基于H.264无线视频监控系统的研究

论文摘要

从视频监控的历史方面看,视频监控系统可以分为三个阶段,即模拟视频监控系统、基于PC机插卡式的视频监控系统和数字视频监控系统。随着科技的日益发展,视频监控系统的应用越来越广泛。由于模拟视频监控系统传输距离短、范围小,基于PC机插卡式的视频监控系统的成本较高,数字视频监控系统逐渐成为市场主流。它主要采用嵌入式技术,把采集的视频图像进行压缩、存储再通过网络传输,成本较低,便于大规模开发。本课题所研究的视频监控系统就属于第三代系统数字视频监控系统。总体方案为在监控前端通过摄像头采集视频图像,然后调用T264编码库进行H.264编码压缩,再利用UDP协议通过无线传输到终端PC机解码显示,并且能根据终端的云台控制程序控制云台的运动。在开发平台的选择方面,由于考虑本课题的需求,本系统选择基于ARM9处理器的mini2440开发板作为硬件开发平台,选择开源的便于裁剪的Linux操作系统作为软件开发平台。本课题在基于上述硬件和软件开发平台上完成了如下工作：首先对于本课题的研究意义以及视频监控系统的历史与现状进行简要的叙述,然后简述本系统的总体开发方案,接着搭建嵌入式系统开发环境,包括交叉编译链的安装、向开发板移植所需的驱动及Linux内核等。接着设计本系统的软件开发模块,包括摄像头视频采集模块、H.264编码压缩模块、无线传输模块以及云台控制模块。最后在系统测试方面对视频采集的图像、编码压缩倍数、网络传输性能和云台控制方面进行了相应的测试并对测试结果进行了详细的分析,对于以后系统的进一步完善做了相应的说明,为后续的开发提供了参考方案。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 研究意义
• 1.2 视频监控系统的历史
• 1.3 国内外研究现状与发展趋势
• 1.4 论文的组织结构
• 1.5 本章小结
• 第2章 系统的总体方案设计
• 2.1 嵌入式系统概述
• 2.1.1 嵌入式系统的定义
• 2.1.2 嵌入式系统的特点
• 2.1.3 嵌入式系统的组成
• 2.2 mini2440开发板相关情况介绍
• 2.2.1 S3C2440应用处理器
• 2.2.2 mini2440开发板介绍
• 2.3 嵌入式Linux系统概述
• 2.3.1 嵌入式Linux发展现状
• 2.3.2 嵌入式Linux的特性
• 2.4 本章小结
• 第3章 嵌入式系统开发环境的建立
• 3.1 Linux操作系统的安装
• 3.2 Samba服务器配置
• 3.3 交叉编译链的安装
• 3.4 Uboot的移植
• 3.5 网卡驱动移植
• 3.6 nor flash驱动移植
• 3.7 Linux操作系统内核移植
• 3.7.1 Linux内核简介
• 3.7.2 Linux内核的结构
• 3.7.3 Linux内核的配置、编译与移植
• 3.7.4 嵌入式根文件系统的制作
• 3.8 本章小结
• 第4章 嵌入式视频监控系统的软件设计开发
• 4.1 USB摄像头视频采集方案的设计
• 4.1.1 摄像头简介
• 4.1.2 视频采集驱动程序
• 4.1.3 视频采集应用程序的设计
• 4.2 视频编码压缩
• 4.2.1 H.264编码技术概述
• 4.2.2 H.264的框架
• 4.2.3 H.264主要特点
• 4.2.4 H.264关键技术
• 4.2.5 H.264编码库的交叉编译
• 4.3 视频监控系统中的无线传输技术
• 4.3.1 无线网络概述
• 4.3.2 无线驱动模块的加载
• 4.3.3 视频监控系统中无线传输的软件设计
• 4.4 云台控制
• 4.4.1 云台概述
• 4.4.2 云台控制设计
• 4.5 本章小结
• 第5章 系统测试
• 5.1 系统测试
• 5.2 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢