性能指標(biāo)? - 基于ARM的數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

（4）性能指標(biāo)

　　ccd技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，而 cmos正處于蓬勃發(fā)展時(shí)期，雖然目前高端cmos圖像質(zhì)量暫時(shí)不如ccd，但有些指標(biāo)（如傳輸速率等方面）已超過ccd。由于cmos具有諸多優(yōu)點(diǎn)，國內(nèi)外許多機(jī)構(gòu)已經(jīng)應(yīng)用cmos圖像傳感器開發(fā)出眾多產(chǎn)品。本文主要介紹已商品化的cmos圖像傳感器的發(fā)展現(xiàn)狀以及最新發(fā)展動(dòng)態(tài)，希望對下游產(chǎn)品的開發(fā)有所幫助

　　CMOS技術(shù)的最大優(yōu)點(diǎn)是每一個(gè)像素單元可以集成一個(gè)或多個(gè)晶體管，這樣就具有了低功耗和小型化的優(yōu)點(diǎn)，非常適用于手持設(shè)備，可以降低系統(tǒng)功耗、體積，提高電池效率；它的高度集成性大大簡化了圖像應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

　　MB86S02的主要特性如下：

　　l/7英寸圖像傳感器，有效像素為352×288共11萬像素；

　　超低功耗30mW@15fps；

　　輸出8位CMOS電平并行數(shù)字信號，YCbCr422或YUV422格式；

　　色彩信號處理包括：自動(dòng)增益、自動(dòng)曝光、自動(dòng)白平衡、Gamma校正等；

　　寄存器設(shè)置通過標(biāo)準(zhǔn)I2C串行接口；

　　支持CIF(352×288)QCIF(176×144)格式；

　　CCIR656標(biāo)準(zhǔn)頭輸出；

　　抗閃爍功能；

　　低功耗模式；

　　掉電模式功耗3μw；

　　嵌入式處理器通過與MB86S02 CMOS圖像模塊的連接，讀取圖像數(shù)據(jù)后通過同步SRAM接口存儲(chǔ)在外部高速SRAM中，然后還可以由UART模塊或RTL8019模塊把已經(jīng)存儲(chǔ)的圖像數(shù)據(jù)發(fā)送到PC，最后PC上的接收程序?qū)@示接收的圖像。通過調(diào)試板上的按鍵可以選擇采集圖像、地址復(fù)位、串口發(fā)送、網(wǎng)口發(fā)送這幾種功能。

3 監(jiān)控系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

　　ARM處理器獲取圖像信息，執(zhí)行壓縮程序，壓縮后的文件通過公共電話線路傳遞到監(jiān)控主機(jī)端。由于系統(tǒng)采用相同的圖像分辨率和常量表，所以文件頭都相同。為了減少傳輸數(shù)據(jù)量，不傳送文件頭，文件頭在監(jiān)控主機(jī)端由軟件自動(dòng)添加。

　　本系統(tǒng)還使用調(diào)制解調(diào)器通過公共電話網(wǎng)來簡歷遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)連接，在遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控終端處的調(diào)制解調(diào)器處于待命狀態(tài)，它使用“ATS0=3&D0W&W1”命令設(shè)置為自動(dòng)應(yīng)答方式，在3次振鈴后自動(dòng)摘機(jī)，經(jīng)歷“數(shù)據(jù)風(fēng)暴”以后與主叫方建立連接。監(jiān)控中心的調(diào)制解調(diào)器由監(jiān)控軟件控制撥號建立連接或者掛斷連接。

　　數(shù)據(jù)連接建立好后ARM會(huì)收到“CONNECT”字符串，表明通信線路連接成功，此時(shí)就可以像使用普通串口一樣使用調(diào)制解調(diào)器建立的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)連接。ARM接收到從監(jiān)控中心發(fā)來的采集命令后，依次完成圖像采集、壓縮處理，然后通過串口以ASCII碼形式直接發(fā)送圖像數(shù)據(jù)到監(jiān)控中心，完成一次操作后等待下一個(gè)采集命令。

　　在應(yīng)用中需要從MODEM接收圖像數(shù)據(jù)，并將它加上文件頭以標(biāo)準(zhǔn)JPEG圖像或MPEG視頻格式存儲(chǔ)于本地硬盤上。在對話框相應(yīng)位置還要顯示出剛接收的圖像，這就需要相應(yīng)的解碼程序，可以不需要自己編寫，Windows操作系統(tǒng)包含對JPEG或MPEG格式的支持。MsCOMM控件是Microsoft 通信控制器6.0，它包含在VC 6.0中。通過MsCOMM控件可以方便地訪問PC的串行通信口。對MODEM的訪問是通過串口實(shí)現(xiàn)的，外置的MODEM通過真正的PC串口連接，內(nèi)置的MODEM則通過一個(gè)虛擬串口來進(jìn)行控制。

4 結(jié)束語

　　視頻監(jiān)控技術(shù)在政治、經(jīng)濟(jì)、軍事、文化設(shè)施的安全防范中有著舉足輕重的作用，隨著多媒體和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，視頻監(jiān)控系統(tǒng)經(jīng)歷了模擬監(jiān)控和數(shù)字監(jiān)控的發(fā)展階段，目前已到了網(wǎng)絡(luò)數(shù)字視頻監(jiān)控階段?；贏RM處理器的低成本數(shù)字化遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控系統(tǒng)，是一個(gè)高可靠性、高效率的用于嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的軟件、硬件工作平臺(tái)，它使用集成數(shù)字化視頻采集模塊，直接獲得數(shù)字化影像信號；圖像壓縮不使用專用的壓縮芯片，而是在高速處理器內(nèi)部由壓縮軟件實(shí)現(xiàn)；最后打包經(jīng)由公共電話網(wǎng)發(fā)送。

　　本文著重從ARM嵌入式圖像視頻監(jiān)控應(yīng)用開發(fā)和流程給出了解決方案，建立了低開發(fā)成本與方便易使用的嵌入式圖像視頻系統(tǒng)。使用ARM嵌入式處理器和Linux操作系統(tǒng)，開發(fā)出可實(shí)際應(yīng)用的遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)，適用于低分辨率、低成本、長距離的監(jiān)控應(yīng)用。它的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)主要有：

　　構(gòu)建了ARM嵌入式處理器開發(fā)平臺(tái)，提出了嵌入式系統(tǒng)的低成本開發(fā)流程。

　　前端使用便宜的一體化高集成度數(shù)字化視頻采集 模塊，簡化了系統(tǒng)前端的設(shè)計(jì)，大大降低了前端成本。

　　編寫簡單的嵌入式操作系統(tǒng)程序，動(dòng)態(tài)加載應(yīng)用程序，加快其執(zhí)行速度。

　　信號處理使用由高速、高性能的ARM處理器構(gòu)建的嵌入式系統(tǒng)，通過軟件來實(shí)現(xiàn)圖像壓縮。

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