基于Nios Ⅱ的IP网络视频监控系统的研究与设计

论文摘要

嵌入式网络视频监控系统是一种以嵌入式技术、视频压缩编码技术和网络传输控制技术为核心的新型视频监控系统。它在稳定性、实时性、处理速度、功能、价格、扩展性等方面和传统的视频监控系统相比有着突出的优势,同时也代表着目前视频监控系统研究和发展的方向。本论文介绍了这样一种嵌入式网络视频监控系统:采用SoPC的设计思想,以NiosⅡ软核作为嵌入式微处理器,以CycloneⅡEP2C35 FPGA作为硬件开发平台,通过移植uClinux操作系统,设计相关的驱动程序和应用程序,搭建起小型的监控服务器。客户端通过浏览器访问该服务器,能够观测到服务器端的摄像头所采集到的视频图像数据。系统采用SoPC技术,将CPU、存储器和其它设备集成在一块芯片上,不但提升了整体性能,而且提高了系统的集成度。论文第一章介绍了网络视频监控系统的发展与现状、视频编码技术、课题来源和主要研究内容。第二章介绍了SoPC的设计思想、系统原理、系统硬件开发平台和软件开发环境。第三章介绍了系统硬件设计,包括用户自定义组件的设计、搭建NiosⅡ系统的流程和如何编译固化系统。第四章首先介绍了ISP1362的驱动程序设计,主要包括USB通信的基本知识、ISP1362的固件设计和驱动程序设计;其次介绍了uClinux操作系统以及在FPGA上的移植过程;最后介绍了视频服务器W3CAM的软件设计,包括V4L的基本知识以及W3CAM的程序设计。第五章对系统进行测试并得出结论,分析了论文的主要研究内容,指出了系统存在的不足,并提出了一些新的解决方案。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 视频监控的发展与现状
• 1.2 视频编码技术简介
• 1.3 课题来源
• 1.4 主要研究内容
• 2 系统原理
• 2.1 系统原理
• 2.2 SoPC简介
• 2.3 硬件开发平台简介
• 2.4 软件开发平台简介
• 3 系统硬件设计
• 3.1 自定义组件
• 3.2 搭建Nios Ⅱ系统
• 3.3 编译固化系统
• 4 系统软件设计
• 4.1 ISP1362驱动设计
• 4.2 uClinux移植
• 4.3 W3CAM程序设计
• 5 系统测试与结论
• 致谢
• 攻读硕士期间主要成果
• 主要参考文献