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嵌入式Linux无线视频监控系统的设计与实现

作　者: 吴国燕
导　师: 张国平
学　校: 华中师范大学
专　业: 电路与系统
关键词: 视频监控 USB无线网卡驱动 USB摄像头驱动 图像采集
分类号: TP277
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 171次
引　用: 2次
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内容摘要


无线视频监控系统的发展动力源于特殊场所的安全问题和社会稳定发展的需求,逐渐成为人们关注的热点和前沿研究领域。无线视频监控业务一经推出,成为业内创新发展的亮点。越来越多的厂商正投入到新一代的无线视频监控系统的研发工作中。可以说视频监控以不可逆转的趋势正朝着网络化、数字化、智能化的方向发展。本文把嵌入式系统和Web开发技术相结合,在USB摄像头进行图像采集的基础上,用USB无线网卡进行数据传输,通过无线访问接入点组成无线局域网环境,在网内覆盖的移动控制端输入正确的IP地址,即可观看监控到的图像。首先论述嵌入式无线视频监控系统的总体设计方案,介绍了相关的软硬件环境和无线局域网技术的协议标准和两种组网模式,接着讨论了嵌入式交叉编译环境的建立和嵌入式Linux系统的移植过程,包括U_BOOT的引导和启动,2.6.13版本的内核剪裁移植和yaffs根文件系统的制作。然后分析了USB设备驱动的层次结构,由主控制器驱动,USB驱动和USB设备驱动三部分构成。在通用设备驱动框架的基础上,实现了USB摄像头驱动和USB无线网卡驱动的加载。最后重点阐述嵌入式Web视频服务器的实现过程,包括视频服务器和Web服务器两部分。其中,嵌入式视频服务器部分利用Video For Linux接口编程来实现图像采集, TCP socket接口编程来建立服务器端和客户端的通信连接。嵌入式Web服务器由Boa服务器移植配置而来,结合Java Applet的程序设计,实现视频数据的控制传输。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-9
1 绪论  9-14
  1.1 论文研究的背景和意义  9
  1.2 视频监控系统的发展历程  9-10
  1.3 国内外研究现状  10-11
  1.4 嵌入式Linux操作系统  11-12
  1.5 本文的研究内容  12-13
  1.6 论文的结构安排  13-14
2 嵌入式无线视频监控系统的总体设计  14-21
  2.1 系统总体结构框图  14
  2.2 系统的硬件结构  14-17
    2.2.1 S3C2440处理器概述  15-16
    2.2.2 摄像头芯片ZC0301  16
    2.2.3 USB无线网卡TL-WN321 G  16-17
  2.3 系统软件介绍  17-18
    2.3.1 系统层软件  17
    2.3.2 应用层软件  17-18
  2.4 无线局域网技术  18-21
    2.4.1 IEEE802.11协议标准  18-19
    2.4.2 无线局域网组网模式  19-21
3 嵌入式Linux操作系统的移植  21-31
  3.1 嵌入式Linux操作系统移植前的准备  21-24
    3.1.1 安装交叉编译工具  21-22
    3.1.2 minicom的安装和配置  22-24
  3.2 嵌入式Linux系统的引导与启动  24-27
    3.2.1 U-Boot工作流程  24-25
    3.2.2 U-Boot的移植  25-27
  3.3 Linux内核的移植  27-29
    3.3.1 Linux内核简析  27-28
    3.3.2 内核的配置与移植  28-29
  3.4 Linux根文件系统的移植  29-31
4 USB设备驱动的研究与实现  31-39
  4.1 USB基本知识  31-32
  4.2 USB驱动体系结构  32-34
  4.3 Linux系统通用设备驱动的框架  34-35
  4.4.USB摄像头的实现  35-36
  4.5 USB无线网卡的实现  36-39
    4.5.1 网络设备驱动程序结构分析  36-37
    4.5.2 USB无线网卡的驱动移植与实现  37-39
5 嵌入式Web视频服务器的构建  39-48
  5.1 嵌入式视频服务器的设计  39-45
    5.1.1 Video For Linux简介  39-40
    5.1.2 图像采集编程  40-42
    5.1.3 视频传输模块  42-45
  5.2 嵌入式Web服务器的实现  45-48
    5.2.1 HTTP协议  45
    5.2.2 Web服务器功能分析  45-46
    5.2.3 Boa服务器的实现  46-48
6 用户视频监控平台的实现  48-52
  6.1 Java Applet交互平台的实现  48-49
  6.2 监控端Web设计  49-50
    6.2.1 Java Applet相关概述  49
    6.2.2 监控端Web页面设计  49-50
  6.3 测试结果  50-52
7 总结和展望  52-53
参考文献  53-56
致谢  56

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化系统 > 监视、报警、故障诊断系统
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