基于ARMS3C2410和流媒体技术的网络视频采集

科技情报开发与经济

文章编号：１００５－６０３３（２００８）０３－０１７１－０２

ＳＣＩ－ＴＥＣＨＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴ＆ＥＣＯＮＯＭＹ２００８年第１８卷第３期

收稿日期：２００７－１０－２６

基于ＡＲＭ和ＷＩＮＣＥ的ＵＳＢ视频

采集与传输系统的设计

侯

娟１，王陆林２，刘贵如３

（１．山西管理职业学院，山西临汾，０４１０５１；２．西南交通大学信息科学与技术学院，四川

成都，６１００３１；３．云南师范大学计算机科学与信息技术学院，云南昆明，６５００９２）摘

要：介绍了一种基于Ｓ３Ｃ２４１０硬件平台和嵌入式ＷｉｎＣＥ操作系统的ＵＳＢ视频采

集与传输系统的总体设计方案，详细阐述了系统的总体结构和各模块功能特点，对

ＵＳＢ视频采集和视频传输各功能模块的实现进行了论述，并给出了相关模块驱动程序

和应用软件的实现方法。

关键词：Ｓ３Ｃ２４１０；ＵＳＢ；ＷｉｎＣＥ；ＬＡＮ９１Ｃ１１３；视频采集；视频传输中图分类号：ＴＮ９４８．６４

文献标识码：Ａ

在Ｓ３Ｃ２４１０处理器的控制下，将从ＵＳＢ摄像头采集到的视频通过以太网络发送到远端监控中心。系统工作原理见图２。

随着网络技术和数字视频技术的发展，网络视频监控已被广泛使用在一些重要场所，方便了对现场进行实时监视。它可以充分利用现有网络资源。本系统采用了Ｓ３Ｃ２４１０处理器，主频２００ＭＨｚ，采用目前常用的输出的视频为经过ＪＰＥＧ压缩后的数字视频，ＵＳＢ摄像头实现视频采集。

故无需再进行视频压缩，再加上以太网不会受到网络带宽限制，所以采集到的数字视频可以直接通过以太网传输到上位监控主机，减少了硬件设计的复杂度。

本系统采用罗技—快看高手版ＰＲＯ５０００ＵＳＢ摄像头实现视频采集，Ｓ３Ｃ２４１０主控制器通过ＵＳＢ接口采集ＪＰＥＧ压缩后的数字视频然后通过以太网将视频发送到上位ＰＣ机，实现对现场进行实时视频监控。

１系统总体设计

系统主要包括两部分：一是ＵＳＢ数字视频数据采集系统，二是视频

图２系统工作原理图

２

２．１

系统硬件电路设计

视频采集模块电路设计

由于Ｓ３Ｃ２４１０芯片有一个内置的ＵＳＢ主控制器。通过此ＵＳＢ主控

网络传输子系统。系统硬件总体结构框图见图１。

调试、软件升级接口

视频采集

接口可以和ＵＳＢ摄像头直接连接。Ｓ３Ｃ２４１０ＵＳＢＨｏｓｔ接口电路见图３。

ＶＤＤ５

ＵＳＢＨｏｓｔ

Ｃ２４

ＳＤＲＡＭ

Ｓ３Ｃ２４１０ＡＬＡＮ９１Ｃ１１３

以太交换机

ＵＳＢ设备口串口

Ｃ２９

Ｒ１６２４Ｒ

１

２１５ｋ!Ｒ１２

３

Ｒ１３

４

１５ｋ!１８ｐＦ１８ｐＦ

１０"ｆＶＢＵＳＤ－Ｄ＋ＧＮＤＳ１５

Ｓ２

ＮＡＮＤＦｌａｓｈ

ＪＴＡＧ口

视频传输

ＵＳＢＨ－ＵＳＢＨ＋

Ｓ３Ｃ２４１０Ｒ１７２４Ｒ

Ｃ３０

图１

系统硬件总体结构

图３

嵌入式处理器采用韩国三星公司的基于ＡＲＭ９２０Ｔ内核的１６／３２位低功ＲＩＳＣ嵌入式微处理器Ｓ３Ｃ２４１０，主频２００ＭＨｚ，主要面向高性价比、耗的手持移动设备的应用。Ｓ３Ｃ２４１０的内置有丰富的外设资源，包括存储器、串口、ＬＣＤ、ＩＩＣ，ＩＩＳ和ＵＳＢ等接口电路。

Ｓ３Ｃ２４１０ＵＳＢＨｏｓｔ接口电路

２．２视频网络传输模块电路设计

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ＬＡＮ９１Ｃ１１３以太网络控制器通过１６位数据线和１６位地址线以及控制线直接和Ｓ３Ｃ２４１０的数据、地址和控制总线连接。ｎＧＣＳ４片选接

ＵＳＢ摄像头采用罗技—快看高手版ＰＲＯ５００，它采用高品质ＣＭＯＳ图像传感器感应器，１３０万像素，最大分辨率６４０×４８０，高速ＵＳＢ２．０传输接口，另外内置麦克风，采用Ｒｉｇｈｔｓｏｕｎｄ技术，清晰、无回音的语音系统。从此ＵＳＢ摄像头采集到的视频是经过ＪＰＥＧ压缩后的数字视频，可以直接在以太网上传输。

以太网络芯片采用ＳＭＳＣ公司的ＬＡＮ９１Ｃ１１３芯片，它是单片全双工１０ＭＢ／１００ＭＢ以太网络控制器，片上集成了ＭＡＣ和ＰＨＹ控制器，支持８／１６位数据总线接口和ＣＰＵ通信。

ＡＥＮ存储空间被映射到０ｘ２０００＿００００～０ｘ２８００＿００００物理空间。ｎＢＥ０，ｎＢＥ１为高低字节有效信号，分别接Ｓ３Ｃ２４１０的ｎＷＢＥ０和ｎＷＢＥ１引脚。ｎＲＤ和ｎＷＲ分别为读写有效信号与Ｓ３Ｃ２４１０对应引脚连接。ＩＮＴＲ０中断信号引脚接Ｓ３Ｃ２４１０的外部中断引脚ＥＩＮＴ２０。ＡＲＤＹ为等待联络信号接ｎＷＡＩＴ引脚。ＬＡＮ９１Ｃ１１３和Ｓ３Ｃ２４１０的连接电路见图４。

３系统软件设计

软件系统由系统引导加载程序Ｎｂｏｏｔ＋Ｅｂｏｏｔ、嵌入式ＷｉｎＣＥ内核、

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