嵌入式视频监控的研究与实现

论文摘要

当今市场,视频监控广泛应用于各行各业,成为一个热点的研究领域。但是现在的市场上半数以上的视频监控系统采用个人电脑实现,其主要缺点有体积庞大,耗能过高,效率不高等。随着现代通信技术、多媒体信息技术和计算机网络技术的不断发展以及视频压缩技术的突破,视频监控技术发生了巨大的变革,由此针对现代视频监控技术,提出了网络化、数字化、小型化这些更高的要求。本项目是建立在以ARM9处理器和剪裁后的Linux操作系统的基础上的嵌入式视频监控系统。本文基于ARM的微处理器,移植嵌入式Linux操作系统,完成图像数据的采集、视频压缩、实时传输的任务。硬件上采用ARM微处理器和AT9LRM9200为主控制单元,配合视频采集芯片ADV718L作为视频采集设备,采集后的图像经过H.263视频压缩协议对视频数据压缩,最后通过无线通信模块MG815+CDMA传输至服务器。本文从介绍嵌入式操作系统的特点和当前的发展出发,诠释了本文的背景及意义。随后设计了硬件开发平台,软件开发平台,包括基于ARM的硬件平台的设计,嵌入式Linux系统开发及移植到硬件平台,如U-BOOT的移植、Linux内核的编译与裁剪、文件系统的制作,应用程序的编写等,重点完成了FIFO设备的驱动编写,Nand Flash,网络设备驱动移植,接着以H.263视频压缩编码叙述为基础,针对块匹配运动估计给出一种改进的菱形搜索算法代替原先的方法。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 嵌入式操作系统简介
• 1.2 嵌入式系统发展现状
• 1.3 选题的背景和意义
• 1.4 嵌入式 Linux 的介绍
• 1.4.1 什么是嵌入式Linux
• 1.4.2 Linux 做嵌入式的优势
• 1.4.3 嵌入式Linux 的前景及商机
• 1.5 国内外的研究动态及发展趋势
• 1.5.1 研究动态
• 1.5.2 发展趋势
• 1.6 本文任务和目标
• 第二章 嵌入式系统硬件平台设计
• 2.1 嵌入式系统平台简介
• 2.2 硬件总体设计
• 2.3 ARM 处理器简介
• 2.4 AT9LRM9200 概述
• 2.5 主要硬件详细设计
• 2.5.1 CDMA
• 2.5.2 USB
• 2.5.3 视频接口
• 2.5.4 网络控制模块
• 2.6 本章小结
• 第三章 嵌入式系统软件平台设计
• 3.1 嵌入式系统软件平台设计简介
• 3.2 编译准备
• 3.3 Linux 内核
• 3.4 U-BOOT
• 3.4.1 U-BOOT 简介
• 3.4.2 U-BOOT 移植
• 3.4.3 编译U-BOOT
• 3.4.4 U-BOOT 命令
• 3.5 LINUX 文件系统制作
• 3.5.1 Linux 文件系统介绍
• 3.5.2 YAFFS 在嵌入式Linux 中的应用
• 3.5.3 Busybox 制作
• 3.6 本章小结
• 第四章 基于ARM 的监控终端设计
• 4.1 终端设计简介
• 4.2 LINUX 驱动开发
• 4.2.1 设备驱动与文件系统的关系
• 4.2.2 设备类型的分类
• 4.2.3 驱动程序模块化
• 4.2.4 Nand Flash 驱动
• 4.2.5 FIFO 块设备驱动
• 4.3 H.263 视频压缩编码
• 4.3.1 H.263
• 4.3.2 运动估计算法
• 4.3.3 改进的菱形搜索算法
• 4.4 LINUX 网络编程
• 4.4.1 基于标准TCP/IP 协议的网络传输
• 4.4.2 TCP 协议传输及其应用
• 4.4.3 UDP 协议传输及其应用
• 4.5 本章小结
• 第五章 系统测试
• 第六章 结论
• 6.1 本文所做的工作
• 6.2 今后的工作建议
• 致谢
• 参考文献