基于嵌入式Linux的网络视频监控服务器的设计与实现

论文摘要

本论文着眼于视频监控系统在中小型场合的应用,针对PC式视频监控系统稳定性差、容易死机的弊端,并结合视频监控系统网络化的趋势,设计了一种基于嵌入式Linux的网络视频监控系统的服务器。该服务器以ARM9内核的S3C2410芯片作为核心处理器,以嵌入式Linux操作系统作为软件平台,并采用B/S模式、RTP流式传输技术为客户端提供现场图像。采用该服务器的系统具有体积小巧、性能稳定、实时性好、可直接连网等优点。服务器硬件层采用基于ARM9内核的S3C2410开发板,软件层以嵌入式linux作为操作系统,并在其上运行服务器应用程序以完成相应功能。服务器应用软件总体架构采用的是服务器/浏览器(B/S)模式,监控服务器通过其上的网络接口接入网络,为客户端提供连接页面,而两者之间控制信息与视频信息分别采用HTTP和RTP/UDP协议进行传输,使系统兼具可靠性与实时性。根据这一架构图,对总体架构中各个部分进行详细的分析与设计。重点分析了嵌入式boa服务器的工作原理与流程,并研究了其移植过程,包括源码编译、运行配置以及运行测试;对于CGI的开发,详细分析了CGIC库的使用及在此基础上的应用开发,完成服务器的网页动态交互功能;最后重点设计了应用软件的功能模块,包括用户认证、视频传输、数据存储等。其中视频传输采用实时流式传输RTP技术,并选择性能良好的JRTPLIB库来实现实时传输功能,保证了监控的实时性和可靠性。应用功能采用模块化设计的方法,使系统设计更加简洁、高效,并具有良好的扩展性和易用性。在局域网的实验环境下,实现了对现场环境的网络视频监控功能,表明了系统设计的正确性和可行性。在论文的最后,对系统设计所完成的内容进行了总结,并提出了改进方法。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 视频监控发展概况
• 1.1.1 视频监控的发展现状
• 1.1.2 网络化数字视频监控
• 1.2 嵌入式linux概述
• 1.2.1 嵌入式系统的定义
• 1.2.2 嵌入式Linux
• 1.3 课题背景和论文的主要工作
• 1.3.1 课题背景
• 1.3.2 论文的主要工作
• 第二章 视频服务器总体设计
• 2.1 监控系统结构和工作原理
• 2.2 视频服务器总体设计
• 2.3 视频服务器关键技术
• 2.3.1 MPEG-4视频编码技术
• 2.3.2 嵌入式系统技术
• 2.3.3 实时流传输协议
• 2.4 本章小结
• 第三章 服务器硬件结构
• 3.1 硬件总体结构
• 3.2 ARM9体系结构介绍
• 3.3 三星S3C2410微处理器
• 3.4 外围电路简介
• 3.4.1 网卡控制器CS8900A
• 3.4.2 SDRAM接口设计
• 3.4.3 Flash接口设计
• 3.5 本章小结
• 第四章 服务器底层软件平台搭建
• 4.1 嵌入式交叉编译环境的搭建
• 4.2 系统引导代码
• 4.3 编译嵌入式Linux内核
• 4.4 嵌入式文件系统
• 4.5 本章小结
• 第五章 服务器应用软件设计
• 5.1 服务器应用软件总体结构
• 5.2 嵌入式web服务器
• 5.2.1 web服务器原理
• 5.2.2 boa工作原理与流程
• 5.2.3 boa的移植及使用
• 5.3 公共网关接口技术CGI
• 5.3.1 CGI概述
• 5.3.2 CGI程序开发
• 5.4 应用层功能模块设计
• 5.4.1 用户认证模块
• 5.4.2 视频传输模块
• 5.4.3 嵌入式数据库
• 5.4.4 视频存储管理模块
• 第六章 系统测试
• 6.1 测试环境
• 6.2 启动系统板Linux
• 6.3 运行服务器
• 6.4 本章小结
• 总结与展望
• 参考文献
• 致谢