摘要：在ARM 微處理器平臺上移植嵌入式Linux 操作系統，完成視頻采集任務，并以服務器方式將圖像發送到網絡，從而實現遠程監控。系統以ARM9 微處理器AT91RM9200 為主處理器，采用普通USB 攝像頭作為圖像采集設備，構建了一種可靠性好、價格低廉和使用方便的網絡視頻監控系統。
　　0 引言
　　在國內外市場上，視頻監控主要有模擬視頻監控和數字視頻監控。前者技術發展已經非常成熟，在實際工程應用中得到廣泛應用，但只適合于小范圍的區域監控，而且系統的擴展能力差，已經不能適應社會發展的需要。后者又可分為基于PC 機的視頻監控系統和基于嵌入式的視頻監控系統。嵌入式視頻監控系統與PC 視頻監控系統相比，具有體積小、功耗低、性能穩定的特點，很適合于在銀行、學校等公共場所的安全監控。采用USB 攝像頭作為視頻采集設備的嵌入式視頻監控系統，更由于其價格低廉、通用性好且接口標準而備受青睞。
　　本系統基于 ARM9 處理器和嵌入式Linux 操作系統，利用USB 接口攝像頭實現數字圖像采集任務，同時直接將數據以視頻服務器方式發送到網絡，用戶可以直接通過Web 瀏覽器進行遠程實時監控。
　　1 硬件平臺設計
　　1.1 微處理器模塊
　　平臺采用 ATMEL 公司的AT91RM9200 處理器，AT91RM9200 是基于ARM920T 內核的低功耗32 位RISC 微處理器，其主頻為180MHz，處理速度快，功能強，性價比高，能很好滿足嵌入式Linux 系統的需求，還集成了包括USB2.0 主機端口和設備端口以及10/100MBase-T 以太網接口。在此基礎上，配置了64M 的Nand Flash 用作存儲設備，2×32M的32 為SDRAM。處理器通過USB 接口連接攝像頭，通過以太網接口連接網絡。系統硬件平臺功能如圖1 所示。
　　
　　圖 1 監控系統硬件
　　1.2 USB 主設備模塊
　　AT91RM9200 片內集成的USB 主機端口集成一個跟集線器，并在下游端口集成收發器，它提供幾個半雙工高速串行通信端口，速率為12Mbit/s，最多可連接127 個USB 器件。本系統外擴一個USB 主機端口來支持USB 攝像頭的訪問。
　　系統采用的是應用廣泛的選用羅技快看酷訊版攝像頭進行數據采集，這種攝像頭可以實現硬件JPEG 編碼，視頻數據由攝像頭采集，一旦主控制器獲得視頻數據請求，則通過USB接口讀取其緩存的數據，并對圖像數據進行壓縮編碼，然后基于socket 編程來發送這些壓縮后的數據到服務器。
　　1.3 以太網接口模塊
　　AT91RM9200 的在片以太網卡端口和網絡物理層芯片DM9161E 的MII 接口通信。片內以太網卡通過DMA 通道進行數據的發送，不影響AT91RM9200 的正常運行。首先正確設置傳送控制寄存器和傳送地址寄存器的傳送數據塊字節數、數據塊存儲首地址等參數，隨后依次從指定數據存儲區地址讀取1024b 數據，送入內部發送緩沖器中，由MAC 對數據進行封裝發送，同時記錄已傳送字節數，直到數據塊發送完畢。當發送完一組數據后，發出DMA中斷請求，由AT91RM9200 進行相應的處理。整個網絡子系統電路由AT91RM9200 控制和調度。