基于嵌入式系统的视频监控系统的设计与实现

论文摘要

随着嵌入式技术的发展和高速宽带网络的普及,利用网络实现远程监控已为人们广泛接受,嵌入式网络监控技术正是在此条件下逐步发展成熟起来的.用户使用Web浏览器,通过以太网远程访问内置Web服务器的监控摄像机,不但可以实现对现场的远程视频监控,而且可以向监控现场发送指令.在整个系统的实现过程中,嵌入式Web服务器起着十分重要的作用,因此,在嵌入式网络视频监控系统中,Web服务器的设计对监控系统的整体性能具有直接的影响,只有有了高效率的Web服务器,监控系统的性能才能得到充分的发挥。近年来,随着计算机网络技术和多媒体技术的快速发展,网络视频越来越多的在各个方面得到应用。其中之一就是监控技术,它正向网络化、数字化、智能化的方面发展,利用IP网络实现远程网络视频监控成为趋势,把模拟的视频监控信号转化为数字信号引入互联网,就可以实现随时随地的监控功能。其核心部分就是使用连入以太网的视频采集设备,提供实时的图像采集、压缩和传输的功能。针对以上发展需求,本文提出了一种网络视频监控系统,其系统硬件以ARM9处理器S3C2440为核心,包含Flash、SDRAM、USB摄像头、网络控制器、RS-232接口等构建嵌入式Linux平台,并在该平台下实现摄像头数据的实时采集通过移植Bootloader、Linux内核及制作根文件系统构建嵌入式软件平台。介绍了构建Web的网络视频服务器,本系统选用具有专门面向嵌入式系统,其高效率和高安全性并存等优点的Boa服务器,它支持通用网关接口（CGI）,用户可以在远程控制视频监控系统,其客户程序是用Java的Applet实现的。视频服务器主要实现相应用户连接、数据采集及压缩功能。用户通过客户端PC的监控界面就可以实时监控远程的视频图像。由于时间和能力知识有限,本系统的结合嵌入式Web设计、Boa的部署和相应的CGI程序设计最终实现的嵌入式Web的网络视频监控系统中客户端监控界面比较简单,功能不够齐全,以后有机会将对整个系统做进一步的完善,使其功能更加完善和强大。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 第二章 基于嵌入式web 的视频监控系统总体设计
• 2.1 视频监控系统的总体架构
• 2.2 视频监控系统的组成
• 2.2.1 嵌入式 Web 服务器的硬件结构
• 2.2.2 嵌入式 Web 服务器的软件系统
• 2.3 视频监控系统设计与实现方法
• 2.3.1 视频监控系统硬件平台设计
• 2.3.2 视频监控系统软件平台设计
• 2.4 本章小结
• 第三章 网络监控系统硬件平台设计
• 3.1 视频监控系统硬件平台设计方法
• 3.1.1 主控芯片的选择
• 3.1.2 Samsung S3C2440A 处理器描述
• 3.2 网络监控系统硬件平台组成
• 3.3 网络监控系统硬件各功能模块的实现
• 3.3.1 视频压缩模块
• 3.3.2 视频传输模块
• 3.3.3 USB 模块的实现
• 3.3.4 多媒体卡接口（MCI）的实现
• 3.3.5 10M/l00M 以太网接口电路
• 3.3.6 音频接口的实现
• 3.3.7 显示部分接口电路
• 3.4 本章小结
• 第四章 网络监控系统软件设计
• 4.1 软件架构设计
• 4.1.1 嵌入式Linux 程序设计
• 4.1.2 嵌入式Web 服务器的设计
• 4.2 网络监控系统linux 平台的安装
• 4.2.1 linux 主要的特点
• 4.2.2 在虚拟环境中安装linux 操作系统
• 4.2.3 建立交叉编译环境
• 4.2.4 Linux 在ARM9 上的移植
• 4.3 网络监控系统嵌入式WEB 服务器的部署
• 4.3.1 编译Boa 源码
• 4.3.2 配置Boa
• 4.3.3 Boa 的执行
• 4.4 网络监控应用程序开发
• 4.4.1 CGI 程序设计技术
• 4.4.2 视频监控CGI 程序模块设计
• 4.4.3 CGI 监控程序设计与编码实现
• 4.4.4 实现Web 页面的监控
• 4.5 本章小结
• 第五章 关键技术
• 5.1 嵌入式web 服务器技术
• 5.1.1 超文本传输协议
• 5.1.2 通用网关接口CGI
• 5.1.3 web 浏览器、服务器和CGI 程序的关系
• 5.2 流媒体技术
• 5.3 本章小结
• 第六章 系统测试与分析
• 6.1 如何通过网络远程控制显示USB 摄像头
• 6.2 通过网页控制开发板上的LED
• 6.3 本章小结
• 第七章 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录