基于嵌入式uClinux的视频监控系统的研究与实现

论文摘要

视频监控系统是安全防范系统的重要组成部分，以其直观、方便、信息内容丰富而广泛应用于许多场合。近年来，随着计算机、网络以及图像处理、传输技术的飞速发展，视频监控技术也有长足的发展，由传统的模拟视频监控发展到现在的数字视频监控，其中又以基于网络的嵌入式数字视频监控技术发展最快、最具推广应用前景。本文在分析了视频监控技术的现状和特点的基础上采用了以嵌入式WEB服务器和CCD摄像头为主体，以Web访问为交互方式的视频监控系统设计方案。设计的过程中，使用专用芯片SAA7111A和IME6400进行视频信号的采样和MPEG-4编码，提高了采集编码的效率并减小了对控制芯片的CPU的占用率；编码后的数字视频信号通过内部的总线送到嵌入式WEB服务器中，由WEB服务器负责向网络上的用户发送；该WEB服务器基于ARM7系列微处理器S3C44BOX及嵌入式Linux操作系统uClinux平台上构建，使得该服务器具有较高的性能指标；对uClinux的内核进行了更新，使用了最新的Linux-2.6内核，改善了系统的实时性。整个系统需要一个IP地址就可以连接到Internet上，网络上的用户可以直接使用浏览器进行远程实时监控，受权用户还可以对系统进行操作和配置。在校园局域网内进行测试，实验结果表明，多个用户向服务器请求现场视频流时，能够同时稳定的播放清晰流畅的画面，无明显抖动和延时；远程操控服务器端时（如云台），动作延时很小，并能很好的完成动作。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 视频监控系统概述
• 1.1.1 本地模拟视频监控
• 1.1.2 基于PC的视频监控
• 1.1.3 基于嵌入式技术的网络视频监控系统
• 1.2 国内外研究概况
• 1.3 视频监控关键技术
• 1.3.1 视频压缩技术与MPEG-4
• 1.3.2 视频数据的传输技术
• 1.4 本文内容安排
• 第二章 嵌入式视频监控系统的硬件设计
• 2.1 中央管理控制模块设计
• 2.1.1 ARM处理器简介
• 2.1.2 S3C44B0X与IME6400接口设计
• 2.1.3 存储系统
• 2.2 视频采集处理模块的设计
• 2.2.1 视频A/D转换模块
• 2.2.2 MPEG-4编码模块
• 2.3 网络传输模块设计
• 2.3.1 RTL8019AS结构与功能
• 2.3.2 RTL8019AS接口设计
• 第三章 系统软件开发平台和环境的构建
• 3.1 操作系统引导程序
• 3.1.1 Bootloader基本概念
• 3.1.2 Bootloader启动流程
• 3.2 UCLINUX在S3C44B0X上的移植
• 3.2.1 移植要点
• 3.2.2 修改内容
• 3.2.3 内核配置与编译
• 3.3 UCLINUX设备驱动程序
• 3.3.1 uClinux驱动程序设计概述
• 3.3.2 RTL8019AS驱动实现
• 第四章 嵌入式WEB服务器
• 4.1 嵌入式WEB服务器模型
• 4.2 嵌入式WEB服务器结构流程设计
• 4.3 服务器端软件设计
• 4.4 动态页面及CGI程序设计
• 第五章 系统测试与分析
• 5.1 测试环境搭建
• 5.2 系统测试出现的问题及解决方法
• 5.3 测试结果与性能分析
• 第六章 总结与展望
• 6.1 本文总结
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕学位期间发表的学术论文