基于ARM9和CCD的嵌入式视频采集与传输系统

论文摘要

由于视频监控具有信息内容丰富、准确、实时性等特点,目前在许多领域得到了广泛的应用。相对于传统的视频监控系统,嵌入式系统具有体积小、功耗低、性能好、可靠性高等突出特点,同时可以结合Internet实现远程监控。针对当前视频监控现状,结合现在对于远程视频监控的需要设计了在S3C2440A微处理器平台上面的嵌入式视频监控系统,该系统采用嵌入式WEB服务器传输实时视频和GPRS无线网络传输静态图片的结合方式,提高了监控信息的准确性和监控的自由度。本文研究了当前各种嵌入式视频图像采集系统,通过对比分析进行了嵌入式视频采集处理与传输系统的选型,包括视频采集摄像头、嵌入式微处理器、嵌入式操作系统、远程监控方案等,并提出总体设计方案。设计完成了系统各模块的硬件电路设计,进行了嵌入式系统内核的移植以及各个设备驱动模块程序的设计。本文具体描述了Linux下的IIC、DMA模块的设计,通过对于外部视频AD芯片TVP5150的配置,将摄像头采集到的视频模拟信号转换成数字信号YUV。YUV视频信号进入S3C2440A的Camera模块,转化成RGB565图像格式信号,并直接写入LCD的Frame Buffer接口函数的虚拟空间中,通过LCD可以显示采集到的视频图像,并通过嵌入式Web服务器实现视频数据的网络传输,进行远程监控。当接收到警告信号的时候,视频监控系统将通过GPRS无线网络按设置好的时间间隔上传图片到监控中心,直到接收到结束信号。通过GPRS+Internet网络的方式保证了数据的可靠性以及安全性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题选题背景及意义
• 1.2 嵌入式系统简介
• 1.2.1 嵌入式系统定义
• 1.2.2 嵌入式系统的发展
• 1.2.3 嵌入式系统的组成
• 1.3 嵌入式图像采集处理与传输系统现状及发展
• 1.3.1 嵌入式图像采集处理与传输系统应用现状
• 1.3.2 嵌入式图像采集处理与传输系统的发展趋势
• 1.4 本课题的目的和应用
• 1.5 本文研究内容
• 1.6 本章小结
• 第二章 嵌入式视频采集处理与传输系统设计分析
• 2.1 视频图像采集模块方案选型
• 2.2 图像处理模块方案选型
• 2.2.1 ARM概述
• 2.2.2 基于ARM内核的S3C2440A
• 2.2.3 嵌入式LINUX操作系统
• 2.3 网络传输模块方案选型
• 2.4 嵌入式视频图像采集处理与传输系统总体方案
• 2.5 本章小结
• 第三章 嵌入式视频采集处理与传输系统硬件平台
• 3.1 嵌入式系统总体硬件设计
• 3.2 视频图像采集模块硬件设计
• 3.3 图像处理模块硬件设计
• 3.3.1 存储器模块
• 3.3.1.1 SDRAM模块
• 3.3.1.2 Nand Flash模块
• 3.3.2 串行接口模块
• 3.3.3 CAMERA图像接口模块
• 3.3.4 LCD视频显示模块
• 3.4 网络传输模块设计
• 3.5 系统硬件总体调试平台
• 3.6 本章小结
• 第四章 嵌入式LINUX系统平台搭建及开发
• 4.1 嵌入式LINUX操作系统
• 4.2 嵌入式LINUX系统开发环境的搭建
• 4.3 嵌入式LINUX系统的移植
• 4.3.1 BootLoader移植
• 4.3.2 LINUX内核移植
• 4.3.3 嵌入式LINUX文件系统移植
• 4.4 本章小结
• 第五章 嵌入式图像系统软件的设计与实现
• 5.1 主要外围设备驱动程序的设计
• 5.1.1 设备驱动简介
• 5.1.2 图像采集驱动设计开发
• 5.1.3 DMA传输设计
• 5.1.4 液晶显示驱动设计开发
• 5.2 网络视频传输设计
• 5.2.1 传输协议的选择
• 5.2.2 网络传输程序开发
• 5.2.3 GPRS网络静态图片传输以及可靠性测试
• 5.3 嵌入式视频Web服务器设计开发
• 5.3.1 嵌入式视频Web服务器的基本原理
• 5.3.2 嵌入式视频Web服务器的构建
• 5.3.3 HTTP请求报文分析
• 5.3.4 通用网关接口CGI
• 5.3.4.1 CGIC库移植
• 5.3.4.2 CGI程序开发
• 5.4 远程监控系统实现与测试结果
• 5.5 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录 攻读硕士学位期间公开发表的学术论文