一个嵌入式视频监控系统的设计与实现

(2) 音频编解码器模块：主要是完成模拟音频到数字音频的解码工作，采样速率32K bps。

(3) MPEG-4压缩处理器模块：数字视频数据编码压缩工作由INTIME公司设计的IME6410视/音频压缩处理器完成。微控制器通过主机接口对IME6410配置和接收压缩得到的视频码流。

(4) SDRAM模块：IME6410和网络处理器S3C2500B各需要一片SDRAM，为DSP和网络处理器中程序运行提供外部存储器。

(5) FLASH模块：用来存储DSP和网络处理器中运行的程序。

(6) 网络处理器模块：选用SAMSUNG的ARM940T内核的S3C2500B网络处理器，S3C2500B将编码后的视频/音频数据流打包形成标准的网络数据流并传输到因特网中。用户可通过互联网发送命令，对IP编码器进行参数调整，例如编码的帧率、编码效率、图像质量、IP地址设定等。

(7) 异步串口：支持RS-232、RS-422/485等多种协议，用于和PC通讯和控制摄像头。用户可根据需要设置系统的工作参数，例如网络的IP地址，编码的帧率、编码效率、图像质量等。

(8) I/O模块：通用I/O接口可以满足用户的控制目的，例如摄像机的镜头焦距控制等。

(9) PHY层网络接口：完成调制、解调功能。

3 嵌入式视频服务器软件的设计与实现

uCLinux具有精巧、高效的内核，完整的网络功能和良好的可裁剪性，它内置的TCP/IP协议找、良好的开放性和可扩展性以及高效的任务管理，能够满足数字视频服务器的要求[5]。

本视频服务器采用了uCLinux作为嵌入式操作系统，移植BLOB作为系统引导模块，移植ez-ipupdate实现动态域名解析，使用在系统内核态下编写的driver实现视频数据的获取，使用在系统用户态下编写的应用服务程序iplay实现组帧、发送以及与用户交互等功能。

3.1 系统引导模块

系统引导模块LOADER移植自BLOB(Boot Loader OBject)项目，它是LART项目的系统引导模块。移植的BLOB的发行版是BLOB-2.0.5-pre2，编译器使用arm-linux- toolchain。由于视频服务器上的硬件环境与处理器SAMAUNG的S3C2500B的软件开发包SMDK2500中的配置有所不同，因此对 BLOB中的源代码在移植过程中作出了修改。以下是对BLOB程序做出的具体修改。

(1) 串口参数代码修改

由于视频服务器上的串口时钟源和SMDK2500不一样，因此对文件“/src/lib/serial-s3c2500.c”做出修改。

(2) 修改BLOB程序中各块在内存中的分布。

因为BLOB中的各部分内存分配和SMDK2500不一样，因此需要修改内存分配的预定义。修改文件是“include/BLOB/arch/smdk2500.h”。

(3) 增加对网卡支持

由于BLOB只支持一个网口，且只能在编译前指定使用使用WAN还是LAN，故首先在编译配置时添加：enable-network，这个指定修改在文件“/src/BLOB/smdk2500.c”中。为了在网络中避免地址冲突，需要为本机网卡设置唯一的MAC地址。这个修改在文件“src /lib/ether.c”中。

(4) 修改启动延时

针对本系统的启动延时，修改文件“src/BLOB/main.c”中的原设置时间。

3.2 系统内核的移植

系统内核Kernel是基于uClinux-dist-20040408的uClinux的分发版，下面是移植的修改部分。

(1) 修改时钟频率的设置

修改的原因是目标版与评估版采用的时钟源不一样。需要修改的文件为“uClinux-dist/linux-2.4.x/arch/armnommu/mach-SMDK2500/config.c”。

(2) 添加支持从flash中获取MAC地址

为了防止网络上出现MAC地址重复的情况，采用了从flash中直接读取BLOB中设定的MAC地址。在此需修改在文件“uClinux- dist/linux-2.4.x/arch/armnommu/mach-SMDK2500/readf.c”中相关的调用函数实现调用自己的函数。添加的自定义函数用来从flash的BLOB区域中指定的位置来获取MAC参数，然后向系统内核kernel提供获取的MAC参数内容。

(3) 添加kernel中对GPIO口通用操作的支持

为了在系统内核kernel中调试和使用GPIO提供统一的调用接口，需要修改文件为“uClinux-dist/linux-2.4.x/arch/armnommu/mach-SMDK2500/lmhgpio.c” 。

(4) 修改有关内存分配的内容

为了使系统支持内存GFP_DMA方式的内存分配，需要修改文件“uClinux-dist/linux-2.4.x/mmnommu/page_alloc2.c”。