ZigBee无线视频传输系统设计实现
ZigBee是以IEEE 802.15.4标准为基础的一种低成本、低功耗的无线网络技术,通过ZigBee协议栈,可将各ZigBee节点形成一个节点容量大、通信范围广的ZigBee网络。而H.264是当今最好的视频压缩标准,具有码流率低、图像质量高、容错能力强等优点。使用ZigBee网络来传输H.264视频码流,是实现无线视频传输系统的一种好方案。通过具体开发实例,从硬件和软件两个方面讨论了该方案的设计与实现。
ZigBee是以IEEE 802.15.4标准为基础的一种低成本、低功耗、网络容量大、通信范围广的无线网络技术,可支持多达65 000个节点。ZigBee的工作频段有3个,分别是868 MHz、915 MHz、2.4 GHz,当工作于2.4 GHz时,其拥有最高的传输速率250 KB/s。在存储量尽可能小的情况下获得好的图像质量和低带宽图像快速传输已成为视频压缩的两大难题。为此ISO/IEC和ITUT两大国际标准化组织联手制定了新一代视频压缩标准H.264[3]。H264具有图像质量好、连续性强、动态图像质量高、压缩比高、码流速率可调等优点。本文从硬件和软件两个方面讨论使用带H.264硬件编解码器、ARM9 CPU核的i.MX27和带ZigBee协议栈的微处理器CC2430来共同组建无线视频传输系统。
1 系统总体设计
系统总体设计如图1所示,整个ZigBee网络由一个ZigBee协调器、多个 ZigBee路由器和ZigBee无线视频终端组成[4]。由于CC2430集成了2.4 GHz DSSS射频收发器和单片机控制器,因此ZigBee设备可以使用CC2430单芯片来实现。ZigBee协调器用于组建最初的ZigBee网络,并为加入网络的每个ZigBee路由器和ZigBee无线视频终端分配16位网络短地址。ZigBee路由器在ZigBee网络中扮演路由和中继的角色,为各ZigBee无线视频终端传输数据并扩大无线数据传输的范围。ZigBee无线视频终端根据分配得到的16位网络短地址可以相互之间进行双向无线数据通信[5]。i.MX27上采用Linux操作系统,在Linux下通过对采集的图像进行硬件压缩编码,各ZigBee无线视频终端之间的数据以H.264码流的形式进行无线传输。
2 ZigBee无线视频终端的硬件设计
考虑到H.264软件编解码需要消耗大量的CPU资源,故本方案中选择了具有H.264硬件编解码器及ARM9 CPU核的Freescale微处理器i.MX27。ARM9 CPU核一方面负责将摄像头采集到的YUV图像数据送入H.264硬件编码器,并将硬件编码器输出的H.264码流通过ZigBee微处理器CC2430无线发送出去。另一方面通过CC2430接收H.264码流并送入H.264硬件解码器,然后将硬件解码器输出的YUV图像数据显示到液晶屏上。ZigBee微处理器CC2430负责H.264码流的收发工作,并通过SPI接口与i.MX27进行通信。 ZigBee无线视频终端的硬件组成如图2所示。
为了实现图像的采集,本方案采用含有OV9650芯片的CMOS摄像头,采集到的图像通过i.MX27的CSI接口传输到H.264硬件编码器中。对于图像的显示,则选择群创AT070TN83V.1(16∶9,800&TImes;480)7英寸TFT液晶屏。该屏支持18位数字RGB接口,格式为RGB666,即每个像素由6 bit红、6 bit绿、6 bit蓝构成18 bit数据。该屏与i.MX27的LCDC控制器主要通过18根数据线(LD[17:0])、帧同步(VSYNC)、行同步(HSYSNC)、时钟(LSCLK)进行连接。采用一片三星的K9F2G08R0A NAND Flash芯片(256 M&TImes;8 bit)来储存系统的Bootloader(RedBoot),Linux内核,文件系统和视频程序。由两片Infineon Technologies的HYB18M512160AF7.5芯片(4 Bank&TImes;8 M&TImes;16 bit)构成128 MB的DDR,主要用于加载Linux操作系统和运行视频编解码程序。
设计一个10针的JTAG接口,用来烧写系统的Bootloader、Linux内核和文件系统。使用MAX3232构成UART接口,用来将调试信息返回到MiniCom上显示。因处理器内核需要1.8 V、1.5 V电压,而存储器和外部I/O需要3.3 V电压,故把整个系统的输入电压设为5 V,经过DCDC转换器可完成到3.3 V、1.8 V、1.5 V的电压转换。采用26 MHz的有源晶振,晶振经过i.MX27片内的PLL电路倍频后最高可达到400 MHz。
ZigBee通信模块以CHIPCON公司的CC2430微处理器为核心。将CC2430的SPI接口与i.MX27的SPI接口连接,H.264码流通过SPI接口进行传输。
ZigBee无线视频传输系统设计实现相关推荐
- [转]步入成熟的无线视频应用 英特尔WiDi无线视频传输研究
当高清电视普及后,有很多用户都在纠结这样一个问题:笔记本连接高清电视看高清电影虽然效果很爽,但相当麻烦!需要连线不说,还得不断跑到电视面前过去进行播放.暂停或停止操作,很累! 而经历了数代发展的英特尔 ...
- 无线电能传输系统设计与实现
无线电能传输系统设计与实现 无线电能传输技术简介 无线电能传输系统基本结构 无线电能传输系统的效率及其主要影响因素 高效率逆变拓扑设计 谐振系统设计 高效率耦合机构设计 系统参数设计及优化方法 系统综 ...
- 4G多卡聚合智能融合通信设备无人机无线视频传输
无人驾驶飞机简称"无人机",是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞行器,现今无人机在航拍.农业.快递运输.测绘.新闻报道多个领域中都有深度的应用. 无人机无线视频传 ...
- 嵌入式linux无线显示器,基于嵌入式Linux的无线视频传输终端的设计与实现
摘要: 近年来,多媒体技术与网络技术的迅速发展,以视频为主的多媒体通信成为时代的主题,受到人们越来越多的关注.同时,随着高速无线通信的发展,多媒体和无线通信这两个领域技术相互交叉,产生了新的技术--无 ...
- 无线视频传输平台搭建
无线视频传输平台搭建 1. 功能:笔记本电脑通过无线网卡与配有SD-WiFi卡的Tiny6410进行无线视频传输,采用ad-hoc mode. 2. 平台: 主机:Ubuntu 10.10 开发板:友 ...
- 无线视频监控系统设计
文末下载完整资料 1 引言 无线视频监控系统是安全防范系统的组成部分,它是一种防范能力较强的综合系统.无线视频监控以其直观.方便.信息内容丰 ...
- android windows 无线视频传输,基于Android端到端实时无线视频传输系统
摘要: 自从Android2.3发布以来,摄像头以及底层多媒体系统的完善,为视频流媒体业务的发展奠定了良好的基础.目前开发人员利用Android提供的资源对视频业务的开展主要集中在视频播放器的功能的扩 ...
- CV5200无线WiFi通信模组,远距离无线传输方案,助力无线视频传输通信
在森林.江河.自然保护区.旅游景区.大型海产养殖基地等复杂环境,以及建筑施工工地.临时活动场所.野外训练场所. 这些环境比较偏僻.复杂.地域范围广,给有线网络的搭建带来重重障碍.采用传统的有线监控方式 ...
- 无线视频传输的应用场景及优势
无线传输在场景应用中的优势 安防监控市场,无论传统模拟监控还是新兴的网络监控领域,有线传输一直占据着主导地位,但随着经济的发展,监控范围/场景等需求越发复杂,无线传输模式以其自身不可替代的优势在安防行 ...
最新文章
- RHEL 5基础篇—文件和目录的管理
- Android多线程:深入分析 Handler机制源码(二)
- 7-17 BCD解密(10 分)
- 符号未定义Java_Java ODBC数据源(未定义符号:SQLAllocEnv)
- pSort CodeForces - 28B(并查集)
- 【转】GitHub上README.md教程
- HDS:聚焦未来的投资“冻结”
- Bat| 批处理注释
- 【声明】本人博客已经迁移到博客园,欢迎访问!
- Rank loss调研
- 安卓 ANR 原因,解决方法
- Python编程之围圈报数
- 服务器藏宝系列,区如其名,这个服务器里果然遍地都是宝藏
- 华为悦盒EC6108V9通刷固件及教程
- 百度地图api之创建自定义控件
- Android股票查询系统计算机程序
- 计算机基础知识视频 银行考试,银行考试计算机基础知识试题及答案
- VTD链接不到license
- 内蒙古大学考研复试计算机,内蒙古大学计算机考研复试题
- 远程办公成常态,强烈推荐用这个