基于ARM嵌入式开发平台和GPRS无线传输网络的远程图像监控设计方案

  • 栏目:解决方案 时间:2020-06-09 04:41
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  方今有线通讯的图像监控体例因为其经济适用性而被平凡采用,然而这种体例很大水准限制了它的行使前景。目前,视频监控体例一经笼盖美邦的巨细都会。正在美邦,司法机构正正在慢慢普及和装配警用搬动视频监控兴办。而邦内汇集视频监控体例虽开展较慢,厉重以流媒体监控体例为主,但跟着泰平都会创立的延续胀动,汇集视频监控将取得周详开展。本体例是基于ARM嵌入式斥地平台和GPRS无线传输汇集的长途图像监控安排计划,体例行使了嵌入式身手和无线搬动汇集身手的调和,告竣了长途及时视频图像的监控,可能被平凡地行使正在分别的局势监控,比如居家办公地方、能源体例、工业界限等。

  长途视频图像监控体例分为嵌入式视频搜集终端和监控中央任职器。嵌入式视频搜集终端是基于嵌入式微处置器S3C2440和Linux主旨平台,集成GPRS模块,采用USB摄像头缉捕现场图像,通过GPRS汇集发送及时压缩处置后的图像数据,告竣和监控中央的通讯。监控中央任职器通过当地汇集与终端GPRS模块作战安定结合,采纳终端传输的图像并及时显示。体例的告竣计划如图1所示。

  本体例挑选TQ2440斥地板行动体例安排的硬件平台,图2所示是体例硬件斥地平台构造图。个中,搜集终端硬件由主控模块和扩展模块两一面构成。主控模块采用嵌入式微处置器S3C2440,该处置器内部集成了ARM公司ARM920T处置器核。其余,体例积聚扩展了256 MB的NANAD FLASH、2MB的NOR FLASH和64 MB的SDRAM。扩展模块包罗了中星微ZC301USB摄像头和SIM900模块。

  中星微ZC301摄像头价值低,本能好且易利用,很容易集成到嵌入式体例中。该款USB摄像头像素可达30万,最大每秒传输帧数可达30,图片诀别率最大为600x800,内置了JPEG硬件压缩引擎。

  GPRS模块采用内嵌TCP/IP和议的SIM900模块,该模块属于GSM/GPRS双频模块,尺寸小,功耗低,性价比高,很适合嵌入式斥地行使。S 3C2440通过UART接口结合SIM900模块并用AT夂箢驾驭GPRS模块,告竣基于GPRS拜候和图像数据的传输。

  体例软件平台以嵌入式Linux为根蒂,详细修建程序是正在宿主机作战交又编译境遇,完结指挥加载措施uboot的编译移植,编译移植linux -2.6.30.4内核,包罗串口驱动,USB兴办等驱动的移植,基于busybox-1.13.0修建的yaffs2文献体例的移植。本体例遵照斥地需求,将图像数据的搜集和发送离别安排为两个线程并行运转,线程之间用PV信号量举办同步,削减互相作对。图3所示是本体例视频监控终端的行使措施作事流程图。

  V4L2的绝大一面功效是通过ioctl体例移用完结的。图像数据搜集经过包罗掀开视频兴办文献、设立搜集属性、内存映照告竣和图像数据帧搜集等。个中,图像数据帧缓存采用FIFO的体例,缓存部队将已搜集到的视频图像数据的兴办缓存存出部队,此时与之映照的内存空间就存储了搜集到的视频图像数据,处置完毕从头使视频兴办出席缓存部队。图像数据帧搜集经过如图4所示。

  本体例通过S3C2440对SIM900模块举办驾驭,与监控中央作战GPRS结合,将搜集终端的图像数据举办及时传输,利便用户对视频图像的及时监控。因为GPRS模块内嵌TCP/IP和议,终端可能很利便地与PC端的监控中央作战GPRS无线汇集安定结合。

  正在视频图像搜集终端与监控中央作战GPRS无线汇集结合时,本体例选用牢靠安定的TCP和议。详细程序为S3C2440串口1驾驭SIM900模块,发送指定AT夂箢主动向公网上的一个静态公网IP地方倡始TCP结合,只须这个公网上的呆板有确定的相应监听端口,就可作战TCP结合。因而

  体例须要理解方今PC机的静态公网IP地方和确定的监听端口。详细告竣GPRS汇集链道安定结合的AT夂箢如外1所列。

  监控中央与视频数据图像搜集终端作战客户/任职器(C/S)形式。监控中央任职器利用平凡PC,有静态IP和绽放监听端口。监控中央任职用具有监听TCP端口,返回数据包,形容采纳的数据和巨细,生存图像文献等功效。监控中央任职器作事流程如图5所示。

  本体例宽裕阐明了始终正在线的GPRS无线传输身手和高本能的嵌入式监控体例的利益,告竣了长途图像监控。体例测试结果较中意,利用中邦搬动的GPRS汇集任职,本体例的数据传输率大于10 Kb/s,经压缩后诀别率为320x240,图像巨细正在50 Kb旁边而且不妨正在4 s旁边传输到监控中央任职器长进行及时显示。历程以上测试,本体例具有较高的视频搜集和传输速度,告竣了基于GPRS无线传输身手的长途图像监控,具有平凡的行使前景。

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