ARM音视频采集与回放系统的设计(2)
1. 课题的研究意义、现状及设计思路
1.1 课题的研究意义
随着科学技术的不断发展与网络应用的普及，音视频采集与回放系统的应用已经渗透到我们生活和工作中的方方面面。比如我们最常用的视频聊天。在短短数年的时间里，网络变得越来越完善，让更多的人体会到了“身隔千里远，情系一线间”的快感。利用视频聊天可以让天各一方的朋友能够彼此相见，极大地丰富了我们的日常的生活。
再如我们随处可见的视频监控。当我们在楼宇中行走猛然抬头时，你就会发现头顶有一个摄像头正在注视着你，它昼夜不定地监控者它下面的这片区域。视频监控是安全防范系统的重要组成部分，它是一种防范能力较强的综合系统。视频监控以其直观、准确、及时和信息内容丰富而广泛应用于许多场合。
当然音视频采集与回放系统的应用还有3G手机的视频通话,道路交通的实时监控以及国家大力倡导的数字城市等等。从中我们可以发现，音视频采集与回放系统已经变得越来越重要，越来越与我们的生活密不可分。
1.2 课题的研究现状
传统的音视频采集与回放系统主要包括音视频信息采集、数据处理、传输、系统控制和显示部分，它们大部分是PC机的多媒体模式。主要工作模式为摄像机以一定的帧速率来采集图像，然后将采集到的图像信号通过同轴电缆传送到控制中心，控制中心再对终端设备镜头进行控制，同时选择任何一路或几路视频信号进行输出。这种系统比较庞大，所需设备较多[1]。
它们虽然能满足我们日常生活和工作的使用但也具有一些缺点如下：
（1）系统比较臃肿。
（2）系统功耗大。
（3）实时性差,音视频不同步。
（4）成本较高，不易于文护。
随着嵌入式和通信技术的的发展，使设计一种集数字化、集成化、智能化为一体的综合系统成为了可能。数字系统的图像都是经过压缩，所以一般信息量都比模拟的信息量小很多，降低存储设备的费用；而且适合计算机管理，结合计算机高速运算的特性，可以容易地进行图像检索；并且可以随着技术的不断发展而升级，降低长期投资。
所以我们对传统音视频采集与回放系统做以下改进:采用基于ARM的嵌入式LINUX技术。当然我们也能采用基于DSP的嵌入式技术，它数据处理速度更快，实时性更好，但芯片价格高。采用模块化电路设计,设计出的音视频采集与回放系统它应具有以下特点：
（1）集成化程度高，设备简单。
（2）实时性好。
（3）功耗低。
（4）易于文护。
它将信息流的数字化，编码压缩，数据传送，开放式的协议等各子系统进行无缝连接，并在统一的平台上实现管理和控制。
1.3 系统的设计思路
本设计以S3C2440A为中央处理器,以mini2440开发板为载体。系统分别进行软硬件设计，硬件系统的设计主要是设计外围硬件设备和一些模块的设计。外围电路包括串口电路、复位电路、USB接口电路、LCD接口电路、电源等。核心模块主要包括处理器S3C2440A核心模块、 硬件驱动模块、摄像头视频采集模块、视频编码模块和显示模块等。软件系统设计主要包括一些接口驱动程序的设计，内核编译与移植，客户端应用程序的设计等。开发时使用宿主机上的交叉编译、汇编及连接工具形成可执行的二进制代码，然后把可执行文件下载到目标机上运行。ARM中嵌入LINUX系统，然后加载必要的驱动模块程序，将采集到的音视频流进行压缩编码，对处理过的音视频流传输，最后在接收端实时地显示采集到的画面并在音频输出口输出音频[2]。