基于OMAP5912遠程視頻監控系統的設計

引言

　　目前視頻監控系統已廣泛應用于各領域，數字化和網絡化已成為視頻監控系統的發展方向。本設計采用OMAP5912 處理器[1]設計和實現了基于B/S模式的遠程視頻監控系統，不僅解決了傳統模擬視頻監控系統的弊端，而且彌補了單核處理器在視頻編碼方面的不足。

　　OMAP5912是由ARM926EJ-S MPU內核和TMS320C55x DSP內核組成的雙核處理器, ARM926 可滿足控制和接口方面的處理需要，而且支持廣泛的操作系統，而C55x 系列DSP可提供對低功耗應用的實時多媒體處理的支持。因此，將OMAP5912用于視頻監控系統中時，可以利用ARM核實現人機接口、控制和通訊，利用DSP核實現視頻編碼，從而可以組成一個高速、清晰、低功耗、具有良好人機交互的視頻監控系統。

　　系統總體結構

　　系統總體結構框圖如圖1所示。系統以OMAP5912電路板和攝像頭為硬件，以Montavist Linux操作系統，攝像頭驅動程序、H.264編碼器、網絡通信程序為軟件，以帶IE瀏覽器的PC機為監控端。在服務器端OMAP5912的ARM核通過驅動程序啟動攝像頭進行視頻采集，利用DSP/BIOS Bridge將獲得的視頻傳送給DSP核，DSP核利用優化后的H.264編碼器對視頻編碼，然后將編碼后的視頻回送給ARM核，ARM核通過網絡通信程序與監控端進行數據交換。用戶監控端對視頻解碼并播放視頻，同時可以通過IE瀏覽器對攝像頭進行控制及參數設置。

　　系統硬件設計

　　系統硬件設計即為OMAP5912電路板的設計，設計中，電源管理芯片采用TPS65010；DDR采用K4X56163PE芯片；NOR FLASH采用兩MT28F128J3FS-12芯片；音頻CODEC芯片采用TLV320AIC23；以太網接口芯片采用LAN91C96；另外還設計有USB接口、UART接口、音頻輸入輸出接口、JATG/Multi-ICE仿真調試接口及四個擴展接口。OMAP5912 電路板原理框圖如圖2所示。

圖2 OMAP5912電路板原理框圖

　　系統軟件設計

　　系統實現的功能是采集視頻并進行遠程傳輸，軟件部分設計主要包括軟件平臺的構建、攝像頭驅動程序的實現、視頻采集和視頻編碼的實現、嵌入式WEB服務器的構建、視頻網絡傳輸的實現。

　　1）開發平臺的建立

　　在應用程序開發前，首先需要在OMAP5912電路板中建立起軟件平臺，主要步驟如下：

　　（1）在PC機中安裝MontaVista Linux嵌入式操作系統。
　　（2）移植u_boot到目標板中
　　（3）Linux內核配置并增加如下兩個模塊：
　　①Multimedia devices→*>Video For Linux→[*]V4L information in proc filesystem；
　　②USB Support→USB Multimedia devices→*>USB OV511 Camera support；
　　修改一些參數，其中最重要的是修改Makefile文件：
　　ARCH:= OMAP
　　CROSS_COMPILE=arm_v4t_le-
　　最后執行如下命令生成內核鏡像文件：
　　#make dep #創建內核依賴關系
　　#make clean #清除中間文件
　　#make uImage #創建內核鏡像文件（4）使用tftp方式下載內核鏡像文件