基于VxWorks的网络摄像机传输系统的搭建与实现

论文摘要

视频监控以其直观、方便、信息内容丰富而广泛应用于安保、生产管理等场合,成为金融、商业、交通乃至住宅、社区等领域安全防范监控的重要手段,它为这些行业的安全防范和环境监控起到了不可忽视的作用。近10年来,随着计算机、网络以及图像处理、通信传输、自动化技术的发展,视频监控技术也从早期的模拟时代进入了数字时代。网络数字视频监控系统以其抗干扰性强、稳定性好、系统架设简单、扩展方便等诸多优势,代替传统的模拟监控系统已成为历史必然。本论文主要完成了基于VxWorks的网络摄像机传输系统平台的搭建和实现,包括嵌入式操作系统VxWorks在传输模块平台上的移植、与PC机之间网络通信的实现、与DSP之间数据通信的开发等。论文中首先介绍了视频监控系统的发展和应用、网络摄像机的系统构成以及网络传输模块部分的构成和工作。接着对嵌入式操作系统VxWorks的组件和结构,以及VxWorks的集成开发环境Tornado进行了说明。然后针对本论文进行移植的硬件平台,也就是整个传输模块的硬件平台及其各部分主要接口作了简单的说明。第四章详细讲述了嵌入式操作系统VxWorks的BSP在传输平台上的移植过程,主要涉及到BSP包中相应的配置文件的修改、串行设备和网络设备驱动程序的编写,以及bootrom的生成和烧写、VxWorks的加载和系统的启动。在成功实现了VxWorks在传输模块平台上的移植之后,本论文分别讲述了传输模块平台与PC机之间的网络通信以及与数据采集模块之间的HPI通信。其中传输模块平台与PC机之间的网络通信,除了介绍与PC机之间通过网络socket的进行通信的过程之外,还讲述了VxWorks下基于ram文件系统的建立,用于存放需要通过网络传递给PC的文件数据;HPI通信部分针对传输模块硬件和数据采集模块的硬件给出了具体的硬件连接和软件实现的方案。在完成论文的过程中得到天津大学电信学院和美国风河公司(WRS)大学合作计划的资助。

论文目录

• 第一章 网络传输体系概述
• 1.1 视频监控系统综述
• 1.1.1 视频监控系统的应用与发展
• 1.1.2 系统构成
• 1.2 网络传输体系概述
• 第二章 嵌入式操作系统VxWorks 及其开发环境Tornado
• 2.1 嵌入式系统
• 2.2 VxWorks5.5 操作系统简介
• 2.2.1 VxWorks5.5 操作系统特点
• 2.2.2 VxWorks 操作系统结构
• 2.3 Tornado2.2 集成开发环境介绍
• 2.3.1 Tornado2.2 交叉开发环境
• 2.3.2 VxWorks 目标机环境
• 2.3.3 Tornado2.2 主机集成开发环境
• 第三章 传输体系硬件框架
• 3.1 S3C4510 微控制器
• 3.2 存储器
• 3.3 JTAG 接口
• 3.4 串行接口
• 3.5 以太网接口
• 第四章 操作系统VxWorks 在传输模块平台上的搭建
• 4.1 VxWorks BSP 简述
• 4.2 BSP 软件包的移植
• 4.2.1 config.h
• 4.2.2 makefile
• 4.2.3 bspname.h
• 4.3 串行设备驱动程序的编写
• 4.3.1 ttyDrv
• 4.3.2 编写xxDrv.c
• 4.3.3 修改sysSerial.c
• 4.4 网络设备驱动程序的编写
• 4.4.1 END 的数据结构
• 4.4.2 END 驱动程序到MUX 的入口函数
• 4.4.3 END 驱动程序的添加
• 4.5 VxWorks 移植的实现
• 4.5.1 编译bootrom
• 4.5.2 烧写bootrom
• 4.5.3 bootrom 启动
• 4.5.4 VxWorks 的加载
• 第五章 网络传输的实现
• 5.1 VxWorks 下的网络通信
• 5.1.1 VxWorks 网络组件
• 5.1.2 VxWorks 套接字
• 5.2 网络传输的实现
• 5.3 文件系统的建立
• 5.3.1 VxWorks 文件系统概述
• 5.3.2 传输体系上基于ram 文件系统的建立
• 第六章 HPI 通信
• 6.1 HPI 简述
• 6.2 5416 的HPI 接口
• 6.3 4510 与5416 之间HPI 接口设计
• 6.3.1 硬件设计
• 6.3.2 软件设计
• 论文总结
• 参考文献
• 发表论文和参加科研情况
• 致谢