基于GPRS的ARM7嵌入式单片机视频报警系统

1．2 视频报警系统组成和工作原理
该视频报警系统主要包括图像采集、图像信息处理、数据通信、报警等4个模块。其组成结构如图2所示。
图2中，无线摄像机用于实时捕获现场视频图像，通过无线发射装置遵循GPRS无线传输协议将视频信息发送至报警主机，在主机处完成视频图像的模数转换、视频压缩和视频传输。无线报警传感器用于接收报警信息，然后通过无线射频发射器并遵循GPRS无线传输协议将本设备的标识码发送给报警主机。嵌入式报警主机ARM7S3C44BOX是整个系统的核心元件，它通过无线射频接收器及时获取报警信息或报警视频的现场图像，并完成图像信息的A／D转换、编码、压缩和传输，然后通过无线网络遵循GPRS无线传输协议将报警信息或现场图像发送给合法用户的无线终端。同时接收无线终端的请求和配置信息。该无线终端可以是手机，可通过彩信方式接收报警信息，也还可用于显示装置接收报警
视频。
1．3 系统的技术分析
数字视频监控系统所包含的核心技术归纳为以下3个方面：数字视频编码压缩技术、高效大容量存储技术和网络技术。
1)数字视频编码压缩技术 目前的数字视频编码压缩技术主要有：MPEG-1，MPEG-2，H263，MPEG-4，Wavelet，JPEG等，本系统采用MPEG-4视频编码标准。MPEG-4视频编码标准支持MPEG-1，MPEG-2中的大多数功能，可提供不同的视频标准源格式、码率、帧频下矩形图像，而且支持较低的空间分辨率(低于352x288像素)和较低的帧频(低于15 Hz)。MPEG-4标准的编码是基于对象的，便于操作和控制对象。
2)存储技术 存储技术是数字视频监控系统非常重要的指标。目前主流的Windows采用FAT32文件系统，Windows文件系统对管理的文件具有较高的效率。本系统改进和优化了原有的文件系统。使之适应视频文件的存储，提高存储的速度和多路并发能力。
3)网络传输技术 网络视频实时传输，在实时传输协议的基础上，实现视音频数据的网络传输，保证数字视频网络传输的服务。本系统根据网络传输的实际需求和质量，为整个系统的广泛应用奠定基础。

2 程序流程与软硬件的压缩原理
2．1程序流程
系统首先完成时钟频率和工作模式的配置，然后对视频处理器进行I2C初始化。当系统正常工作时处于驱动程序轮询状态。在检测到网络连接信号到来时就响应命令请求，调用图像采集函数或网络传输函数，完成图像采集与网络传输后系统又返回驱动程序轮询等待状态。视频数据采集和网络传输的软件实现是基于ARM7S3C2410X开发板提供的软件模块来实现的，在工程配置文件中加入IPModules的IPOS、IPStack、系统程序运行流图IPEthernet、I2C等模块，通过调用专用的库函数来读写I2C和变换数据为IP包。本系统设计中用到的主要I2C总线控制函数有：打开设备文件函数v41_open()，初始化函数，v41_picture()，初始化channels函数v41_get_channels()和v41_switch_channel()，初始化audios函数v41_get_audios，设置norm函数v41_set_norm()，关闭设备文件函数v41_close()，初始化grap：4l_grap_init()，设置调色板函数v41_set_palette()，真正将影像放到mmap()所映像内存的函数v41_grap_frame()，模仿采集函数device_get_address()取得frame的影像数据后，再将frame的影像数据输出成PPM格式的文件。该系统的程序流程如图3所示。