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基于H.264的嵌入式远程视频监控系统的设计与实现

作　者: 王必安
导　师: 吴谨
学　校: 武汉科技大学
专　业: 电路与系统
关键词: 远程视频监控嵌入式Linux H.264 SOCKET
分类号: TP277
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

视频监控系统隶属于安全防范系统，具备较强的防范能力。视频监控以其直观、方便、丰富的信息内容而被广泛应用于众多场合。新一代视频压缩标准H.264在视频图像压缩编码上具备更高的压缩率，能够适用于大多数应用场合。H.264可以实现在尽可能小的存储空间下保证图像的高质量。所以市场对视频监控的要求越来越高。那些编码效率不高而且又要求高带宽的视频监控系统已经不适用。本文结合H.264视频编码算法与嵌入式技术来设计一款基于H.264的嵌入式平台上的远程视频监控系统。编码效率更加高效，减少了带宽占用量，提高了传输效率。在本文中，本人完成的工作如下：（1）对视频监控系统的背景、发展历程以及发展趋势做了一些介绍。（2）首先就本文涉及的核心算法H.264进行了详细的阐述，然后重点介绍了其中包含的几种关键技术，并将其与之前几种编码标准进行了对比，总结了它们的优缺点。（3）详细介绍了软硬件平台的搭建，其中完成了Linux内核、BootLoader和根文件系统的移植。（4）设计采集模块与传输模块以及其中包含的一些编码库、USB驱动移植和Socket的创建等。（5）与以前相比，合理采用H.264编码算法，结果证明该系统在对视频信息的压缩上效果更好，也进一步节约了带宽；对比之前的Windows操作系统,选取嵌入式平台来开发该系统简化了开发过程中的一些程序也提高了工作效率；在视频采集部分采用mmap()取代之前的read()和write()，大大提高了工作效率。实验结果证明本文开发的视频监控系统得到了预期的效果。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第一章绪论  8-12
  1.1 引言  8
  1.2 发展历程  8-10
    1.2.1 模拟视频监控系统  8-9
    1.2.2 基于 PC 的数字视频监控系统  9
    1.2.3 嵌入式平台上的数字化网络视频监控系统  9-10
  1.3 发展趋势及国内外现状  10-11
  1.5 研究目标  11
  1.6 本文主要工作和结构  11-12
第二章 H.264 介绍与分析  12-19
  2.1 视频编码——发展历程  12-14
    2.1.1 H.261 视频编码标准  12
    2.1.2 MPEG-1 视频编码标准  12-13
    2.1.3 MPEG-2 视频编码标准  13
    2.1.4 H.263 视频编码标准  13-14
    2.1.5 MPEG-4 视频编码标准  14
  2.2 H.264 视频编码标准  14-15
  2.3 H.264 特点和优势  15
  2.4 H.264——关键技术介绍  15-19
    2.4.1 帧内预测编码  16
    2.4.2 帧间预测编码  16
    2.4.3 宏块划分  16-17
    2.4.4 整数变换  17-19
第三章软硬件平台的搭建与介绍  19-30
  3.1 硬件平台  19-25
    3.1.1 ARM 处理器介绍  20
    3.1.2 ARM7 与 ARM9 的对比  20-21
    3.1.3 S3C2440 处理器  21-24
    3.1.4 ADS1.2 集成开发环境  24-25
  3.2 软件平台  25-30
    3.2.1 Linux 简要介绍  25-26
    3.2.2 交叉编译环境  26
    3.2.3 BootLoader 移植  26-28
    3.2.4 Linux 内核移植  28-30
第四章监控系统的实现  30-39
  4.1 视频采集  30-34
    4.1.1 摄像头驱动程序移植  30-32
    4.1.2 H.264 视频编码库移植  32
    4.1.3 视频采集  32-33
    4.1.4 视频编码  33-34
  4.2 视频传输  34-37
    4.2.1 UDP 协议简要介绍  35-36
    4.2.2 SOCKET 简要介绍  36-37
  4.3 视频图像的显示  37-39
第五章总结与展望  39-40
参考文献  40-42
致谢  42-43
附录攻读硕士期间发表论文  43-44
详细中英文摘要  44-46

基于H.264的嵌入式远程视频监控系统的设计与实现

内容摘要

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