驅動程序設計

　　設備驅動程序是內核的一部分，是操作系統(tǒng)內核和機器硬件之間的接口。Linux操作系統(tǒng)將所有的設備看作具體的文件，對與用戶而言，可以通過設備驅動程序所提供的一組入口點(open()、close()、read()、write()、ioctl()等)來完成對設備文件的訪問和控制。在Linux系統(tǒng)里，設備驅動程序提供的這組入口點是由結構

　　向系統(tǒng)注冊設備，登記驅動程序所提供的入口點。當應用程序對設備操作時，會根據file_operations結構中的函數指針找到相應的操作函數并進行調用。圖3中的驅動程序都是按照上述來完成的。

　　應用程序設計

　　在應用程序中設計了兩個進程：GPS進程和視頻進程，應用程序流程圖如圖4所示。

　　GPS進程，首先設置車載終端的IP地址，初始化GPS模塊，然后通過Linux Socket編程和服務器建立鏈接，等待服務器命令，如果10秒鐘內沒有收到命令，則通過CDMA發(fā)送GPS數據到服務器。

　　視頻進程，首先注冊信號量SIGUSR1，其次是對視頻相關硬件(DSP、TVP5150、CCDC、Preview engine)的初始化，初始化的具體實現是在各個驅動程序中完成的，然后利用Linux Socket編程和服務器建立鏈接，最后啟動MPEG-4編碼器。當視頻進程成收到SIGUSR1信號后，便通過CDMA傳送編碼好的視頻數據。

　　ARM與DSP通訊

　　整個程序運行過程中時刻存在著ARM與DSP之間的通訊。

　　在視頻編碼開始前，DSP的引導由ARM來控制，首先ARM將DSP掛起在復位狀態(tài)，隨后向DSP下載MPEG-4編碼程序，最后喚醒DSP開始編碼。DSP的引導順序如圖5所示。

　　在視頻編碼過程中，ARM與DSP通過HPIB進行通信。ARM管理著DSP數據空間的數據輸入輸出。在DSP數據空間定義了一段內存空間作為命令寄存器，然后通過HPI訪問這些寄存器，這就是ARM與DSP之間的一個通訊接口，ARM和DSP都可以異步地向對方發(fā)出命令，不存在主從關系。為了建立這種雙向通訊，系統(tǒng)設計了兩組寄存器，一組用于ARM(命令由DSP發(fā)出)，另一組用于DSP(命令由ARM發(fā)出)。在編碼過程中就是利用這組寄存器以及HPI中斷完成了圖像數據的讀取、編碼和發(fā)送。DSP的HPI中斷過程如圖6所示。DSP通過寫寄存器并發(fā)出HPI中斷，向ARM發(fā)送命令。ARM在HPI中斷服務程序中判斷命令類型并執(zhí)行，其中一種命令是DPS向ARM請求原始圖像數據進行編碼；另一種命令是DPS請求ARM發(fā)送壓縮后的MPEG-4視頻數據，在這個命令中會向視頻進程發(fā)出SIGUSR1信號。ARM執(zhí)行完命令之后發(fā)出HPI通知DSP。

　　結語

　　本系統(tǒng)把無線視頻監(jiān)控技術和GPS定位系統(tǒng)相結合，同單一的GPS定位系統(tǒng)相比有明顯的優(yōu)勢。在實際測試中，實現了視頻和GPS的同步傳輸。視頻傳輸速度可達8幀/秒，圖像分辨率達到CIF格式。同時通過對GPS數據的解析，可準確的確定客車的位置和速度。隨著MPEG-4算法的優(yōu)化，無線網絡的不斷發(fā)展以及3G的推出，傳輸效果將會更加的理想。雖然該系統(tǒng)是為長途客運車而設計，但它的整個解決方案可用于其它需要遠程監(jiān)控的行業(yè)，比如可廣泛應用于軍事、交通、油田、煤礦以及手持娛樂設備等。