基于S3C2440的嵌入式网络视频监控的实现

论文摘要

随着网络技术的不断发展,再加上视频编码解码技术的不断更新,世界范围内,许多政府和企业也逐年加大网络视频方面的投资力度。视频监控系统的应用范围也越来越广。相对于传统的视频监控系统,基于嵌入式系统技术的嵌入式视频监控系统在稳定性、实时性、功能、价格、扩展性等方面有着突出的优势,同时也成为当前视频监控系统中最新的研究、发展趋势。本文利用了以微处理器S3C2440和嵌入式Linux操作系统为核心的TQ2440开发板,研究并实现了嵌入式网络视频监控系统。论文首先介绍了嵌入式视频监控技术的发展趋势和研究现状,而后阐述了该系统硬件总体设计方案,讨论了基于嵌入式Linux操作系统的开发平台的构建,详细论述了视频采集、编码、存储、传输等单元的软硬件设计。本文研究的主要内容如下：1.使用TQ2440开发板作为硬件平台,用开源的Linux作为开发板的操作系统,并建立起交叉工具链。2.对Linux操作系统的移植进行全面地研究,在此基础上,进行了BootLoader的交叉编译、Linux内核的移植和根文件系统的制作。3.根据Linux内核中的V4L视频模块的结构和工作原理,修改了ZC301 USB摄像头驱动程序,交叉编译后,并将其作为一个内核模块加载到嵌入式Linux系统中。4.基于V4L标准应用程序接口和TCP套接字编程接口,进行了网络视频监控应用程序的编写,在嵌入式web服务器上进行测试,并给出测试结果。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 嵌入式及其操作系统现状
• 1.2 网络视频监控概况
• 1.2.1 本地模拟视频监控
• 1.2.2 数字信号控制的模拟视频监控系统
• 1.2.3 数字化的网络视频监控
• 1.3 论文的主要工作
• 第2章 系统总体设计
• 2.1 视频监控系统功能描述
• 2.2 WEB服务器硬件系统构成
• 2.3 WEB服务器软件结构
• 2.4 搭建嵌入式系统软件开发环境
• 第3章 嵌入式LINUX系统的实现
• 3.1 搭建嵌入式系统软件开发环境
• 3.1.1 硬件环境的构建
• 3.1.2 交叉编译环境的构建
• 3.2 U-BOOT的移植
• 3.2.1 BootLoader的概念
• 3.2.2 BootLoader的主要任务
• 3.2.3 U-Boot源代码分析
• 3.2.4 U-Boot的移植
• 3.3 LINUX内核的移植
• 3.3.1 Linux内核特点
• 3.3.2 Llnux内核结构
• 3.3.3 内核的Kconfig分析
• 3.3.4 Linux驱动程序
• 3.3.4 Linux内核在TQ2440上的移植
• 3.3.6 USB驱动程序的移植
• 3.3.7 ZC301摄像头驱动程序的移植
• 3.4 LINUX根文件系统的构建
• 3.4.1 根文件系统的目录结构
• 3.4.2 Busybox的移植
• 3.4.3 构建根文件系统
• 第4章 基于WEB服务器的视频监控实现
• 4.1 VIDEO4LINUX
• 4.2 VIDEO4LINUX支持的数据结构及API
• 4.2.1 Video4linux常用的数据结构
• 4.2.2 Video4linux常用的ioctl命令
• 4.2.3 Video4linux常用API
• 4.3 基于VIDEO4LINUX视频采集开发流程
• 4.3.1 打开视频设备,获取设备信息
• 4.3.2 更改当前设备信息
• 4.3.3 采集图像数据
• 4.3.4 等待采集完成
• 4.3.5 图像数据处理
• 4.4 嵌入式WEB服务器的设计与实现
• 4.4.1 Boa服务器和CGI简介
• 4.4.2 嵌入式BOA服务器的移植
• 4.5 视频流的网络传输
• 4.5.1 套接字基础
• 4.5.2 视频传输模块的实现
• 4.6 嵌入式WEB服务器的页面设计
• 4.6.1 HTML简介
• 4.6.2 视频监控主页面的编写
• 第5章 系统调试及运行结果
• 5.1 测试环境的构建
• 5.1.1 设置超级终端
• 5.1.2 H-JTAG软件的安装
• 5.2 系统软件的编译、烧写
• 5.3 应用程序的编译、下载
• 5.4 系统运行
• 第6章 总结与展望
• 6.1 全文总结
• 6.2 目标展望
• 参考文献
• 个人简历
• 在学期间学术论文发表情况
• 致谢