基于ARM的嵌入式远程视频监控系统的设计

论文摘要

嵌入式网络视频监控系统是一种以嵌入式技术、视频编码技术和网络传输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,同时也代表着目前频监控系统研究和发展的方向。因此本文开展基于ARM的嵌入式远程监控系统的研究。本文研究了以嵌入式Linux操作系统为核心的嵌入式远程视频监控系统。论文首先介绍了嵌入式视频监控技术的研究现状和发展趋势,而后阐述了基于S3C2440的嵌入式远程监控系统的硬件总体设计方案,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、传输等模块的软件设计。最后重点论述了基于AL9V576的视频编码模块和基于TW2835的视频处理模块的设计,在模块处理这个部分,首先研究视频采集单元的优化方法,设计采用音视频控制器TW2835采集模拟视频输入信号并叠加OSD环境信息显示,提高了视频处理的功能和视频量；然后研究双核构架,采用混合信号系统级芯片C8051F340控制TW2835、采集环境信息并与S3C2440串口通信,使视频采集单元模块化设计,增加了产品设计的灵活性,减小了主控芯片的负担和软件设计的复杂性,便于产品功能的扩展和二次开发；最后采用高品质、高性能、低功率的视频压缩芯片AL9V576进行编码,大幅提升了压缩效率,另外还设计了SRAM主机接口与主控芯片通信,突破了传统芯片大多采用PCI接口的限制,方便模块的组合。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 嵌入式远程监控系统发展历程及国内外发展现状
• 1.2 课题的意义
• 1.3 本文的研究内容及章节安排
• 第2章 硬件平台的设计
• 2.1 硬件平台总体方案设计
• 2.2 主板外围电路的设计
• 2.2.1 主控芯片的选择
• 2.2.2 电源电路的设计
• 2.2.3 串行接口电路
• 2.2.4 复位电路的设计
• 2.2.5 系统时钟电路
• 2.2.6 JTAG接口电路
• 2.2.7 USB接口电路
• 2.2.8 以太网接口电路
• 2.2.9 SDRAM电路
• 2.2.10 Nand Flash电路
• 2.3 各功能模块的设计
• 2.3.1 视频采集模块
• 2.3.2 TW2835的接口电路
• 2.3.3 视频压缩模块
• 2.4 硬件的调试与测试
• 2.4.1 电源、晶振及复位电路的测试
• 2.4.2 串口调试
• 2.4.3 JTAG接口电路的测试
• 2.5 本章小结
• 第3章 系统引导程序的实现
• 3.1 uboot分析
• 3.1.1 运行过程分析
• 3.1.2 创建引导参数
• 3.1.3 启动Linux
• pre的设计与实现'>3.2 kernel_pre的设计与实现
• pre的设计'>3.2.1 kernel_pre的设计
• pre的实现'>3.2.2 kernel_pre的实现
• 3.3 本章小结
• 第4章 Linux移植
• 4.1 嵌入式操作系统Linux的特点
• 4.2 嵌入式Linux发展方向
• 4.3 Linux内核
• 4.3.1 Linux内核的组成
• 4.3.2 Linux内核的移植
• 4.4 根文件系统
• 4.4.1 根文件系统类型
• 4.4.2 根文件系统的内容
• 4.4.3 ramdisk的制作过程
• 4.5 本章小结
• 第5章 系统各功能模块软件的设计
• 5.1 系统主程序
• 5.1.1 系统初始化
• 5.1.2 协议解析
• 5.2 通讯处理单元
• 5.2.1 串口程序设计
• 5.2.2 串口通信协议
• 5.3 视频采集单元
• 5.3.1 TW2835的访问机制
• 5.3.2 关键函数
• 5.3.3 OSD字符显示
• 5.4 视频压缩单元
• 5.4.1 I/O内存映射
• 5.4.2 数据结构定义
• 5.4.3 关键函数
• 5.4.4 SRAM接口访问机制
• 5.5 网络传输单元
• 5.5.1 DM9000驱动
• 5.5.2 流媒体服务器
• 5.5.3 客户端
• 5.6 本章小结
• 第6章 总结与展望
• 6.1 全文总结
• 6.2 研究工作展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录攻读硕士学位期间所发表的学术论文