基于ARM的网络视频监控机设计及实现

论文摘要

本文提出了一种基于ARM的网络视频监控方案,该方案在以ARM为核心的实验平台上建立一个精简的Linux操作系统,并在此基础上进行了驱动程序和上层应用程序的开发。本文按照从底层到顶层的顺序对操作系统的移植、驱动程序的开发和应用程序的设计三方面进行了研究,重点研究了Linux操作系统的移植问题和驱动程序的开发技术。在操作系统的移植过程中研究了引导程序（U-Boot）的移植、内核（Linux2.6.13）的移植、最小文件系统的创建和移植等问题。其中:（1）在移植引导程序的过程中添加了对SST39VF1601型NORFLASH的支持和烧写yaffs1文件系统的功能。（2）在内核移植过程中对内核进行了配置、修改和裁剪。（3）在文件系统的制做过程中,本文采用了从零开始创建文件系统的方法,保证了文件系统的最小化,降低了系统对硬件平台的依赖性。针对当前使用的Linux内核没有提供LCD驱动的情况,本文根据LCD硬件工作原理和驱动程序的原理,自行设计了LCD驱动程序,设计中提出并实现了支持动态调整分辨率的功能。在应用程序开发过程中采用了C/S模式将视频采集端和视频监控端联系起来。在服务器端通过Video4Linux接口采集视频,然后利用循环缓冲区来存放存储视频,并等待客户端的请求,保证了监控系统的实时性。在客户端则通过请求的方式来向服务器发送视频请求,在接受到视频数据后利用SDL库进行显示以达到监控的目的。实验证明这种基于ARM的网络视频监控方案可行,操作系统表现稳定可靠,视频监控的实时性达到预期要求。

论文目录

• 提要
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 监控技术的发展和研究现状
• 1.3 本文研究意义
• 1.4 本文研究方向
• 1.5 本文的章节安排
• 第2章 系统总体设计
• 2.1 引言
• 2.2 系统解决方案
• 2.3 系统的硬件构成
• 2.3.1 ARM 实验平台的介绍
• 2.3.2 视频采集采集设备的介绍
• 2.4 嵌入式操作系统
• 2.5 小结
• 第3章 操作系统移植
• 3.1 引言
• 3.2 Bootloader 移植
• 3.2.1 Bootloader 功能介绍
• 3.2.2 Bootloader 的种类
• 3.2.3 U-boot 概述
• 3.2.4 U-boot 的启动过程分析
• 3.2.5 U-boot 的移植过程
• 3.3 Linux 内核移植
• 3.3.1 Linux 内核源码的组成
• 3.3.2 Linux 内核的启动过程
• 3.3.3 Linux 内核配置编译
• 3.4 文件系统制作
• 3.4.1 Linux 文件系统概述
• 3.4.2 Busybox 概述
• 3.4.3 最小文件系统的建立
• 3.5 小结
• 第4章 驱动程序开发
• 4.1 引言
• 4.2 字符设备驱动
• 4.2.1 字符设备驱动概述
• 4.2.2 字符设备的主要成员
• 4.3 LCD 驱动
• 4.3.1 LCD 的硬件工作原理
• 4.3.2 LCD 驱动设计
• 4.4 小结
• 第5章 应用软件的设计和实现
• 5.1 引言
• 5.2 网络视频监控机的软件构架
• 5.3 网络视频监控机的视频采集
• 5.3.1 Video4Linux 简介
• 5.3.2 基于 Video4Linux 的程序设计
• 5.4 视频的传输
• 5.4.1 视频的网络传输
• 5.4.2 服务器端程序设计
• 5.4.3 客户端程序设计
• 5.5 小结
• 第6章 系统测试及性能评估
• 6.1 系统的测试
• 第7章 结论与展望
• 7.1 结论
• 7.2 工作展望
• 参考文献
• 致谢
• 摘要
• Abstract