基于S3C2410平台和WinCE操作系统的ARM视频监控系统设计

数字视频监控系统是以计算机或嵌入式系统为中心、视频处理技术为基础，是符合图像数据压缩的国际标准。综合利用图像传感器、计算机网络、自动控制和人工智能等技术的一种新型监控系统。由于数字视频监控系统对视频图像进行了数字化，所以与传统的模拟监控系统相比，数字监控具有许多优点。数字化的视频系统可以充分利用计算机的快速处理能力，对其进行压缩、分析、存储和显示。数字化视频处理技术提高了图像的质量与监控效率，使系统易于管理和维护。整个系统是模块化结构，体积小，易于安装、使用和维护。正是由于数字视频监控技术具有传统模拟监控技术无法比拟的优点，而且符合当前信息社会中数字化、网络化和智能化的发展趋势，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。笔者设计的一种嵌入式系统，以WinCE操作系统和ARM硬件平台为核心实现了对现场的实时监控，并通过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。
　　1 系统设计
　　本系统主要由操作系统定制、视频图像采集、视频图像无线传输三部分组成。系统的核心芯片选用基于ARM920T内核的S3C2410嵌入式微处理器，软件环境选用Microsoft Windows CE操作系统。系统首先通过USB摄像头采集现场实时视频信息，并对其进行压缩。然后，使用两块无线网卡在ARM开发板与上位机之间构建一个无线局域网络，从而将压缩的视频数据传输到主机端，终端用户即可在主机端通过流媒体播放程序查看远程视频影像。
　　视频监控系统总体结构框图如图l所示。
　　
　　2 操作系统的定制
　　系统硬件平台的核心芯片选用了S3C2410处理器，最高频率可达203 MHz。S3C2410处理器是Samsung公司基于ARM公司的ARM920T处理器核，采用O．18μm制造工艺的32位微控制器。该处理器具有较高的集成度，简化了应用系统的硬件设计，提高了系统的可靠性。开发扳上还扩展了4MB的NOR Flash、64 MB的NAND Flash和64 MB的DRAM。
　　系统选用了Microsoft Willdows CE（简称“WinCE”）操作系统。WinCE是一个紧凑的、高效且可扩展的32位操作系统，适用于各种嵌入式系统和产品。它拥有多线程、多任务和确定性的实时、完全抢占式优先级的操作系统环境，专门面向只有有限资源的硬件系统；同时，它的模块化设计方式使得系统开发人员和应用开发人员能够为多种多样的产品来定制它，可以选择、组合和配置WinCE的模块和组件来创建用户版的操作系统。
　　在WinCE产品开发中，主要有内核定制和应用程序开发两项非常重要的工作。微软在两方面都提供了良好的开发工具，即内核定制工具Platform Builder（简称“PB”）和应用程序开发工具Embedded Visual C++（简称“EVC”）。
　　在系统定制过程中，各部分的关系如图2所示。