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图3 嵌入式视频监控系统软件体系结构

3.1 摄像头驱动程序设计

图像的采集工作由图像传感器MI360 和视频压缩芯片ZC0301 完成，ZC0301 通过USB 接口和S3C2410 相连，因此驱动程序主要是对Linux 下USB 驱动程序的开发，ZC0301 的驱动独立开发难度较大， 主要是既要考虑图像采集芯片的驱动， 还要考虑USB 的驱动， 且Vimicro 没有公布ZC0301 的详细技术资料。Linux 下ZC0301 的驱动程序有开源代码， 根据本系统的开发平台进行修改、移植、重新编译内核等操作可以完成ZC0301 的驱动程序。

3.2 图像采集模块设计

Video4linux(V4L) 是Linux 的影像串流系统与嵌入式影像系统的基础，是Linux Kernel 中支持影像设备的一组APIs ， 配合适当的视频采集卡与视频采集卡驱动程序，可以实现影像采集、AM/FM 无线广播、影像CODEC、视频切换等功能。Video4linux 为二层式架构， 上层为Video4linux 驱动程序本身， 下层架构则是影像设备的驱动程序。这里用到的是Video4linux 的上层驱动程序， 即Video4linux 本身所提供给程序开发人员的APIs 。

Video4linux 视频图像采集流程如图4 所示。

图4 Video4linux 视频图像采集流程图

3.3 H.264 图像压缩模块设计

H.264 是ITU-T 视频编码专家组(VCEG) 和ISO/IEC活动图像编码专家组(MPEG) 的联合视频组（JVT） 开发的一个新的数字视频编码标准。在技术上，H.264 标准有很多优势，如统一的VLC 符号编码，高精度、多模式的位移估计，基于4×4 块的整数变换、分层的编码语法等。这些措施使得H.264 算法具有很高的编码效率， 在相同的重建图像质量下能够比H.263 降低50%左右的码率。

H.264 的码流结构网络适应性强， 增加了差错恢复能力， 能够很好地适应IP 和无线网络。H.264 能以较低的数据速率传送基于IP 的视频流， 在视频质量、压缩效率和数据包恢复丢失等方面，超越了现有的MPEG-2、MPEG-4 和H.26x 视频通信标准， 更适合窄带传输，是目前监控系统最为理想的信源压缩编码标准。

关键词： 驱动模块 编解码器