基于OMAP5912远程视频监控系统的设计

引言

　　目前视频监控系统已广泛应用于各领域，数字化和网络化已成为视频监控系统的发展方向。本设计采用OMAP5912 处理器[1]设计和实现了基于B/S模式的远程视频监控系统，不仅解决了传统模拟视频监控系统的弊端，而且弥补了单核处理器在视频编码方面的不足。

　　OMAP5912是由ARM926EJ-S MPU内核和TMS320C55x DSP内核组成的双核处理器, ARM926 可满足控制和接口方面的处理需要，而且支持广泛的操作系统，而C55x 系列DSP可提供对低功耗应用的实时多媒体处理的支持。因此，将OMAP5912用于视频监控系统中时，可以利用ARM核实现人机接口、控制和通讯，利用DSP核实现视频编码，从而可以组成一个高速、清晰、低功耗、具有良好人机交互的视频监控系统。

　　系统总体结构

　　系统总体结构框图如图1所示。系统以OMAP5912电路板和摄像头为硬件，以Montavist Linux操作系统，摄像头驱动程序、H.264编码器、网络通信程序为软件，以带IE浏览器的PC机为监控端。在服务器端OMAP5912的ARM核通过驱动程序启动摄像头进行视频采集，利用DSP/BIOS Bridge将获得的视频传送给DSP核，DSP核利用优化后的H.264编码器对视频编码，然后将编码后的视频回送给ARM核，ARM核通过网络通信程序与监控端进行数据交换。用户监控端对视频解码并播放视频，同时可以通过IE浏览器对摄像头进行控制及参数设置。

　　系统硬件设计

　　系统硬件设计即为OMAP5912电路板的设计，设计中，电源管理芯片采用TPS65010；DDR采用K4X56163PE芯片；NOR FLASH采用两MT28F128J3FS-12芯片；音频CODEC芯片采用TLV320AIC23；以太网接口芯片采用LAN91C96；另外还设计有USB接口、UART接口、音频输入输出接口、JATG/Multi-ICE仿真调试接口及四个扩展接口。OMAP5912 电路板原理框图如图2所示。

图2 OMAP5912电路板原理框图

　　系统软件设计

　　系统实现的功能是采集视频并进行远程传输，软件部分设计主要包括软件平台的构建、摄像头驱动程序的实现、视频采集和视频编码的实现、嵌入式WEB服务器的构建、视频网络传输的实现。

　　1）开发平台的建立

　　在应用程序开发前，首先需要在OMAP5912电路板中建立起软件平台，主要步骤如下：

　　（1）在PC机中安装MontaVista Linux嵌入式操作系统。
　　（2）移植u_boot到目标板中
　　（3）Linux内核配置并增加如下两个模块：
　　①Multimedia devices→*>Video For Linux→[*]V4L information in proc filesystem；
　　②USB Support→USB Multimedia devices→*>USB OV511 Camera support；
　　修改一些参数，其中最重要的是修改Makefile文件：
　　ARCH:= OMAP
　　CROSS_COMPILE=arm_v4t_le-
　　最后执行如下命令生成内核镜像文件：
　　#make dep #创建内核依赖关系
　　#make clean #清除中间文件
　　#make uImage #创建内核镜像文件（4）使用tftp方式下载内核镜像文件