嵌入式系统技术Linux与S3C2410并驾齐驱协同创造图象传输系统之美
在探索如何更高效地获取监控现场图象数据的征途中，传统的CCD摄像机方案虽易于实施，但成本较高。随着ARM处理器应用广泛与Linux嵌入式技术迅猛发展，利用TCP/IP协议实现远程监控已成为可能。本文提出了一种基于常见中星微USB摄像头和Linux内核Video4Linux编程接口函数采集图象，并通过Internet传输到上位机PC上的方法。在此基础上，本文详细介绍了硬件系统设计原理、软件系统设计以及服务器端应用程序的编写。
硬件系统设计原理
本系统采用三星S3C2410处理器，该处理器内部集成了ARM920T核心，配备有16KB指令Cache、16KB数据Cache、LCD显示接口、RAM存储介质、NAND闪存控制等功能。平台配置了4MB16位Flash和8MB32位SDRAM，并扩展了以太网控制芯片DM9000E以支持网络通信。同时，平台引出了一个UART接口用于串行通讯和一个HOST USB接口连接USB摄像头。
软件系统设计
本文采用C/S架构模式，其中S3C2410平台作为服务器角色，以PC为客户端角色。服务器负责将图象数据发送至互联网，而客户端则从互联网收取数据并保存成文件。
服务器端软件系统设计
建立宿主机开发环境
为了跨平台开发，本文选择RedHat9.0作为宿主机，并搭建交叉编译环境。此外，为便于调试与下载烧写程序至目标板，我们配置了NFS及TFTP服务。
摄像头驱动程序实现
驱动程序主要包含基本I/O操作函数（open, read, write, close）及其对中断处理及内存映射功能的定义，以及对I/O通道控制函数（ioctl）的实现。这部分工作可以通过现有的通用驱动进行补丁打包，或手动添加至内核配置中。
Linux内核配置
在配置Linux内核时，我们需要选中Video for Linux并直接编译进内核，同时选定USB Support、OHCI/UHCI以及相应的USB Multimedia devices，如USB SPCA5XX Sunplus Vimicro Sonix Cameras，以模块形式加载。
服务器端应用程序编写
完成驱动与内核配置后，我们开始撰写应用程序。这包括初始化设备信息，打开设备文件读取基本信息设置video_mmap分配缓冲区并初始化线程互斥量，然后创建图象获取线程进行死循环读取数据；创建基于连接的socket绑定监听端口侦听新连接；当有连接建立后启动图象发送线程进行死循环发送缓冲区内容至网络；最后确保多线程同步逻辑正确性，最终关闭套接字释放资源即可退出。
客户端软件系统设计
客户端主要任务是从互联网接受来自服务器的图象数据并保存成文件，这一过程涉及到建立网络连接接收数据解析保存等步骤具体描述请参照相关文献资料或专业书籍中的相关章节内容，因为篇幅限制无法详述在此处。但整体框架是：首先构建套接字结构用于网络通信，当收到来自服务者的消息时，将其转换为所需格式并保存至本地文件目录下。当用户请求某个特定的时间段或者事件范围下的视频记录时，可以根据这些条件筛选出符合要求的视频片段再次呈现给用户使用。在实际操作过程中还要考虑异常情况如网络延迟或丢包问题解决策略，比如重发策略等。此外，还可以增加一些视觉效果，比如加水印标识或者增加背景音乐来提升用户体验感受。
