基于S3C2410嵌入式视频监控系统的研究

　　本系统采用模块化的结构设计思想，将设备分为主控模块和各个功能模块。主控模块和各功能模块之间有统一的或者特定的接口形式，用户可根据不同的需要选用不同的功能模块，各种类型的数据可以同时传输而不相互干扰，同时也可根据市场的需求继续扩展其它功能模块。远程无线视频监控系统是由以下几个模块组成:嵌入式 ARM2410 核心控制模块、自动报警模块一面使嵌入式模块上的蜂鸣器发出警报声，同时发送报警信号通过GPRS 网络及时的传回远端的监控管理中心，以便管理人员及时发现并处理火情、传感器数据处理模块、USB 摄像头视频图像采集处理模块、GPRS 无线数据传输模块、远程监控软件模块。 
　　1.系统结构 

图1 系统结构图 

　　1.1 USB摄像头驱动

　　USB核心在系统中起着重要的作用，它提供了一些专用的API供设备驱动层操作，而对主控制器的操作则由系统完成了，USB核心层对主控制器层的数据结构和操作进行了封装。在编写USB驱动时，只需要和USB核心层进行交互。对于具体设备的驱动编写主要也是设备层驱 动的编写。Linux系统中USB结构如图2所示: 

图2 USB系统结构图

　　在Linux内核中，设备驱动程序是一个个独立的“黑盒子”，使某个特定硬件响应一个定义良好的内部编程接口，这些接口完全隐藏了设备的工作细节。用户的操作通过一组标准化的调用执行，设备驱动负责将这些调用映射到作用于实际硬件设备特有的操作上。在Linux系统中，设备驱动程序编译好后，有两种实现方法:一种是修改系统内核源码，把驱动静态编译进内核，使其成为内核的一部分;另一种则是编译成可以动态加载的模块，由管理员动态的加载。如果把驱动程序编译进内核，那么内核的大小会增加，内核的源文件也需要改变，并不能动态地释放，不利于系统的调试，所以在本系统中，为方便调试，把摄像头驱动程序编译成动态加载的模块。

　　1.2 视频采集

　　视频采集程序的流程如图3所示: 

　　图3 视频采集流程图

　　USB摄像头驱动成功后，需要编写视频采集的程序，这就需要了解Linux内核中关于视频设备的部分代码Video For Linux(简称V4L)。它为应用程序提供了一系列的接口函数，通过这些函数，可以执行打开、读写、关闭等基本的操作。设备驱动提供了read、write、open、dose等函数的具体实现，在内核中这些函数都可以调用。