论文研究-基于Linux和S3C2410嵌入式图像采集系统设计 .pdf

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基于Linux和S3C2410嵌入式图像采集系统设计,杨亚雄,阙大顺,本文详细介绍了一种基于Linux系统和S3C2410平台的嵌入式图像采集系统的具体实现方案。具体讲述了嵌入式的软硬件平台的构建,USB摄像头
山国武技文在线 http://www.paper.edu.cn 3.图像采集的实现 3 Video4 Linux编程 3.11Ⅴideo4 Linux支持的数据结构及其用途 (I)ⅶ ideo capability包含设备的基本信息(设备名称、支持的最大最小分辨率、信 号源信息等 (2) vidco picturc设备采集的图像的各利属性 (3) video channel关于各个信号源的属性 (4) video window包含关于 capture area的信息 (5) video mbuf利用mmap进行映射的帧的信息 (6) video mmap用于mmap 3.1,2图像采集的流程 开始 传输数据 打开设备 传输完毕 设置设备属性 关闭设备 设定传输方式 结束 图3图像采集流程 Fig The process of image capturing 313用mmap(内存映射)方式截取视频法 mmap系统调用使得进程之间通过映射同一个普通文件实现共享内存。普通文件破映 射到进程地址空间后,进程可以向访问普通内存一样对文件进行访问,不必再调用 read(), write()等操作。两个不同进程A、B共享内存的意思是,同一块物理内存被映射到进程A B各自的进程地址空间。进程A可以即时看到进程B对共享内存中数据的更新,反之亦然 采用共享内存通信的一个显而易见的好处是效率高,因为进程可以直接读写内存,而不 需要任何数据的拷贝。 (1)设置 picture的属性 (2)初始化 video mbuf,以得到所映射的 buffer的信息 ioctl(vd->fd, VIDEOCGMBUF, &(vd->mbuf)) (3)可以修改 video mmap和帧状态的当前设置 (4将mmap与 video mbuf绑定 Void*mmap(voidsaddr, size t len, int prot, int flags, int fd, off t offset 山国利技记文在线 http://www.paper.edu.cn len:映射到调用进程地址空闩的宇节数,它从被怏射文件川头 offset个字节川始算起 prot:指定共享内存的访问权限 PROT READ(可读), PROT WRITE(可 写), PROT EXEC(可执行) Flags: MAP SHARED MAP PRIVATE中必选一个, MAP FIXED不推荐使用 Addr:返回值是系统实际分配的起始地址 (5)Mmap方式下真正做视频截取的 VIDIOCMCAPTURE ioctl(vd→fd, VIDIOCMCAPTURE,&(vd->mmap);若调用成功,开始一帧的截取,是非 阻塞的,是否截取完毕留给 VIDIOCSYNC来判断 (6)调用Ⅴ IDIOCSYNO等待一帧截取结束 if(ioctL(vd->fd, VIDIOCSYNC, &framc <0) perror("v 4l sync: VIDIOCSYNC) return -1 若成功,表明一帧截取已完成,可以开始倣下一次ⅤIDⅠ OCMCAPTURE,『ame是当前 截取的帧的序号 video_ bmuf bmufframes-2;∥/·帧被处坦吋可以采集另一帧 int frame;/当前采集的是哪一帧 int framestat[2];帧的状态没开始采集等待采集结束 帧的地址由vd->map+vd->mbnf。 offsets[vd->fram得到,采集工作结束后调用 munmap 取消绑定向 munmap(vd->map, vd->mbuf size) 4.网络传输部分 木系统中网络传输部分的软件实现是采用套接字编程技术,系统调用函数,返回一个整 型的描述符,随后的连接建立、图象数据传输等操作都是通过该函数实现的S。般被翻译 为“套接字”,套接字最常用的有两种流式套接字( Stream socket)和数据报套接字( Datagram Socket),在 Linux中,分别称为“ SOCK STREAM和“ SOCK DGRAM。这两种套接字的区 别在于它们使用不同的协议。流式套接字使用TCP协议,数据报套接字使用的UDP协议, 本系统采用TCP协议,流程如图4所示。 山国武技记文在线 http://www.paper.edu.cn 服务器 socket ( bind () listen O) 客户 socket ( accept ( 阻塞 建立连接 connect o 等待|连接(三方握手) 客户请求 请求 read d() write ( write () 应答 read () 图4基于TCP的客广-服务器传输流稈 Fig4 The transmission process based on the C/S of TCP 5.结论 本文设计了·种基于嵌入式 Linux及三星S3C2410的网络视频传输系统,利用 Ⅴideo4 Linux设计采集程序系统,釆用宄进的JPEG编码标准,通过实时流媒体传输技术实 现了网络传输,整个系统具有稳定可靠、安装简便、成本低廉等特点,可扩展应用在工业控 制、视频会议系统、可视电话、远程监控系统等诸多领域 参考文献 []张云基于ARM的嵌入式祝频采集处坦系统的设计[D]西安:西安建筑科技大学,2006 2]肯静嵌入式系统设计与开发实例详解M.北京:北京航空航天大学出版社,2005 3]邹思轶嵌入式 Linux设计与应用M]北京:清华大学出版社,2002 []Paul Pop. Embedded Systems Design: Optimization Challenges[]. Lecture Notes in Computer Science,2005(3524) [5]葛永明嵌入式系统以太网接口的设计门电子技术应用,2002(3):2527 16 Hankook Jang, Sangh wa Chung. Implementation of a Hybrid TCP/IP Offload Engine Prototype[J]. Asia-Pacific Conterenceacsac 2005.10: 24-26 Design of Embedded Image System Based on the Linux and S3C2410 Yang Y xiong, Que Dashun, Liu Bin Information Engineering School, Wuhan University of Technology, Wuhan Hubei (430063) Abstract This paper introduces a method about design of embedded image capturing system based on the linux and S3C2410 platform in detail. It introduces the embedded soft and hard platform's configuration, the development of drives for USB camera, image capturing program, net transferring and so on Keywords: Embedded, Video4Linux, Image capturing

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