基于ARM嵌入式的视频采集系统的设计.pdf

摘 要 基于ARM嵌入式技术的视频采集以其灵活性、高集成性、 便捷性等诸多优点必将取代传统的有线视频采集。针对目前视频 监控的实际需求，结合嵌入式技术、图像处理技术，设计并实现 了一种可靠性高、成本低的嵌入式视频采集及编码系统。它是视 频监控的前端，是无线视频监控系统的一个子系统。系统选用 SAA7113H进行视频采集与压缩，选用S3C44BOX微处理器作为 核心板的控制器，利用S3C44BOX 的硬件编解码模块进行编码。 关键词：ARM嵌入式，视频采集，SAA7113H，S3C44BOX 目录 1 绪论1 1.1 课题研究的背景1 1.2 课题研究的现状与发展前景1 1.3 课题研究的意义2 1.4 课题主要内容2 2 ARM微处理器概述3 2.1 ARM介绍3 2.2 ARM处理器主要的特点 3 2.3 ARM微处理器应用4 3 系统方案设计4 3.1系统的解决方案4 3.2 视频采集5 3.3 视频压缩6 3.4 基于ARM 的嵌入式系统开发平台6 3.5 系统总体设计结构图 7 4 系统硬件设计8 4.1 系统硬件结构8 4.2 系统硬件各模块设计9 4.3 PCB 设计10 4.3.1 PCB 布局10 4.3.2 PCB 布线11 5 系统软件设计12 5.1 系统初始化程序设计12 5.1.1 ARM 初始化过程12 5.1.2 SAA7113H初始化配置14 5.2 应用程序设计17 6 结论18 参考文献19 1绪论 1.1 课题研究的背景 近年来，随着通信技术、微电子技术和计算机技术的飞速发 展，网络带宽和存储容量得以大幅度的提高，而电子、通信、广 播之间愈来愈紧密的相互交叉联系，世界进入了全数字化网络时 代。与此同时，数字多媒体技术也得到了迅速发展，已逐渐渗透 至人们生活、工作和学习的各个方面，改变着人们传统的生活方 式。人们对视频会议、可视电话、数字电视广播等多媒体技术的 [1] 需求越来越广泛。然而，在多媒体技术 中，尤其是数字视频领域， 其信息数据量庞大，对处理能力和存储容量的要求极高，如不进 行有效的压缩编码则会给通信和传输带来极大的困难，从而无法 满足人们的需求。 1.2 课题研究的现状与发展前景 [2] [3] 根据图像处理技术 发展的不同阶段，视频采集 系统大致可 分为三个阶段： 1) 模拟视频采集系统 模拟视频采集系统一般由图像摄像部分、系统控制部分（视 频矩阵切换、云台和镜头控制等）和显示记录部分组成，模拟视 频采集系统一般采用模拟方式传输，传输距离较短，主要应用于 小范围内的视频图像采集。 2) 20 80 数字化本地视频采集系统 世纪 年代，随着数字化 技术的发展，图像采集的方式出现了由模拟处理方式向数字处理 方式的转变。人们开始使用 PC 机来处理图像信号，借助计算机 强大的数据处理能力与显示器的高清晰显示度，通过视频采集卡 将视频信号采集到计算机中，并显示在显示器上，从而大大提高 了图像的画质。基于 PC 的采集系统一般在采集现场有若干个摄 像机、各种检测、报警探头与数据设备，通过各自的传输线路， 汇接到多媒体终端上，多媒体终端通过通信网络，将信息传到一 个或多个监控中心。基于 PC 的多媒体采集系统功能较强，但功 耗高，需要有专人值守。 3) 嵌入式网络视频采集系统 1 嵌入式网络视