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基于ARM的数字视频监控系统的设计

王琴，杨真

摘要：基于ARM嵌入式的数字化远程监控是基于现代通信技术的一种新应用。本文首先介绍了数字视频监控系统的一些基本知
识；然后介绍了实现数字监控系统的三种可选方案，并对比这三种方案；再重点介绍了本设计中数字监控系统的硬件设计
和软件设计；最后对该系统做出了总结。
关键词：数字视频监控系统，嵌入式系统，ARM，MB86SO2

1引言无线网络把视频图像传输到主机端，以实现分析、存储和
显示等功能，与传统的模拟监控系统相比：它的组网成本
图像与视频监控系统是应用计算机与通信技术实现对
大大降低，系统体积重量大大减小，运行维护更容易。
目标地区信息监控的系统，常应用于交通、能源、公安、
电信、军事等部门。随着图像与视频监控系统的应用领域
2监控系统方案介绍
不断扩大，远程图像与视频监控系统应运而生，满足了远
距离监控的要求。数字视频监控系统是以计算机或嵌入式远程监控系统的网络结构设计直接影响到系统的性
系统为中心、视频处理技术为基础，是符合图像数据压缩能，目前监控系统网络的实现大致有三种方案。分别介绍
的国际标准。综合利用图像传感器、计算机网络、自动控如下：
制和人工智能等技术的一种新型监控系统。由于数字视频
2.1采用代理服务器的方法
监控系统对视频图像进行了数字化，所以与传统的模拟监
代理服务器一般由PC来充当，一方面运行TCP/IP
控系统相比，数字监控具有许多优点。数字化的视频系统
协议实现Internet接入功能，另一方面通过简单总线结
可以充分利用计算机的快速处理能力，对其进行压缩、分
构（RS232、RS485等）与嵌入式系统相连接，如图1所
析、存储和显示。数字化视频处理技术提高了图像的质量
示。系统中只需要有一部分与代理服务器通信的代码即
与监控效率，使系统易于管理和维护。整个系统是模块化
可。其优点是可以很方便地解决设备上网的问题，开发难
结构，体积小，易于安装、使用和维护。正是由于数字视
度低；缺点是接入成本比较高，不利于大规模推广。该方
频监控技术具有传统模拟监控技术无法比拟的优点，而且
案比较适合大型或较昂贵工业设备的上网需求，不适合用
符合当前信息社会中数字化、网络化和智能化的发展趋
于低价格的设备。
势，所以数字视频监控技术正在逐步取代模拟监控技术，
广泛应用于各行各业。嵌入式系统以体积小、实时性强、
性价比高、稳定性好等特点在社会的各个领域中得到了广
泛应用。基于ARM嵌入式的数字化远程监控是基于现代
通信技术的一种新应用。本设计是一种嵌入式系统，以
ARM硬件平台为核心实现了对现场的实时监控，并通过图1监控系统的代理服务器方案

SEMICONDUCTORCOMPONENTSAPPLICATION
742008年09月
2.2通过直接在嵌入式处理器上实现TCP/IP协议
来实现Internet接入功能

这种方案没有使用操作系统，大大节省了资源。但是
对处理器的性能要求较高，同时增加了开发的难度，技术
实现上也比较困难，如图2所示。

图2直接在嵌入式处理器上实现TCP/IP协议方案

2.3采用一个基于ARMLinux的网络监控系统

这种方案和第二种方案类似，但是它只用嵌入式图3ARM视频监控开发平台
ARMLinux操作系统，在操作系统上运行TCP/IP协议。
其中，VGA接口是通过电阻网络实现4096色彩色
目前大多数嵌入式操作系统都带有TCP/IP协议栈，降低
显示。与SRAM访问相关的寄存器有：SDRAM控制寄
了开发的难度，实现起来比较灵活。由于嵌入式操作系统
存器、读地址低16位、读地址高16位、读出数据寄存
的运行需要占用相当的处理器资源和存储器空间，对硬件
器、写地址低16位、写地址高16位、写入数据寄存器；
配置也有较高的要求。采用第三种方案，可以节省开发时
与CMOS图像采集有关的寄存器有：CMOS采集控制寄存
间、缩短开发周期。监控系统一般都还要在控制现场配置
器、CMOS采集状态寄存器。与VGA显示有关的寄存器
一台工控机或高性能微机做服务器，用来存储中间数据，
是VGA显示控制寄存器。它具有以下特点：
处理实时性要求较高的事件，响应监控终端的监控请求。
(1)实时性好，能满足数据采集和数据处理的实时性
要求。
3监控系统硬件设计
(2)性价比高，在满足要求的情况下，系统成本应尽
采用基于ARM嵌入式的网络监控系统，它采用TCP/量低。
IP网络协议标准，系统组网简单，传输数据量大，速度(3)可控性好，能够实现远距离控制和数据传输。
快，整个系统结构简单，尺寸微小、价格低廉。远程计算
机可做到无需额外程序，通过WEB浏览器就能对设备进3.2数据采集模块
行检测，而且应用程序易于开发、实现信息的完整共享。视频源信号来