专利名称：基于h.264的嵌入式农产品视频采集装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及农产品生产技术领域，特别是涉及一种基于H. 264的嵌入式农产品视频采集装置。
背景技术：
近年来，国内重大农产品安全事件频频发生，如瘦肉精事件、地沟油、毒奶粉等农产品质量安全事件不断凸现。农产品质量安全直接影响着民众健康、社会和谐和国民经济全面科学发展。农产品的可追溯系统是促进生产信息透明化、提高农产品质量安全、增加农产品市场竞争力的重要措施。人们希望了解农产品更多的生产信息，可追溯系统中的文本履历信息不能满足人们的要求，人们需要获取更直观的农产品履历信息即视频图像信息。例如获取农产品的生长状况、肥水需求情况以及病虫草害动态等信息的反应载体作物的 生长视频图像。以往的视频图像采集的方法是通过摄像机和视频采集卡来实现的。现今是利用软件压缩技术和嵌入式技术实现视频图像的采集。具体实现过程为摄像头获取视频图像信息，通过运行嵌入式平台上的压缩算法，对采集视频进行存储传输。上述方法主要存在一下不足之处I、目前视频压缩算法在嵌入式平台使用有基于ARM平台的实现方法，ARM微控制器的低功耗、高性价比，向传统的8位/16位微控制器提出了挑战，但运算速度有限；还有基于DSP平台的实现方法。DSP采用了先进的并行流水线结构，能够实时地处理多路音视频数字信号，同时还提供了很多视频专用工具，为视频开发提供了方便，这是传统微处理器不能达到的，该方案开发周期短，开发自由度大，且体积小，容易升级和维护，更适用于嵌入式视频编码系统的实现，然而DSP的控制能力弱。2、要实现视频信息的存储传输，视频图像需要经过压缩，比与H. 263和MPEG-4相t匕，最新的H. 264/AVC国际标准压缩比提高了 50%，但其算法复杂度很高，需要嵌入式平台的控制速度和运算速度都能够达到最佳，才能获得高压缩比的动态视频图像信息。3、采集的视频信息存储终端需要大容量的存储，现今最常用的方式是在终端接服务器，然而服务器体积大，在田间地头安装不方便。
实用新型内容(一)要解决的技术问题本实用新型要解决的技术问题是如何提高农产品视频采集装置的视频数字信息运算速度和减少视频数字信息存储所需的空间。(二)技术方案为了解决上述技术问题，本实用新型提供的一种基于H. 264的嵌入式农产品视频采集装置，包括外接接口电路及依次连接的摄像头模块、ARM处理器、DSP处理器和3G模块，所述外接接口电路用于与电源连接为整个采集装置供电，所述摄像头模块采集农产品动态生产信息并转化为视频数字信号后传输给ARM处理器，所述ARM处理器对视频数字信号进行预处理并控制DSP处理器调用H. 264算法对该视频数字信号进行压缩处理成压缩视频流，压缩视频流经3G模块无线传输到视频服务器上。其中，还包括存储模块，所述存储模块与所述DSP处理器连接，为压缩视频流提供存储空间，并为3G模块的传输做准备。其中，所述摄像头模块包括CXD摄像头和A/D转换芯片，CXD摄像头获取PAL制视频信号后通过A/D转换芯片转换为CIF格式的视频数字信号并传输给ARM处理器。(三)有益效果上述技术方案所提供的一种基于H. 264的嵌入式农产品视频采集装置，其结构简单，体积小，安装方便，采用ARM处理器控制DSP处理器进行视频压缩任务，其控制能力强、运算速度快，DSP处理器将视频数字信号压缩处理成压缩视频流，并采用3G模块进行无线传输，实现在一个较小容量的设备上集视频采集、处理和传输于一体，本装置适用于农产品的生长状况、肥水需求情况以及病虫草害等动态信息的反应载体作物的生长视频图像的采集。并设置有存储模块，为压缩处理后的压缩视频流提供存储空间，并为3G模块的传输做准备。
图I是本实用新型的框架图；图2是本实用新型的工作流程。其中，I、外接接口电路；2、摄像头模块；3、ARM处理器；4、DSP处理器；5、3G模块；6、存储模块。
具体实施方式
以下结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式
作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。如图1，本实用新型的一种基于H. 264的嵌入式农产品视频采集装置，包括外接接口电路I及依次连接的摄像头模块2、ARM处理器3、DSP处理器4和3G模块5，外接接口电路I用于与电源连接为整个采集装置供电，摄像头模块2采集农产品动态生产信息并转化为视频数字信号后传输给ARM处理器3，ARM处理器3对视频数字信号进行预处理并控制DSP处理器4调用H. 264算法对该视频数字信号进行压缩处理成压缩视频流，压缩视频流经3G模块5无线传输到服务器上。 该采集装置还包括存储模块6，该存储模块6与DSP处理器4连接，为压缩视频流提供存储空间，并为3G模块5的传输做准备。摄像头模块2包括CXD摄像头和A/D转换芯片，CXD摄像头获取PAL制视频信号后通过A/D转换芯片转换为CIF格式的视频数字信号并传输给ARM处理器3。如图2所示，上述技术方案所提供的一种基于H. 264的嵌入式农产品视频采集装置的具体工作过程为I、摄像头获取视频序列(即视频数字信号)通过摄像头模块2捕获需要了解的农产品的动态生产信息，CXD摄像头采集的视频数据通过PAL制的CVBS信号输入工作在主模式的A/D转换芯片中，经A/D转换芯片转换后，由BT. 656接口接收转换为CIF格式的视频数字信号；2、ARM处理器预处理视频图像并控制DSP处理器ARM处理器3对摄像头模块2的视频序列进行预处理，如帧数的处理，设置处理视频序列的参数，然后ARM处理器3向DSP处理器4发出压缩处理工作任务；3、DSP压缩视频图像·DSP处理器4调用H. 264算法对来自摄像头模块2的视频数字信号进行压缩形成压缩视频流；4、ARM处理器控制输出DSP处理器4完成压缩处理任务后，向ARM处理器3发出信息，ARM处理器3控制输出压缩后的视频流；5、存储压缩视频流DSP处理器4压缩处理完的压缩视频流保存在存储模块6中，并由ARM处理器3控制；6、3G 传输ARM处理器3来控制3G模块5对存储的压缩视频流进行无线传输，通过无线技术农产品的生产信息被发送到指定的服务器上。在服务器上农产品的管理者就可以追溯到相关农产品的视频信息，通过ffplay播放器查看CIF (352x288)格式的视频，视频在可接受的范围内，视频压缩比为145:1。本基于H. 264的嵌入式农产品视频采集装置结构简单，体积小，安装方便，采用ARM处理器3控制DSP处理器4进行视频压缩任务，其控制能力强、运算速度快，DSP处理器4将视频数字信号压缩处理形成压缩视频流，并采用存储模块进行存储和采用3G模块进行无线传输，可在一个较小容量的设备上集视频处理、数据存储网络和传输于一体。本装置适用于农产品的生长状况、肥水需求情况以及病虫草害等动态信息的反应载体作物的生长视频图像的采集。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种基于H. 264的嵌入式农产品视频采集装置，其特征在于，包括外接接口电路及依次连接的摄像头模块、ARM处理器、DSP处理器和3G模块，所述外接接口电路用于与电源连接为整个采集装置供电，所述摄像头模块采集农产品动态生产信息并转化为视频数字信号后传输给ARM处理器，所述ARM处理器对视频数字信号进行预处理并控制DSP处理器调用H. 264算法对该视频数字信号进行压缩处理成压缩视频流，压缩视频流经3G模块无线传输到视频服务器上。
2.如权利要求I所述的基于H.264的嵌入式农产品视频采集装置，其特征在于，还包括存储模块，所述存储模块与所述DSP处理器连接，为压缩视频流提供存储空间，并为3G模块的传输做准备。
3.如权利要求I所述的基于H.264的嵌入式农产品视频采集装置，其特征在于，所述摄像头模块包括CXD摄像头和A/D转换芯片，CXD摄像头获取PAL制视频信号后通过A/D转换芯片转换为CIF格式的视频数字信号并传输给ARM处理器。
专利摘要本实用新型涉及农产品生产技术，公开了一种基于H.264的嵌入式农产品视频采集装置，该装置包括外接接口电路及依次连接的摄像头模块、ARM处理器、DSP处理器和3G模块，外接接口电路用于与电源连接为整个采集装置供电，摄像头模块采集农产品动态生产信息并转化为视频数字信号后传输给ARM处理器，ARM处理器对视频数字信号进行预处理并控制DSP处理器调用H.264算法对该视频数字信号进行压缩处理成压缩视频流，压缩视频流经3G模块无线传输到视频服务器上。本实用新型体积小，运算速度快，可实现在一个较小容量的设备上集视频采集、处理和传输于一体。并设置有存储模块，为压缩视频流提供存储空间，并为3G模块的传输做准备。
文档编号H04N7/18GK202798995SQ20122047047
公开日2013年3月13日 申请日期2012年9月14日 优先权日2012年9月14日
发明者孙传恒, 周超, 李文勇, 赵丽, 郝玲 申请人:北京农业信息技术研究中心