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基于Nios Ⅱ的IP网络视频监控系统的研究与设计

作　者: 段贵宾
导　师: 陈新华
学　校: 山东科技大学
专　业: 计算机系统结构
关键词: NiosⅡ 网络视频监控系统 SoPC ISP1362 W3CAM
分类号: TP277
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

嵌入式网络视频监控系统是一种以嵌入式技术、视频压缩编码技术和网络传输控制技术为核心的新型视频监控系统。它在稳定性、实时性、处理速度、功能、价格、扩展性等方面和传统的视频监控系统相比有着突出的优势,同时也代表着目前视频监控系统研究和发展的方向。本论文介绍了这样一种嵌入式网络视频监控系统:采用SoPC的设计思想,以NiosⅡ软核作为嵌入式微处理器,以CycloneⅡEP2C35 FPGA作为硬件开发平台,通过移植uClinux操作系统,设计相关的驱动程序和应用程序,搭建起小型的监控服务器。客户端通过浏览器访问该服务器,能够观测到服务器端的摄像头所采集到的视频图像数据。系统采用SoPC技术,将CPU、存储器和其它设备集成在一块芯片上,不但提升了整体性能,而且提高了系统的集成度。论文第一章介绍了网络视频监控系统的发展与现状、视频编码技术、课题来源和主要研究内容。第二章介绍了SoPC的设计思想、系统原理、系统硬件开发平台和软件开发环境。第三章介绍了系统硬件设计,包括用户自定义组件的设计、搭建NiosⅡ系统的流程和如何编译固化系统。第四章首先介绍了ISP1362的驱动程序设计,主要包括USB通信的基本知识、ISP1362的固件设计和驱动程序设计;其次介绍了uClinux操作系统以及在FPGA上的移植过程;最后介绍了视频服务器W3CAM的软件设计,包括V4L的基本知识以及W3CAM的程序设计。第五章对系统进行测试并得出结论,分析了论文的主要研究内容,指出了系统存在的不足,并提出了一些新的解决方案。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-9
1 绪论  9-16
  1.1 视频监控的发展与现状  9-11
  1.2 视频编码技术简介  11-14
  1.3 课题来源  14-15
  1.4 主要研究内容  15-16
2 系统原理  16-26
  2.1 系统原理  16
  2.2 SoPC简介  16-17
  2.3 硬件开发平台简介  17-21
  2.4 软件开发平台简介  21-26
3 系统硬件设计  26-35
  3.1 自定义组件  26-27
  3.2 搭建Nios Ⅱ系统  27-33
  3.3 编译固化系统  33-35
4 系统软件设计  35-61
  4.1 ISP1362驱动设计  35-47
  4.2 uClinux移植  47-55
  4.3 W3CAM程序设计  55-61
5 系统测试与结论  61-62
致谢  62-63
攻读硕士期间主要成果  63-64
主要参考文献  64-65

基于Nios Ⅱ的IP网络视频监控系统的研究与设计

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