基于嵌入式Linux的圖像采集與視頻監(jiān)視系統(tǒng)的設(shè)計(jì).pdf

1、在人類(lèi)獲取和交換信息的過(guò)程中,圖像和畫(huà)面包含的信息量巨大,他們一直是信息交換的主要來(lái)源,由于視頻信息和信號(hào)具有直觀性、確定性、高效性和可靠性等特點(diǎn),因此,在信息資源中,視頻的采集和處理一直就是重要的研究?jī)?nèi)容,而視頻信息的開(kāi)發(fā)和利用將更加具有重要的理論研究意義和應(yīng)用價(jià)值。近年來(lái)集成電路的工藝和性能越來(lái)越強(qiáng)大,使嵌入式系統(tǒng)技術(shù)得到了飛躍的發(fā)展,因嵌入式系統(tǒng)具有性能好、體積小以及實(shí)時(shí)性高等特點(diǎn),使其在工業(yè)控制、無(wú)線通訊和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用等諸多領(lǐng)域得到

2、廣泛的應(yīng)用,而開(kāi)源Linux操作系統(tǒng)由于其功能逐漸完善,Linux操作系統(tǒng)越來(lái)越廣泛地應(yīng)用在嵌入式設(shè)備中。另外,各種高效視頻編解碼技術(shù)的快速發(fā)展,將使視頻監(jiān)控系統(tǒng)逐漸向智能化、高清化、網(wǎng)絡(luò)化和民用化發(fā)展。在這樣的技術(shù)和行業(yè)背景下,設(shè)計(jì)一種嵌入式視頻監(jiān)控系統(tǒng)將成為市場(chǎng)所需。
　　 本文提出了一種基于嵌入式Linux的圖像采集與視頻監(jiān)視系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案,該視頻監(jiān)視系統(tǒng)通過(guò)嵌入式目標(biāo)機(jī)利用USB攝像頭采集視頻圖像,并采用基于H.264的

3、軟件編碼將視頻圖像進(jìn)行編碼處理,再利用基于’UDP的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議和Socket網(wǎng)絡(luò)編程,將視頻圖像編碼數(shù)據(jù)傳輸至遠(yuǎn)程Windows上位機(jī)解碼顯示,實(shí)現(xiàn)了嵌入式系統(tǒng)客戶端和遠(yuǎn)程服務(wù)器之間基于C/S架構(gòu)網(wǎng)絡(luò)傳輸。
　　 本設(shè)計(jì)圍繞以S3C2440為核心的嵌入式ARM平臺(tái)技術(shù)進(jìn)行了研究和分析,全文所做的工作如下:首先,對(duì)本課題的研究背景、意義以及視頻監(jiān)控技術(shù)和嵌入式技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了介紹,然后選擇S3C2440作為本系統(tǒng)的平臺(tái)

4、處理器并構(gòu)建了系統(tǒng)的硬件平臺(tái)。其次,通過(guò)采用Linux系統(tǒng)作為該系統(tǒng)的軟件平臺(tái),構(gòu)建了嵌入式Linux系統(tǒng)的交叉開(kāi)發(fā)環(huán)境,實(shí)現(xiàn)了對(duì)嵌入式Linux系統(tǒng)的引導(dǎo)程序、系統(tǒng)內(nèi)核和文件系統(tǒng)的移植以及視頻采集和以太網(wǎng)控制器驅(qū)動(dòng)的加載,達(dá)到了系統(tǒng)啟動(dòng)的基本要求,完成了對(duì)嵌入式Linux系統(tǒng)操作平臺(tái)的搭建。然后,實(shí)現(xiàn)了嵌入式系統(tǒng)前端攝像頭的視頻圖像采集,對(duì)視頻圖像壓縮編碼的原理進(jìn)行了介紹和分析,根據(jù)視頻壓縮技術(shù)的發(fā)展,采用了H.264實(shí)時(shí)視頻編碼技術(shù)

5、對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行視頻編碼,并通過(guò)對(duì)H.264.編碼器的移植實(shí)現(xiàn)了視頻的壓縮。此外,通過(guò)對(duì)OPENCV視覺(jué)庫(kù)在Windows下的Visual C++上的加載,實(shí)現(xiàn)了上位機(jī)對(duì)接收視頻圖像的解碼和顯示功能。最后,采用基于UDP的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議,編寫(xiě)了嵌入式客戶端的發(fā)送程序及上位機(jī)服務(wù)器的接收程序,實(shí)現(xiàn)了服務(wù)器對(duì)多路客戶端監(jiān)控視頻的顯示以及保存,達(dá)到了目標(biāo)機(jī)客戶端和監(jiān)控服務(wù)器之間網(wǎng)絡(luò)視頻傳輸?shù)囊蟆?br>　　 通過(guò)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的調(diào)試和分析,驗(yàn)證了本