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基于嵌入式技术的网络视频监控系统平台设计

作　者: 蒲亨立
导　师: 陈蜀宇
学　校: 重庆大学
专　业: 计算机软件与理论
关键词: 网络视频监控系统嵌入式Linux ARM
分类号: TP393.06
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 229次
引　用: 1次
阅　读: 论文下载

内容摘要

随着社会需求的增加,如“平安城市”工程的开展,奥运会、世博会等需求的推动,以及视频监控技术的进步及其成本的下降,中国的视频监控市场正在快速地发展,数字化的视频监控技术逐渐成为当今的主流。我国视频监控市场正逐步朝个人化、网络化、智能化方向发展。本论文针对网络视频监控系统中的关键技术进行研究,包括USB摄像头驱动技术、视频采集技术和流媒体传输技术。本论文介绍嵌入式技术的发展和现状,在分析网络视频监控系统总体方案的基础上,概述了以ARM微处理器为核心的网络视频监控系统硬件设计方案。在简介嵌入式系统和几种主流嵌入式操作系统的基础上,选择嵌入式Linux作为软件开发平台,并给出嵌入式Linux软件开发环境的建立方法。本论文简介Linux的设备驱动程序的主要内容,指出Linux设备驱动程序主要功能。阐述图像压缩的必要性,对图像压缩标准JPEG进行简介,分析所使用的USB摄像头内置的JPEG硬件压缩功能。简介USB摄像头的特点,分析USB摄像头的驱动程序开发过程,给出基于gspca架构的USB摄像头设备驱动程序的设计方法及其移植方法,成功完成了USB摄像头的驱动程序设计。对Linux中视频设备的内核驱动Video for Linux 2进行介绍和分析,并实现基于Video for Linux 2的视频采集。本论文简介基于Web技术的视频传输技术的实现方法,给出Boa服务器的构建方法,阐述客户端视频数据的实时显示方法,并给出JPEG解码的实现方法。

全文目录

中文摘要  3-4
英文摘要  4-7
1 绪论  7-11
  1.1 研究背景和意义  7-8
  1.2 国内外研究现状  8-9
    1.2.1 视频监控的发展历史  8-9
    1.2.2 网络视频监控系统的应用现状  9
    1.2.3 网络视频监控系统的发展方向  9
  1.3 论文的主要研究内容和目的  9-11
2 系统总体方案  11-35
  2.1 嵌入式技术的发展历史和前景  11-12
  2.2 网络视频监控系统的总体方案  12-19
    2.2.1 网络视频监控硬件设计方案概述  13
    2.2.2 mini2440 开发板介绍  13-14
    2.2.3 ARM 微处理器介绍  14-15
    2.2.4 其他主要功能模块介绍  15-19
  2.3 网络视频监控系统开发平台选择  19-22
    2.3.1 嵌入式系统概述  19-20
    2.3.2 主流嵌入式操作系统介绍  20-21
    2.3.3 系统开发平台的选择  21-22
  2.4 系统软件开发环境的建立  22-24
    2.4.1 软件结构总体设计方案  22-23
    2.4.2 交叉编译环境简介和建立  23-24
  2.5 U-Boot 的移植  24-28
    2.5.1 BootLoader 的基本概念  24-25
    2.5.2 在嵌入式Linux 中Boot Loader 的必要性  25
    2.5.3 常见Boot Loader 介绍  25
    2.5.4 U-Boot 移植步骤详解  25-28
  2.6 Linux 内核的裁剪和移植  28-32
    2.6.1 内核的裁剪  28-29
    2.6.2 Linux 内核的移植  29-32
  2.7 Linux 根文件系统的构建  32-34
  2.8 本章小结  34-35
3 基于 Vide04Linux 的图像采集和实现  35-53
  3.1 Linux 设备驱动程序简介  35-37
  3.2 图像压缩简介  37-39
    3.2.1 图像压缩的必要性  37-38
    3.2.2 JPEG 简介  38
    3.2.3 USB 摄像头内置的JPEG 硬件压缩  38-39
  3.3 基于Linux 的USB 摄像头驱动程序设计  39-47
    3.3.1 USB 摄像头设备及驱动开发简介  39-41
    3.3.2 基于gspca 架构的USB 摄像头驱动设计  41-47
  3.4 USB 摄像头驱动程序的移植  47-49
  3.5 视频采集的模块研究  49-52
    3.5.1 Video for Linux 2 介绍  49-50
    3.5.2 视频采集的实现  50-52
  3.6 本章小结  52-53
4 视频传输的实现  53-57
  4.1 基于web 的传输的实现  53-55
  4.2 boa 服务器的搭建  55
  4.3 客户端视频数据的实时显示  55-56
  4.4 本章小结  56-57
5 实验结果及分析  57-63
  5.1 U-Boot 移植  57-58
  5.2 Linux 的内核移植  58-59
  5.3 内核启动过程  59
  5.4 根文件目录的制作  59-60
  5.5 摄像头驱动模块加载  60
  5.6 网络视频监控的实现  60-63
6 总结及展望  63-64
致谢  64-65
参考文献  65-67
附录  67
  A. 作者在攻读学位期间发表的论文目录  67

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