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基于嵌入式Linux和S3C2440双USB接口的视频存储

2021-04-05 00:07

本文摘要:对于大客车“三强力”(半途不灵人上人,请求超时,肇事者)及其在异常停车站私自行车人上人导致的客运车不灵,另外现阶段目前市面上视频监控系统因为容积大、成本费高,使其没法应用推广在车子中等水平难题,整合USB监控摄像头降低成本、USB移动存储设备较SD(SecureDigitalMemoryCard)卡储存速率更为慢、抵制更大空间等优势,明确指出了根据内嵌式。Linux及S3C2440服务平台的双USB模块车截视频储存计划方案。

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对于大客车“三强力”(半途不灵人上人,请求超时,肇事者)及其在异常停车站私自行车人上人导致的客运车不灵,另外现阶段目前市面上视频监控系统因为容积大、成本费高,使其没法应用推广在车子中等水平难题,整合USB监控摄像头降低成本、USB移动存储设备较SD(SecureDigitalMemoryCard)卡储存速率更为慢、抵制更大空间等优势,明确指出了根据内嵌式。Linux及S3C2440服务平台的双USB模块车截视频储存计划方案。本计划方案关键运用单片机设计分辨模块收集车子经行全过程中运动状态信息(否肇事者,不会有急刹、半途行车请求超时等),并结合汽车车门在时速为零时的开闭对大客车在异常停靠点不灵人上人进行积极视频监管,有助于之后的义务追责和确定,为监控系统的管理方法获得輔助。

  1系统整体总体设计  为便捷系统软件扩展,文中将其区别为单片机设计分辨模块和视频收集储存模块两一部分。单片机设计分辨模块应用C8051F040CPU,运用其充足的模块資源,对车子否肇事者、变向、不灵等状况做出鉴别。本模块顺利完成将力传感器数据信号、时速单脉冲脉冲调制后能够单片机设计应急处置并与储存模块通讯。应用测周法精确测量车子变速器脉冲信号周期时间,从而能够得到 时速、瞬时速度等信息,配合力感应器精确测量結果为分辨车子否肇事者、变向、不灵等获得鉴别根据。

单片机设计对之上状况进行编号,根据串口通信将有所不同信息编号发给ARM视频储存模块,能够其作出有所不同储存对策。系统软件整体构造如图所示1下图。

  视频储存模块依据对接到单片机设计接到的串口通信信息,对此前不负责任做出鉴别,如否储存、储存時间、储存方向等。模块硬件系统设计方案如图2下图:cpu配搭三星公司ARM9构架S3C2440CPU(能够稳定工作中在400MHz,保证 收集存储过程简约);配搭64MSDRAM运行内存及64MBFLASH做为系统软件程序流程储存设备。模块資源还包含:两个USB口(皆配备为HOST方式)、100M以太网接口口、两个串口通信、声频口等。  2S3C2440视频收集储存模块  全部模块长期状况下关键由单片机设计系统软件获得开关电源。

此外,外接一独立国家直流稳压电源设备,以防在道路交通事故时轿车超温关闭电源,危害系统软件工作中。此模块关键顺利完成视频的根据恶性事件的储存作用,鉴别作用由单片机设计模块获得,此外根据串口通信动态性扫瞄特点可获得时分复用启动作用。模块间自觉性低,适合重置到别的场所拓张用以。  2.1USB硬件配置相接及Linux核心配备修改  2.1.1USB硬件配置相接  三星公司S3C2440处理芯片总共2路HOSTUSB:DP[1:0]及DN[1:0]口,一路DIVICEPDN0,PDP0口,在其中DP1,DN一分别与PDP0,PDN0模块兼容,依据涉及到存储器配备有所不同而具有有所不同作用。

本课题研究中,将其配备为2路HOST用以,一路相接USB监控摄像头,另一路相接USB模块的储存设备(能够是u盘或是USB移动盘)。文中没选用处理芯片内置的SD卡模块进行储存关键出自于下列充分考虑:  a)速率:一般SD卡的数据信息传输速率大概2MB/s;髙速SD卡数据信息传输速率大概10MB/s;千米/钟头SD数据信息传输速率大概20MB/s。而如今规范化的USB2.0的加快传输速度是480Mbps(60MB/s),为一般SD卡传输速率的30倍。其次,USB3.0规范也已开售,速率均值5Gbps,并兼容问题。

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USB早就出了髙速、便捷的代称,文中配搭USB也因此以出自于其实用性和便捷升級性充分考虑。  b)容积短板:目前开售的内嵌式Linux2.4.X核心对SD卡标准模式容积的抵制部份额为2G下列(不包括2G),要抵制到更大空间务必对SD卡驱动软件进行很多修改,而且协议书规范开售较为较早,较新的内嵌式Linux2.6.24核心根据小编具体检测能够抵制到2G容积,但是对驱动器进行好几处修改,此前升級简易,可靠性也务必更进一步检测。  由于之上二点,应用USB模块进行视频数据信息的收集和储存,双路USB模块一部分硬件配置相接如图所示3下图。

  2.1.2Linux核心配备修改  在Linux下,全部外接设备都被当作是一种相近的文档,称之为机器设备文档。机器设备驱动软件为核心和外接设备中间获得接口函数,顺利完成机器设备的复位与出狱、对机器设备文档的各种各样作业者及终断应急处置等。这种接口函数为应用软件屏蔽掉外接设备硬件配置的关键点,使程序流程能够像一般文档一样对外开放另设进行作业者。

Linux系统软件中子模块Video4Linux向虚幻世界系统文件备案视频机器设备文档,为视频应用软件获得了一套统一的API,视频应用软件根据规范的系统进程才可操纵各种各样有所不同的视频捕获机器设备。  充分考虑更优的可持续性,应用目前市面上罕见的中星微301系列产品zc0301pl处理芯片监控摄像头,此监控摄像头抵制JPEG文件格式的图象收集。

模块中各自对USBOV511Camerasupport,DeviceDrivers等莱单选择项进行必需配备。此外,还需要对USB的环境变量进行修改,文中配搭Linux2.6.24核心,关键修改的文档以下:  linux-2.6.24/driVers/usb/host/Kconfig,linux-2.6.24/drivers/usb/host/ohci-S3C2440.c和linux-2.6.24/drivers/usb/core/hub.c.在其中关键涉及对MISCCR存储器进行精确设定。

以修改ohci-s3c2440.c文档为例证,一部分需要加到编码:  2.2视频收集储存编程设计  Vide04Linux机器设备驱动软件只获得了在系统软件方面上访谈硬件配置机器设备的一系列阅读、写成等涵数的模块,要搭建储存,还需要再作编写一个对视频流收集的应用软件,整体上开创2个过程:过程一动态性扫瞄串口通信对接到的信息,根据载入命名管道內容将编号信息发给过程二;过程二依据对接到的编号做出鉴别,差别各种各样不标准司机不负责任,原著计时器不另外长以操控储存時间,并将视频归类储存到有所不同文件目录中。  Video4Linux机器设备驱动软件抵制二种捕获图象的方法:运行内存映射mmap方法和必需载入read方法。

mmap方法应用共享内存方法,数据收集速度更快,但这类收集方法需要监控摄像头硬件配置抵制。结合文中中用以的监控摄像头,在图象收集全过程中,应用read方法必需载入机器设备文档,将获得的一帧数据存留到缓冲区域中,根据convertframe()涵数将pFramebuffer中的数据交换成初始的JPEG文件格式的数据储存到ptframe中,随后启用fWrite()涵数将缓冲区域中的JPEG文件格式的数据信息写成到登陆文档中,进而得到 一副JPEG文件格式原始记录块。一部分程序流程以下:  针对储存的操控,文中应用“命名管道”方法,它是一种比较简单的进程间通信体制,在同一电子计算机的有所不同过程中间,抵制可靠的,单边或双重的数据通讯。

  命名管道由视频储存过程运用涵数intmkfifo(constchar*pathname,mode_tmode)开创,部门管理载入由串口通信扫瞄对接过程对接到的操控信息。一部分程序流程以下:  程序流程整体流程表如图4下图。  3实验結果  内嵌式核心应用较新的Linux2.6.24版本号,配备成功后将c语言编译器溶解的镜像文件iTunes到总体目标机。

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应用软件可执行程序根据宿主机上交叉编译器arm-linux-gcc4.4.一分解,向总体目标机重置成功后以后能够在总体目标机里经营。文中中监控摄像头应用中星微301系列产品zc0301p1处理芯片,存贮器配搭台电储存新星U盘,容积为4g。  视频收集储存模块依据对接到的有所不同交通违章信息,在执行文档当今所属文件目录方向各自建立DOCn(n=1,2,…)文件夹名称,将视频信息归类存留在适度文件目录下。

图5为司机在关城转弯時刻因肇事者造成启动标准,从而启动视频收集储存视频中的一副照片。此外,在系统软件经营时,还能够依据务必设定音频時间的长度,以合乎有所不同的市场的需求和存贮器容积的允许。  4结果  本系统软件中单片机设计模块依据计算結果造成启动标准,根据串口通信发送至有所不同编号信息来差别肇事者、应急刹、不灵等情况。

试验结果显示全部系统软件改装简易,成本费划算,工作中稳定可靠。此外根据修改单片机设计模块启动标准,可扩展作为加工厂、金融机构及住宅小区等场所下根据恶性事件启动的视频监控系统。


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