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基于S3C2440的嵌入式网络视频监控的实现

作　者: 李耀辉
导　师: 程明
学　校: 郑州大学
专　业: 电路与系统
关键词: S3C2440 嵌入式Linux USB摄像头 Video4Linux 视频监控嵌入式Web服务器交叉编译系统移植
分类号: TP277
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 139次
引　用: 1次
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内容摘要

随着网络技术的不断发展,再加上视频编码解码技术的不断更新,世界范围内,许多政府和企业也逐年加大网络视频方面的投资力度。视频监控系统的应用范围也越来越广。相对于传统的视频监控系统,基于嵌入式系统技术的嵌入式视频监控系统在稳定性、实时性、功能、价格、扩展性等方面有着突出的优势,同时也成为当前视频监控系统中最新的研究、发展趋势。本文利用了以微处理器S3C2440和嵌入式Linux操作系统为核心的TQ2440开发板,研究并实现了嵌入式网络视频监控系统。论文首先介绍了嵌入式视频监控技术的发展趋势和研究现状,而后阐述了该系统硬件总体设计方案,讨论了基于嵌入式Linux操作系统的开发平台的构建,详细论述了视频采集、编码、存储、传输等单元的软硬件设计。本文研究的主要内容如下：1.使用TQ2440开发板作为硬件平台,用开源的Linux作为开发板的操作系统,并建立起交叉工具链。2.对Linux操作系统的移植进行全面地研究,在此基础上,进行了BootLoader的交叉编译、Linux内核的移植和根文件系统的制作。3.根据Linux内核中的V4L视频模块的结构和工作原理,修改了ZC301 USB摄像头驱动程序,交叉编译后,并将其作为一个内核模块加载到嵌入式Linux系统中。4.基于V4L标准应用程序接口和TCP套接字编程接口,进行了网络视频监控应用程序的编写,在嵌入式web服务器上进行测试,并给出测试结果。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-10
第1章绪论  10-13
  1.1 嵌入式及其操作系统现状  10
  1.2 网络视频监控概况  10-11
    1.2.1 本地模拟视频监控  10-11
    1.2.2 数字信号控制的模拟视频监控系统  11
    1.2.3 数字化的网络视频监控  11
  1.3 论文的主要工作  11-13
第2章系统总体设计  13-18
  2.1 视频监控系统功能描述  13-14
  2.2 WEB服务器硬件系统构成  14-16
  2.3 WEB服务器软件结构  16-17
  2.4 搭建嵌入式系统软件开发环境  17-18
第3章嵌入式LINUX系统的实现  18-52
  3.1 搭建嵌入式系统软件开发环境  18-21
    3.1.1 硬件环境的构建  18
    3.1.2 交叉编译环境的构建  18-21
  3.2 U-BOOT的移植  21-31
    3.2.1 BootLoader的概念  21-22
    3.2.2 BootLoader的主要任务  22-23
    3.2.3 U-Boot源代码分析  23-27
    3.2.4 U-Boot的移植  27-31
  3.3 LINUX内核的移植  31-44
    3.3.1 Linux内核特点  31-32
    3.3.2 Llnux内核结构  32
    3.3.3 内核的Kconfig分析  32-34
    3.3.4 Linux驱动程序  34-37
    3.3.4 Linux内核在TQ2440上的移植  37-41
    3.3.6 USB驱动程序的移植  41-43
    3.3.7 ZC301摄像头驱动程序的移植  43-44
  3.4 LINUX根文件系统的构建  44-52
    3.4.1 根文件系统的目录结构  45-47
    3.4.2 Busybox的移植  47-48
    3.4.3 构建根文件系统  48-52
第4章基于WEB服务器的视频监控实现  52-76
  4.1 VIDEO4LINUX  52-53
  4.2 VIDEO4LINUX支持的数据结构及API  53-57
    4.2.1 Video4linux常用的数据结构  53-55
    4.2.2 Video4linux常用的ioctl命令  55
    4.2.3 Video4linux常用API  55-57
  4.3 基于VIDEO4LINUX视频采集开发流程  57-63
    4.3.1 打开视频设备,获取设备信息  57-60
    4.3.2 更改当前设备信息  60
    4.3.3 采集图像数据  60-63
    4.3.4 等待采集完成  63
    4.3.5 图像数据处理  63
  4.4 嵌入式WEB服务器的设计与实现  63-67
    4.4.1 Boa服务器和CGI简介  64
    4.4.2 嵌入式BOA服务器的移植  64-67
  4.5 视频流的网络传输  67-71
    4.5.1 套接字基础  67-68
    4.5.2 视频传输模块的实现  68-71
  4.6 嵌入式WEB服务器的页面设计  71-76
    4.6.1 HTML简介  72-73
    4.6.2 视频监控主页面的编写  73-76
第5章系统调试及运行结果  76-81
  5.1 测试环境的构建  76-77
    5.1.1 设置超级终端  76-77
    5.1.2 H-JTAG软件的安装  77
  5.2 系统软件的编译、烧写  77-79
  5.3 应用程序的编译、下载  79
  5.4 系统运行  79-81
第6章总结与展望  81-82
  6.1 全文总结  81
  6.2 目标展望  81-82
参考文献  82-84
个人简历  84
在学期间学术论文发表情况  84-85
致谢  85

基于S3C2440的嵌入式网络视频监控的实现

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