基于WSN的視頻采集節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì).docx

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1、嵌入式視頻系統(tǒng)是當(dāng)今嵌入式系統(tǒng)發(fā)展的一個(gè)熱門應(yīng)用。嵌入式視頻監(jiān)控系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用于銀行、賓館、商場、民航等領(lǐng)域的安全監(jiān)控報(bào)警等。隨著各個(gè)領(lǐng)域?qū)ΡO(jiān)控質(zhì)量、無線圖像傳輸?shù)雀呒壒δ艿囊笕找嫫惹?，基于嵌入式架?gòu)的嵌入式視頻處理終端越來越受到客戶的青睞。嵌入式視頻處理終端具有成本低、體積小，功耗低、傳輸視頻清晰可靠等特點(diǎn)，完美地結(jié)合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、圖像的采集、壓縮編碼技術(shù)、移動(dòng)通信技術(shù)，將在安防，醫(yī)療，可視電話，視頻會議以及環(huán)境惡劣地方的視頻傳輸?shù)阮I(lǐng)域發(fā)揮其重要作用〔’一2]。s3C6410是基于16/32-bitRISC內(nèi)核的低成本、低功耗、高性能微處理器解

2、決方案，用于移動(dòng)電話和通用應(yīng)用。為了給2.5G和3G業(yè)務(wù)提供最佳的硬件性能，s3C6410采用64/32-bit內(nèi)部總線架構(gòu)，內(nèi)部集成了多個(gè)功能強(qiáng)大的硬件加速器，如移動(dòng)圖象處理、顯示控制和圖像縮放。集成多格式編解碼器(MFC)視頻會議及NTSC和PAL格式的TV輸出。此外，s3C6410包含高級3D圖形加速器，三角形生成率為4M/s，帶OPenGLES1.1/2.0，D3DMAPI接口。采用s3C6410處理器設(shè)計(jì)視頻處理終端無需為編寫視頻編解碼算法費(fèi)時(shí)費(fèi)力去了解各種編碼的標(biāo)準(zhǔn)，開發(fā)人員能夠?qū)⒕械较到y(tǒng)硬件設(shè)計(jì)和應(yīng)用軟件的開發(fā)上來，從而大大加速

3、了視頻產(chǎn)品的開發(fā)周期。論文旨在對samsung公司的以ARM11為核心的s3c6410處理器進(jìn)行研究，掌握嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，研究與應(yīng)用。采用s3C6410處理器成功的研制一款高性能、低功耗、小體積、便攜式、具有視頻編解碼功能的視頻處理終端，視頻處理終端支持MPEG4、H.263、H.264的編碼與解碼，并能對VC-1進(jìn)行解碼。為方便描述，將此視頻處理終端命名為VPT(VideoProcessingTermial，以下簡稱VPT)。硬件平臺設(shè)計(jì)理念源于視頻圖像的小范圍無線傳輸，為嵌入式系統(tǒng)的圖像處理提供了硬件解決方案。選擇了以s3C6410處理器

4、作為視頻處理的芯片，省去了實(shí)現(xiàn)視頻編解碼算法復(fù)雜的軟件編程，s3C6410具有MMU(內(nèi)存管理單元)，從而支持Linux，WindowsCE等嵌入式操作系統(tǒng)，操作系統(tǒng)為實(shí)現(xiàn)嵌入式視頻處理的復(fù)雜控制提供了高效的管理。其次，s3c6410處理器內(nèi)部有專門用于圖像處理的BIT處理器，Samsung公司提供在BIT處理器上運(yùn)行的固件程序，固件程序分為啟動(dòng)代碼程序和視頻編解碼程序。固件程序給軟件人員實(shí)現(xiàn)視頻編解碼算法帶來了方便，使開發(fā)人員能夠集中精力到開發(fā)與視頻處理相關(guān)的最大化附加值的產(chǎn)品上來。s3C6410處理器視頻處理的最大優(yōu)點(diǎn)是不需實(shí)現(xiàn)MPEG4、H.

5、263、H.264算法，只需把固件程序拷貝到BIT處理器的內(nèi)部存儲器上，然后創(chuàng)建相應(yīng)的線程，通過運(yùn)行線程完成視頻編解碼。對s3C6410處理器地址空間的研究是整個(gè)VPT硬件原理圖設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，s3C6410包含32位寬DDRSDRAM外部存儲接口(可尋址范圍256M字節(jié))和16位寬同步外部存儲接口(可尋址范圍128M字節(jié))。s3C6410處理器的存儲器端口通道。提供了8路片選，Xm0CSn[0:7]，每個(gè)片選指定了固定的地址，每個(gè)片選固定間隔為128M，對應(yīng)著不同的存儲器類型。根據(jù)s3C6410處理器的地址空間分布，VPT設(shè)計(jì)了32位寬可尋址范圍25

6、6M字節(jié)的DDRSDRAM，并且采用了從大容量NANDFLASH啟動(dòng)引導(dǎo)系統(tǒng)。ARMll系列微處理器是ARM公司近年推出的新一代RISC處理器，它是ARM新指令架構(gòu)——ARMv6的第一代設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。最新的ARM處理器架構(gòu)——ARMv6，發(fā)布于2001年10月，它建立于過去十年ARM許多成功的結(jié)構(gòu)體系基礎(chǔ)上。ARMv6架構(gòu)是根據(jù)下一代的消費(fèi)類電子、無線設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用和汽車電子產(chǎn)品等需求而量身制定的。ARM11的媒體處理能力和低功耗特點(diǎn)，特別適用于無線和消費(fèi)類電子產(chǎn)品;其高數(shù)據(jù)吞吐量和高性能的結(jié)合非常適合網(wǎng)絡(luò)處理應(yīng)用;另外，也在實(shí)時(shí)性能和浮點(diǎn)處理等方面A

7、RM11可以滿足汽車電子應(yīng)用的需求。可以預(yù)言，基于AMRv6體系結(jié)構(gòu)的ARM11系列處理器將在上述領(lǐng)域發(fā)揮巨大的作用。