基于OMAP5912遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

?。?）掛載根文件系統(tǒng)
　　在應(yīng)用程序的開發(fā)過程中，一般通過網(wǎng)絡(luò)以N FS方式來掛載在L inux主機(jī)上的文件系統(tǒng), 這樣就不必要每次有改動(dòng)都要重新燒寫文件系統(tǒng)的鏡像文件。它的實(shí)現(xiàn)基于對主機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的配置并啟動(dòng)N FS 服務(wù), 向Linux 主機(jī)的/etc/exports文件添加下列一行：
　　/home/luowei/montavista/filesys *(rw,no_root_squash,no_all_squash,sync)
　　并運(yùn)行下列命令使得設(shè)置生效：
　　#exportfs Ca
　　#service nfs restart
　　說明：/home/luowei/montavista/filesys為本人宿主機(jī)上的根文件系統(tǒng)，可以根據(jù)實(shí)際情況修改。
　?。?）系統(tǒng)測試
　　在/home/luowei/montavista/filesys/home建立一個(gè)hello.c文件，并使用如下命令編譯成目標(biāo)板可執(zhí)行文件hello：
　　/opt/montavista/previewkit/arm/v4t_le/bin/arm_v4t_le-gcc Co hello hello.c
　　進(jìn)入目標(biāo)板上相同目錄并執(zhí)行./hello，若能正確運(yùn)行，表明系統(tǒng)搭建成功。
　　2）視頻采集和編碼
　?。?）攝像頭驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)
　　驅(qū)動(dòng)程序的作用在于把設(shè)備映射為一個(gè)特殊的設(shè)備文件, 用戶程序可以像對其它文件一樣對此設(shè)備文件進(jìn)行操作[2]。系統(tǒng)的攝像頭驅(qū)動(dòng)程序包括攝像頭打開模塊Camera_Open()、攝像頭控制模塊（包括中斷請求，攝像頭初始化、啟動(dòng)、攝像頭寄存器設(shè)置、DMA請求及啟動(dòng)）和攝像頭關(guān)閉模塊Camera_Release()。然后將驅(qū)動(dòng)程序定義在struct file_operations中，供內(nèi)核Video4Linux的API函數(shù)調(diào)用?？紤]到Linux自帶OV511的驅(qū)動(dòng)程序，設(shè)計(jì)采用OV511芯片的網(wǎng)眼攝像頭OV3000。
　?。?）視頻采集
　　設(shè)計(jì)使用Video4Linux模塊[5]提供的API函數(shù)進(jìn)行視頻采集，主要函數(shù)包括：
　?、賒ev?=?open(Camera_Open?,O_?RDWR);打開視頻捕獲設(shè)備。
　?、趇octl?(dev?,?VIDIOCGCAP?,?vid_
　　caps)?獲取該視頻設(shè)備的相關(guān)性能。
　?、踚octl?(dev?,?VIDIOCGCHAN?,?vid_
　　chnl);獲取攝像頭通道的相關(guān)參數(shù)。
　?、躨octl?(dev?,?VIDIOCGFBUF?,?vid_
　　buf)?;獲取幀緩沖的屬性。
　?、輎octl?(dev?,?VIDIOCGPICT?,?vid_pi);獲取圖片采集的設(shè)置。
　?、辤octl?(dev?,?VIDIOCSPICT?,?vid_pic);設(shè)置圖片采集的相關(guān)參數(shù),包括顏色深度、調(diào)色板類型、亮度、對比度等。
　?、遡octl?(dev?,?VIDIOCSWIN?,?vid_win);設(shè)置圖像采集的視區(qū)參數(shù)。
　　⑧fwrite?(m_buf?,1?,230400?,p)?;采集的數(shù)據(jù)存入。
　?、醝octl?(?dev?,?VIDIOCMCAPTURE?,?
　　vid_mmap);開始俘獲一幀。
　　設(shè)計(jì)中使用內(nèi)存映射mmap()[3]方式截取視頻幀，即先使用ioctl()函數(shù)獲得攝像頭存儲(chǔ)緩沖區(qū)的幀信息，之后修改video_mmap中的設(shè)置，接著使用mmap()把攝像頭對應(yīng)設(shè)備文件映射到內(nèi)存區(qū)，完成視頻采集。
?。?）視頻編碼
　　設(shè)計(jì)采用OMAP5912的DSP核進(jìn)行視頻編碼，能充分發(fā)揮OMAP5912的雙核優(yōu)勢。在編碼器的選擇上，考慮到H.264和以前的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)（如H.263和MPEG-4）相比，在壓縮性能上有較大的提高，本設(shè)計(jì)選擇適合嵌入式系統(tǒng)的x264-20060612版本H.264編碼器?？紤]到監(jiān)控視頻場景的特點(diǎn)，選擇如下編碼方案：
　?、貶.264的baseline，不采用B幀編碼和CABAC；
　　②搜索范圍選取16；
　?、哿炕瘏?shù)選取32；
　?、?/2像素插值；
　?、葜皇褂?個(gè)參考幀；
　?、蘧幋aP幀宏塊的時(shí)只采用16×16，16×8，8×16，8×8，Intra16×16五種模式。
　　H.264編碼器經(jīng)過一系列優(yōu)化后即可用于本系統(tǒng)，其工作流程如圖3所示。