a基于ARM的嵌入式網络视频监控系统设计与实现.docx

a基于ARM的嵌入式 网络视频监控系统设计与实现目录基于ARM的嵌入式-1 - 网络视频监控系统设计与实现-1 -目录-1 -一、绪论-1 -研究意义-1 -市场需求-1 -目前视频监控系统国内外常见方案设计-2 -系统设计目标-3 -技术可行性-4 -二、嵌入式系统介绍-5 -嵌入式系统定义-5 -嵌入式系统特点-5 -嵌入式系统的组成-6 -三、视频编解码和网络协议的选择7网络传输协议的分析选择7网络传输协议的分析7网络协议的选择和设计12视频数据传输方式的选择.13图像压缩算法的分析选择13压缩的必要性和可能性.13系统视频压缩方法的选择.14四、监控系统方案设计15监控系统总体方案选择15监控系统硬件方案设计16嵌入式处理器的选择16Flash 的选择18网卡的选择.18摄像头的选择18存储硬盘接口的选择19五、硬件平台设计20网络视频监控系统的硬件架构20各模块及接口设计21存储系统模块及接口设计.21串口电路设计28调试接口电路30USB HOST 接口设计31监控系统硬件整体方案设计31监控系统软件整体方案设计32软件开发平台及开发工具的选择.32构建嵌入式软件平台33BootLoader 移植.34移植Linux2.6.14 内核.40CGI 简介.43监控系统软件方案.44六、系统的设备驱动程序移植45网卡驱动移植46核心板网卡移植.46主板网卡移植48摄像头驱动移植54七、监控系统软件的设计及实现55监控系统功能模块作用及设计55Linux下多线程编程技术57系统视频压缩方法的选择.58视频采集模块软件设计59关于 Video4Linux60多路图像采集的实现64视频编码和解码模块设计64JPEG 标准65JPEG 解码67动态图像解码的优化67获取压缩后每一帧大小67WEB服务器搭建68PC上显示模块设计.72保存视频文件的设计nFTP服务器的设计16系统运行性能77一、绪论 1.1研究意义嵌入式是当今最为热门的概念之一，其应用领域也非常之广泛，无论是在工业控制、交通管理、 信息家电、安防，还是个人手持设备，都有着非常广泛的应用。而且，随着智能化、信息化和网络 化发展，“后PC时代”（指的就是各种嵌入式计算机)已经来临，这预示着嵌入式系统技术将会获得 更为广阔的发展空间。例如，在通信领域，数字技术正在全面取代模拟技术；在广播电视领域，美 国己经开始实施模拟电视数字化，我国在2015年之前，也将会全面实现数字电视；在个人领域，各 种嵌入式产品也将为个人提供移动数据处理和网络通信等功能。而这些都离不开嵌入式系统技术的 应用。视频监控技术是一门集计算机技术、网络技术和数字视频技术于一体的综合技术。计算机技术 和多媒体技术的迅速发展，以及自动控制和多媒体技术也融入到视频监控系统中，监控技术也得到 了迅速发展。过去的视频监控系统多数以模拟图象信息为主，由于对图象的处理和传送均采用模拟 技术，不仅图象质量低，而且系统资源浪费严重，不易组成复杂的网络结构，监控功能可扩展性差。对本课题的研究，即对结合了嵌入式、网络、图像处理与数字视频技术于一体的嵌入式网络视 频监控系统的研究，意义明显，不但有助于我们解决传统监控系统的缺点，提高监控系统功能，而 且更是有实际意义，例如，国际反恐形势、2008奥运、国内城镇化与城市建设、部分应用领域安全 事故频发等，这些方面都需要有新一代的监控系统保证。而且相对于其他IT业务，视频监控业务显 得比较年轻正处于蓬勃发展期，仍有很大的发展空间，因此我认为视频监控市场将会是一个很有发 展潜力的市场。1.2市场需求IP是Internet Protocol (因特网协议）的缩写，它是通过计算机网络进行交流的最常用的协议 之一。IP监控解决方案就是通过有线或者无线IP网络把视频信息以数字化的形式来进行传输。只要 是网络可以到达的地方就一定可以实现视频监控和记录，并且这种监控还可以与很多其它类型的系 统进行完美的结合。据工业分析师J.P. Freeman和Co.，Inc.，的分析，仅美国安装的模拟摄像机就有2，000万台。 而在这2，000万台中，超过1，500万台是2002年出售的。在模拟摄像机销量如日中天的背景下， 是逐渐浮出水面并且飞速发展的新一代产品…网络摄像机。看它的发展势头，人们不难预见到它的 光辉前景；随着数字化的理念的逐渐深入人心，在不远的将来，它一定会取代模拟产品。网络摄像机是直接连入IP网络的新一代产品，使用户可以实现远程网络上视频观看、存储以及 对采集到的图像信息做出分析以采取相应的措施。网络摄像机在2007年将占到市场的一半份额， 2005年，全球网络视频市场将有望达到7亿9千万美元。无论是单独由网络摄像机组成的解决方案，还是由模拟摄像机加视频服务器组成的解决方案， 或者是两者混