nand Flash、4X4 Array Keyboard、USB Host、Ethernet Interface、RS232 Interface、JTAG、Power等模块。视频采集终端是整个系统的核心模块之一，主要完成视频捕获和图像压缩，其硬件逻辑结构框图如图2所示：

图2 视频采集终端硬件逻辑框图