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基于MPEG-4的网络视频监控系统的设计

作　者: 张涛
导　师: 金龙旭
学　校: 中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）
专　业: 光学工程
关键词: MPEG-4 视频监控系统 Linux ARM
分类号: TP277
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


当前,网络视频监控系统在众多的领域有着广泛的应用,因此设计并开发一种高性价比的网络视频监控系统具有重要的实际意义和良好的应用前景。在对几种视频监控系统进行了仔细研究的基础上,本文设计了一套基于MPEG-4标准的嵌入式网络视频监控系统。本文首先介绍了视频监控系统和嵌入式系统发展的历程,随后介绍了本设计的总体结构以及设计方案的选择,在此基础上讨论了系统硬件电路的设计,包括视频图像的采集电路、压缩编码电路、主控电路和以太网电路。系统软件设计部分主要介绍了U-Boot和Linux操作系统的移植、IME6400的驱动程序的开发以及用于实现网络视频流数据传输的网络通信应用程序的开发。接着对系统进行了测试,首先分别测试了各个模块,包括数字摄像机、以太网模块和压缩模块,然后对整机进行了测试,结果表明以太网能准确传输数据,系统采集的视频清晰度较高,实时性也较好。最后,从压缩比和峰值信噪比两个方面评价了系统的性能。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-10
第一章 绪论  10-20
  1.1 视频监控系统的发展历程  10-13
    1.1.1 第一代模拟视频监控系统  10-11
    1.1.2 第二代基于PC 机的模数混合视频监控系统  11-12
    1.1.3 第三代基于嵌入式技术的网络视频监控系统  12-13
  1.2 嵌入式系统及其发展现状  13-15
    1.2.1 嵌入式系统概述  13-14
    1.2.2 嵌入式系统的发展趋势  14-15
  1.3 视频压缩编码标准简介  15-17
  1.4 网络传输协议简介  17-18
    1.4.1 TCP 协议  17
    1.4.2 UDP 协议  17-18
    1.4.3 RTP 协议  18
  1.5 本文内容与结构安排  18-20
第二章 系统总体结构及设计方案选择  20-25
  2.1 系统总体结构  20-21
  2.2 系统方案选择  21-25
    2.2.1 图像传感器方案选择  21-22
    2.2.2 视频压缩方案选择  22
    2.2.3 处理器方案选择  22-25
第三章 系统硬件设计  25-40
  3.1 系统硬件总体结构  25-26
  3.2 图像采集电路设计  26-29
    3.2.1 数字摄像机驱动电路设计  26-27
    3.2.2 I2C 接口电路设计  27
    3.2.3 视频输出接口电路设计  27-29
  3.3 压缩编码电路设计  29-32
    3.3.1 ROM 接口电路设计  29-30
    3.3.2 SDRAM 接口电路设计  30-31
    3.3.3 外部 HOST 接口电路设计  31-32
  3.4 主控模块电路设计  32-37
    3.4.1 复位电路和时钟电路设计  33-34
    3.4.2 Flash 模块电路设计  34
    3.4.3 SDRAM 模块电路设计  34-35
    3.4.4 JTAG 接口电路设计  35-36
    3.4.5 RS232 模块电路设计  36
    3.4.6 USB Device 模块电路设计  36-37
  3.5 以太网电路设计  37-40
第四章 系统软件的设计  40-55
  4.1 U-Boot 的移植  40-44
    4.1.1 U-Boot 简介  41-42
    4.1.2 U-Boot 的修改移植  42-44
  4.2 Linux 操作系统移植  44-46
    4.2.1 Linux 的修改移植  44-45
    4.2.2 制作根文件系统  45-46
  4.3 IME6400 的驱动程序编写  46-50
  4.4 网络通信应用程序编写  50-53
  4.5 程序下载  53-55
    4.5.1 超级终端配置  53
    4.5.2 IME6400 固件程序的烧写  53-54
    4.5.3 ARM 平台程序的烧写  54-55
第五章 实验结果及性能测试  55-63
  5.1 测试结果  55-61
    5.1.1 数字摄像机测试  55-57
    5.1.2 以太网测试  57-58
    5.1.3 压缩模块测试  58-60
    5.1.4 整机测试结果  60-61
  5.2 系统性能评估  61-63
    5.2.1 系统的压缩比  61
    5.2.2 系统的峰值信噪比(PSNR)  61-63
第六章 总结与展望  63-64
参考文献  64-65
在学期间学术成果情况  65-66
指导教师及作者简介  66-67
致谢  67

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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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