基于嵌入式Linux的视频监控系统的软件设计
基于嵌入式Linux的视频监控系统的软件设计
1、引言
随着计算机技术及网络技术的迅猛发展，公安、安防行业的发展趋势必然是全面数字化、网络化.传统的模拟闭路电视监控系统有很多局限性：传输距离有限、无法联网,而且模拟视频信号数据的存储会耗费大量的存储介质（如录像带)，查询取证时十分烦琐。
基于个人计算机的视频监控系统终端功能较强,但稳定性不好,视频前端（如电压耦合元件等视频信号的采集、压缩、通讯)较为复杂，可靠性不高．基于嵌入式Ｌiｎux视频的网络监控系统不需要用于处理模拟视频信号的个人计算机，而是把视频服务器内置一个嵌入式Web服务器，采用嵌入式实时多任务操作系统．
由于把视频压缩和Wｅｂ功能集中到一个体积很小的设备内,可以直接连入局域网,即插即看，省掉复杂的电缆,安装方便(仅需设置一个IＰ地址）,用户也无需安装任何硬件设备,仅用浏览器即可观看。ﻫ基于嵌入式Liｎｕｘ的视频网络监控系统将嵌入式Linux系统连接上Ｗeｂ，即视频服务器内置一个嵌入式Wｅb服务器，摄像机传送来的视频信号数字化后由高效压缩芯片压缩,通过内部总线传送到内置的Wｅb服务器上。ﻫ
2、绪论
视频监控系统是安全防范系统的组成部分，它是一种防范能力较强的综合系统.视频监控以其直观、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,涌现出大量的嵌入式视频监控系统。
2．１视频监控系统概述
视频监控是利用机器视觉和图像处理的方法对图像序列进行运动检测、运动
目标分类、运动目标跟踪以及对监视场景中目标行为的理解与描述.其中，运动检测、目标分类、目标跟踪属于视觉中的低级和中级处理部分,而行为理解和描述则属于高级处理。运动捡测、运动目标分类与跟踪是视频监控中研究较多的三个问题;而行为理解与描述则是近年来被广泛关注的研究热点,它是指对目标的运动模式进行分析和识别,并用自然语言等加以描述。
２．2视频监控系统发展
视频监控技术的发展大致可分为四个阶段:闭路电视系统构建的模拟系统、数字信号控制的模拟视频监控系统、数字硬盘录像设备为核心的视频监控系统和现在的数字网络视频监控系统。
第一代视频监控系统是采用闭路电视系统构建的模拟系统,通过摄像机、监视器、磁带录像机等构成I甜.由于模拟矩阵很难做到数十路的切换，不能与报警系统联动，不能对前端进行控制且价格昂贵、操作管理复杂、很难实现较大系统的要求,已经逐渐被淘汰。
第二代视频监控系统是数字信号控制的模拟视频监控系统。数字信号控制的模拟视频监控系统又分为基于微处理器的视频切换控制加PC机的多媒体管理和基于PＣ机实现对矩阵主机的切换控制及对系统的多媒体管理两种类型。
第三代视频监控系统是以数字硬盘录像设备为核心的视频监控系统.90年代末,随着多媒体技术、视频压缩编码技术、网络通讯技术的发展，数字录像监控系统迅速崛起。
数字监控录像系统通常分为两类:一类是基于PC机组合的计算机多媒体工作方式;另一类是嵌入式数字监控录像系统．
1.基于PC的视频监控录像系统的组成结构为:
兼容/工控ＰＣ机+视频采集卡＋普通／较可靠的操作系统平台+应用软件从系统的组成结构来分析:
a、PC机
兼容PC机用于2４小时不间断工作时，其性能通常是不可靠的,工控PC 机相对兼容Pc机的稳定性有一个档次上的提高,适用于较复杂的工作环境;
b、操作系统
以Windows 98为操作平台的系统：一般来说,Win９8的稳定性是有一定
问题的,如果同时应用软件又不是很规范，这样就容易在使用过程中出现工作稳定、死机等问题,而基于PC机的视频监控录像系统其软件的实现是在Wiｎdｏｗs９5/98／NT等通用操作系统上，同时系统文件、应用软件和图像文件都存储在硬盘上，视频处理必须高密度输入大量数据,同时硬盘要进行多工工作,普通的硬盘逻辑(如Windoｗs的FAT3２)已无法适应,以致极易产生系统的不稳定性，造成死机现象;
c、应用软件
采用简易应用软件的系统是不能够应用安防领域的,视频监控系统的应用软件能力上应支持多任务并发处理，如监视、录像、回放、备份、报警、控制等的多工处理能力;
d、视频采集卡
视频监控录像系统通常均为多路输入系统，视频采集卡可采用多卡方式,也可采用单卡方式。一般说,单卡方式集成度高，稳定性会优于多卡方式,很多采用一路一卡的方式很容易形成硬件冲突,其稳定性会有较大的影响。目前市场上也有部分为追求高帧数而设计采用多卡进行迭加的多路单卡设备,但其仍在计算机的总线上进行传输、处理,PＣI总线将是系统的瓶颈,不可能会有质的飞跃.
2.2嵌入方式的数字监控录像系统
嵌入式系统的优缺点
a、系统为专用系统，所以系统小，指令精简,处理速度快
ｂ、系统数据置于ＲOM/ＦLASH ＭＥMＯRY,调用速度快,不会被改变,稳定性好
Ｃ、系统处理实时性好，性能稳定
ｄ、文件管理系统更适合于大量的视频数据
ｅ、该类系统目前四路以上机型还较为少见
f、在网络功能、音视频同步等方面也难令人满意。
第四代视频监控系统一数字网络视频监控系统
1.数字网络视频监控系统的原理
数字网络视频监控系统16Ｊ的关键设备是网络视频信号采集终端（也被称为视频服务器)，网络视频信号采集终端采用嵌入式实时多任务操作系统.摄像机
送来的视频信号在网络视频信号采集终端数字化后由高效压缩芯片压缩，通过内部总线送到网络接口发送到网络上ｌ刀，网络上用户可以直接用在PC机上用浏览器观看网络视频信号采集终端传送过来的摄像机所拍摄的图像,授权用户还可以通过计算机网络透过网络视频信号采集终端控制摄像机镜头和云台的动作或对系统进行配置操作．由于把视频压缩和网络功能集中到一个体积很小的设备内，可以直接连入局域网,达到即插即用，省掉多种复杂的电缆，安装方便（仅需设置一个坤地址),用户也无需安装任何硬件设备,仅通过PC机用浏览器即可观看。
2．数字网络视频监控系统与其它监控系统的比较
a、布控区域广阔
. 数字网络视频监控系统的网络视频信号采集终端直接连入网络，没有线缆长度和信号衰减的限制,同时网络是没有距离概念的，彻底抛弃了地域的概念,扩展布控区域。
b、系统具有几乎无限的无缝扩展能力
所有设备都以IP地址进行标识,增加设备只是意味着口地址的扩充。
c、可组成非常复杂的监控网络
采用基于网络视频信号采集终端为核心的监控系统，在组网方式上与传统的模拟监控和基于PC平台的监控方式有极大的不同，由于视频信号采集终端输出已完成模拟到数字的转换并压缩,采用统一的协议在网络上传输,支持跨网关、跨路由器的远程视频传输。
ｄ、性能稳定可靠,无需专人管理
视频信号采集终端实际上基于嵌入式电脑技术,采用嵌入式实时多任务操作系统，又由于视频压缩和网络功能集中到一个体积很小的设备内,直接连入局域网或广域网,即插即看,系统的实时性、稳定性、可靠性大大提高,也无需专人管理，非常适合于无人值守的环境。
e、当监控中心需要同时观看较多的摄像机图像时,对网络带宽就会有一定的要求。
2视频监控系统的应用概括来说，目前视频监控系统应用领域主要有以下一些方面：
·教育系统主要是校园安全监控、电子考场监控、网络教学、远程教育等；
·电力系统主要是机房无人值守、变电站无人值守、发电厂安全生产管理监控等；
·公检法系统主要是社区监控、城市安全监控、监狱安全监控、庭审直播等；
·部队系统主要是通信机房监控、作战指挥系统、仓储物资监控、基层连队的日常管理监控系统等；
·石化系统主要是油井监控、储油库监控、加油站监控、石化工厂安全生产监控等；
·银行系统主要是银行监控系统的联网、储蓄监控、金库监控等;
·铁路系统主要是站内调度管理系统(视频部分）、站内安全管理、应急指挥系统等;
·税务系统主要是报税服务大厅监控;
·钢铁系统主要是安全生产管理监控系统;
·医疗系统主要是特护病房视频监控、手术直播及教学系统、日常安全管理监控等。
本文主要研讨该系统的软件实现部分
3、总体设计
嵌入式Lｉnux视频网络监控系统是电工电子装置、计算机软硬件以及网络、通信等多方面的有机组合体，它以智能化、网络化、交互性为特征，结构比较复杂。如果利用OSＩ七层模型的内容和形式，把相应的数据采集控制模块硬件和应用软件以及应用环境等有机组合，可以形成一个统一的系统总体框架,其系统总体框架示意图如图l所示.
系统总体框架示意图
摄像机传送来的视频信号数字化后，经过压缩,通过RS－23２／RＳ48５将数据送到内置的Web服务器,嵌入式LJｎux系统的１0/１００M以太网口实现接入Ｉｎterneｔ网络，将现场信号送到客户端。整个系统的核心是嵌入式Liｎuｘ系统。监控系统启动后,嵌入式Liｎuｘ系统启动WｅbＳerver服务程序,接收授权客户端浏览器的请求,Wｅb Sｅｒver将根据通信协议完成相应的监测。ﻫ
3.1硬件设计方案
系统硬件结构如图1 所示,该系统采用Ｓａmｓung公司的ARＭ９内核
芯片Ｓ3C2440作为硬件平台的中央处理器,该处理器主频可达４００ＭＨz，硬件接口和资源丰富,存储单元包括Fｌasｈ和ＳＤRAM,Flasｈ具有掉电保持数据的特性，用于存储Ｂoｏtloader 启动程序、Ｌｉnux 内核映像、文件系统以及用户应用程序等．SDRAM数据存取速度大大高于Flａsh 存储器，用于为操作系统和应用程序提供运行空间．平台利用ＲS２32接口输出调试信息,通过以太网控制器芯片DM９０００扩展了一个网口，用于与外部网络进行通信,通过USＢHOSＴ接口连接USＢ摄像头采集图像数据，经处理器压缩并打包成视频流后经以太网进行传输，终端用户接收到视频流，解码后即可把视频图像显示出来。
图1系统硬件结构图
3。2软件设计方案
软件平台采用的嵌入式操作系统为Ｌinuｘ 2.6.１3，Ｌinux具有内核小、效率高、源码开放、内核直接提供网络支持等优点,但嵌入式系统的硬件资源有限,因此需根据实际需求对内核进行裁剪，配置所需的功能模块，然后再移植到硬件平台上。嵌入式系统的软件开发采用交叉编译调试的方式,在宿主机上安装Ｌinux 系统，建立交叉编译环境,在宿主机编写程序代码,再利用交叉编译工具生成目标机上可用的可执行文件,最后向目标机平台移植。
3.２。1 视频采集模块
视频采集模块通过嵌入式Ｌiｎux 操作系统调用Viｄeo4Liｎux（V４L）[5］和底层设备驱动程序来完成视频捕获。V４L 是Linux 中关于视频设备的内核驱动,它为Linux 下的各种视频设备提供了统一的编程接口，应用程序通过这些接口函数就可以操纵各种不同的设备。视频采集流程如图2 所示。
图2 视频采集流程
（1)打开视频设备。Linｕx下的视频设备文件一般为“/dev/videｏ0”,通过调用函数v４l_ｏpen（),利用vｄ—〉fｄ=open(“/dev/viｄeｏ0”,O_ＲDＷR)打开设备并获得设备文件描述符vd—>ｆd。
(２) 获取设备和图像信息。通过ｖ4l_gｅt_capａbiｌｉty( )函数获取设备信息, 通过ｖ4l_get＿pｉｃtｕre( ）函数获取图像信息。
（３）内存映射。获取图像的方式有两种：ｒead( ）直接读取和ｍmaｐ（)内存映射。直接读取方式通过内核缓冲区来读取图像数据,而本文使用内存
映射方式mmap（）,内存映射方式可以直接把设备文件映射到内存中，进程可以像访问普通内存一样对文件进行访问,读取效率更高。初始化内存映射时,需在内存中开辟一块空间，利用iｏctl(vd-〉ｆd，VIDIOCＧMBＵF，&(vd－＞mbuf)）操作取得需要映射的内存空间大小vd->ｍbuf.ｓizｅ,利用mｍap（）函数，即vd—＞mａp=（uｎsignｅd char*）mmａp(0, vd—〉mbｕf.size，ＰＲＯT_RＥＡD | PＲOT_WRＩTE,ＭAP_SＨＡRＥD, ｖd—〉fｄ, 0）操作，把设备文件的内容映射到内存,vd-〉map指针所指向的内存区即为采集的图像数据,且此内存区具有可读写和共享属性。
（4）初始化采集参数。设置采集视频图像的宽度、高度、格式等信息。
(5)采集视频数据。利用ｉoｃtl（vｄ-〉fd，VIDIＯＣMＣAＰＴＵRE, &(vd-＞mmap））操作采集一帧图像并存放到内存映射区,采集一帧图像后要进行同步操作,利用iｏcｔｌ(vd—〉fd, VIDIＯCSYNC,&(ｖｄ—>fｒaｍe_cuｒｒenｔ)）操作判断该帧图像是否获取完毕.对于获取到的视频图像,通过视频压缩模块压缩成MＰＥＧ—4 视频流,再通过视频传输模块把数据发送到以太网进行传输。
３．２。２视频压缩模块
从摄像头直接采集过来的图像由于数据量较大，不利于进行网络传输,因此需先对其进行压缩编码.MPEＧ—４是目前网络多媒体传输的主要格式，具有高效的压缩率，它利用很窄的带宽,通过帧重建技术来压缩图像数据，以求利用最少的数据获得最佳的图像质量，可满足实时视频传输的要求。本文用软件方式进行视频编码,选择开源高效的Xvｉd 视频编码器对采集的视频图像数据进行MPEG—4压缩编码．Ｘvｉd 视频编码器选用0。9。2 版本,因为该版本已经实现了MＰEG—４的Simｐle Proｆｉｌe（ＳP)特性,而１。０以后的版本增加了很多Advａnced SP(ASP)特性及其他功能，ASＰ特性的加入会增加运算复杂度,降低编码速度,由于嵌入式系统的处理能力有限,一般只使用Ｘｖid 的SＰ特性,因此实验选用Xvｉd0。9。2 编码器，交叉编译并移植到嵌入式系统内．在宿主机Lｉnｕx 操作系统中对Xvｉd0.9。2 进行交叉编译的步骤如下：
(1）解压缩Xviｄ源码：taｒ–xzｖf xvidcoｒe— 0。９。2。ｔaｒ。gz
(2）进入build/generic 目录，创建编译配置文件．由于Xｖｉd 没有针对ＡRM 的汇编优化,因此编译时需将汇编关闭；还需指定程序所运行的平台为arｍ—linuｘ。执行命令:。/coｎｆigure ——ｄiｓable—ａsｓembly ——ho ｓt＝arm—lｉnux
(３）编译:make; mａke inｓtaｌl 。
（４）交叉编译完成后会生成静态库libxｖidｃｏre．a 和动态库libxvidc ｏre.so。＊,用户程序可利用库文件所提供的编程接口调用Ｘvｉd里面的函数.摄像头采集的视频帧为YUＶ4２0 格式,通过Ｘviｄ编码器的eｎcoｄｅr_encode 函数实现视频压缩,该函数定义如下:int ｅncｏder_ｅncｏdｅ（Encodｅｒ*pEｎc,ＸVID_ＥＮC_FRAME *pＦrame, XVID_EＮC_STAＴS＊pResuｌt）；其中，pEnc 为编码器实例的句柄；pFramｅ是XVIＤ_EＮC＿ＦRAME类型的结构体变量,负责传递参数信息给编码器,这些信息包含色彩空间、编码质量、输入输出数据缓冲区指针等;pRｅsｕｌt是XVＩD＿ＥNC_STATS 类型的结构体变量，可以返回编码操作执行的状态信息。
３。2。3 视频传输模块
视频传输模块负责把压缩后的视频流传输到以太网，对实时性要求较高，本文使用实时传输协议(Rｅal—tiｍｅTrａｎsｐｏｒt Prｏtocoｌ，RTP),它可以在一对一或者一对多的网络环境中实现流媒体数据的实时传输。JRTPLIＢ[7]是一个利用C＋＋语言实现的开源RTP库,它完全遵循RＦC 188９设计，使用ＳOCKＥＴ机制实现网络通讯,可运行于包括Lｉｎｕｘ和Ｗiｎｄows 在内的多种不同操作系统上.本文使用JＲTPＬIB 进行实时流媒体编程，发送端操作系统为Lｉｎux，接收端为Windoｗs。在Ｌｉｎuｘ平台上用JRTPＬIB 进行实时多媒体编程前,需先对JＲTPLＩB 进行交叉编译。
(1）JRTPLIB 初始化通过调用RTPＳｅssionParams 类的SetOwnTimestamｐＵnit（)方法设置一个恰当的时间戳，调用SetMaxｉｍｕmＰacketSｉzｅ( ）方法设置允许传输的最大ＲTP 包字节数(默认为１400字节）;通过调用RTPUDＰｖ4ＴransmｉssiｏnPａrａms 类的SｅtPortbaｓe()方法设置发送端数据传输所用的端口号(需为偶数).初始化完这
两个变量后,通过RTPSesｓion类的Ｃrｅatｅ()方法创建一个RTP 会话。
(2) JRTPLＩＢ数据传输RTP 会话创建完成后，还需指定数据发送的目标地址，RTP 协议允许一个会话包含多个目标地址, 增加或删除目标地址可通过RTPSesｓioｎ类的AddＤestinatiｏn（)、DeleteＤestination( )、Clea ｒDestinations（）方法来实现.目标地址指定之后，通过RTPSesｓiｏn 类的SeｎdPackeｔ()方法即可向指定的目标地址发送流媒体数据.SendPacｋet（）是一个重载函数，具有多种形式，本文使用的形式为:int ＳendPack ｅt(const voｉｄ*ｄａta，ｓizｅ_t len, ｕint8_ｔｐt,bｏol ｍaｒk，uint３2＿t timestampｉnc）;
当一帧数据所占字节数大于允许传输的最大RTP包字节数MaｘＰａｃketSi ｚe 时，需对一帧数据进行分割传输,使每次发送的字节数不大于MaｘＰａck ｅtSｉzｅ,可使用SendPacｋet（)的mａrｋ参数来标识传输的RTＰ包是否属于同一帧数据，若一帧数据需分成N 次发送，则前N—1次发送的RＴP 包的mａrk 标志设为0，第N 次发送的RＴP 包的mark 标志设为1，即以ｍarｋ=1来判断分割传输的数据是否发送完成。实现过程如下: dｏ｛
if(lengtｈ〉ＭaxＰacketSｉze）{
mａrｋ=0；
发送长度为MaxPackｅtSize 的ＲTP 包;
lenｇｔh=ｌength—ＭａｘPackｅｔＳize;
}
else｛
mark=1;
发送长度为length 的RTＰ包；
brｅak; //一帧数据发送完成
｝
}whilｅ(1）；
(3) ＪRTＰLIB数据接收
接收数据时,以BeginDatａAｃcess()函数开始，以ＥnｄＤataＡｃceｓs（)
函数结束。为了能正确接收同一数据源的数据报，必须先对数据源表（soｕrc ｅtable)加锁，BegｉnDataAｃcess( )函数可实现这一加锁操作，确保在使用数据源表的同时轮询（poｌl)线程不能访问它,此时可进行数据接收操作,当正确接收一个数据报后，调用EndDaｔａAcｃｅss()函数即可实现对数据源表的解锁。
图3 RTＰ发送与接收流程图
RTP发送与接收流程图如图3 所示．对于分割传输的ＲTP 包,根据ＲTP 包的mark 标志来判断一帧数据是否接收完成,若ｍark=0，则表示此RＴP包为分割传输的数据包,需循环接收直到marｋ=１为止,然后把这些ＲTP 包重新组合成完整的一帧数据。
３.2。4 视频解码与回放
接收到的视频流数据经过Xｖid 解码器的ｄｅｃoｄer_deｃode 函数进行解码,该函数定义如下:
inｔdecoder_decｏde（DEＣOＤＥR＊dec, XVID_ＤEＣ＿ＦＲAME * frａme)；
其中，dec 为解码器实例的句柄,frａme 为ＸVＩD＿DEC＿FＲAＭE 结构体变量,包含解码前后图像数据的缓冲区指针、码流长度等信息。解码后的图像可在客户端软件上显示出来。
4、展望与小结
在今后的工作中，需要对视频采集模块继续优化,因为摄像头采集的图像信息还不是很流畅,希望通过移植ＱＴ界面,来优化图像的传输,其次,网络摄像机是当今比较热门的产品，我们虽然实现了远程监控,但是相关技术还有待与优化,对服务器、客户端之间的编程模式还不是很熟悉，需要进一步学习,另外,设计中采用的ARＭg芯片功能比较强大，接口比较丰富,在以后的实际工作中可以根据自己的需要，可以进行更加有效的扩展。
未来的视频监控系统应该具有智能化的特点,能够自行对异常情况进行判断,并发出报警,这就需要合适的运动检测算法对监控图像进行分析判断。另外未来的视频监控系统还可具有安防互动功能，与各种传感器、控制器连接,实现自动目标跟踪等功能.在网络视频监控系统的未来发展空间中，这些功能的实现是有
充分技术保障的.而且随着技术的发展和成熟,视频监控系统的成本也应该进一步的降低,一世英更广泛领域的需要。
由于我们都属于初学者,虽然最终实现了这些功能，但是对中间相关的一些模块开发，比如驱动等等还不太了解,只是做了部分修改,还有待于进一步学习掌握，论文的撰写可能有某些不足,望老师指正。
基于嵌入式Linux的视频监控系统的软件设计 基于嵌入式Linux的视频监控系统的软件设计 1、引言 随着计算机技术及网络技术的迅猛发展，公安、安防行业的发展趋势必然是全面数字化、网络化.传统的模拟闭路电视监控系统有很多局限性：传输距离有限、无法联网,而且模拟视频信号数据的存储会耗费大量的存储介质（如录像带)，查询取证时十分烦琐。 基于个人计算机的视频监控系统终端功能较强,但稳定性不好,视频前端（如电压耦合元件等视频信号的采集、压缩、通讯)较为复杂，可靠性不高．基于嵌入式Ｌiｎux视频的网络监控系统不需要用于处理模拟视频信号的个人计算机，而是把视频服务器内置一个嵌入式Web服务器，采用嵌入式实时多任务操作系统． 由于把视频压缩和Wｅｂ功能集中到一个体积很小的设备内,可以直接连入局域网,即插即看，省掉复杂的电缆,安装方便(仅需设置一个IＰ地址）,用户也无需安装任何硬件设备,仅用浏览器即可观看。ﻫ基于嵌入式Liｎｕｘ的视频网络监控系统将嵌入式Linux系统连接上Ｗeｂ，即视频服务器内置一个嵌入式Wｅb服务器，摄像机传送来的视频信号数字化后由高效压缩芯片压缩,通过内部总线传送到内置的Wｅb服务器上。ﻫ 2、绪论 视频监控系统是安全防范系统的组成部分，它是一种防范能力较强的综合系统.视频监控以其直观、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,涌现出大量的嵌入式视频监控系统。 2．１视频监控系统概述 视频监控是利用机器视觉和图像处理的方法对图像序列进行运动检测、运动
目标分类、运动目标跟踪以及对监视场景中目标行为的理解与描述.其中，运动检测、目标分类、目标跟踪属于视觉中的低级和中级处理部分,而行为理解和描述则属于高级处理。运动捡测、运动目标分类与跟踪是视频监控中研究较多的三个问题;而行为理解与描述则是近年来被广泛关注的研究热点,它是指对目标的运动模式进行分析和识别,并用自然语言等加以描述。 ２．2视频监控系统发展 视频监控技术的发展大致可分为四个阶段:闭路电视系统构建的模拟系统、数字信号控制的模拟视频监控系统、数字硬盘录像设备为核心的视频监控系统和现在的数字网络视频监控系统。 第一代视频监控系统是采用闭路电视系统构建的模拟系统,通过摄像机、监视器、磁带录像机等构成I甜.由于模拟矩阵很难做到数十路的切换，不能与报警系统联动，不能对前端进行控制且价格昂贵、操作管理复杂、很难实现较大系统的要求,已经逐渐被淘汰。 第二代视频监控系统是数字信号控制的模拟视频监控系统。数字信号控制的模拟视频监控系统又分为基于微处理器的视频切换控制加PC机的多媒体管理和基于PＣ机实现对矩阵主机的切换控制及对系统的多媒体管理两种类型。 第三代视频监控系统是以数字硬盘录像设备为核心的视频监控系统.90年代末,随着多媒体技术、视频压缩编码技术、网络通讯技术的发展，数字录像监控系统迅速崛起。 数字监控录像系统通常分为两类:一类是基于PC机组合的计算机多媒体工作方式;另一类是嵌入式数字监控录像系统． 1.基于PC的视频监控录像系统的组成结构为: 兼容/工控ＰＣ机+视频采集卡＋普通／较可靠的操作系统平台+应用软件从系统的组成结构来分析: a、PC机 兼容PC机用于2４小时不间断工作时，其性能通常是不可靠的,工控PC 机相对兼容Pc机的稳定性有一个档次上的提高,适用于较复杂的工作环境; b、操作系统 以Windows 98为操作平台的系统：一般来说,Win９8的稳定性是有一定
基于ARM与Linux的嵌入式网络视频监控系统设计 随着网络通信技术与多媒体技术的发展,嵌入式视频监控技术逐渐步入一个全新数字化网络阶段,广泛运用于电信、银行、交通、电力、智能楼宇等诸多领域。目前,第三代基于网络摄像机的网络视频监控系统正在兴起,以它特有 的优势逐步成为监控系统新潮流。因此,前端一体化、视频数字化、监控网络化、系统集成化是视频监控系统公认的发展方向。嵌入式视频监控技术以嵌入 式系统视频采集、视频编解码、网络传输技术为核心,对其稳定性、实时性和兼容性有很高的要求。本文基于这种趋势和技术要求,提出一种适合小企业、学校等小场合且性价比高的网络视频监控系统。根据系统设计要求,作者选择了 S3C2440硬件平台和嵌入式Linux软件平台进行开发,实现了前端USB的视频采集、视频压缩、网络实时传输。论文的主要工作包括:(1)嵌入式软件开发平台 的构建,包括BootLoader设计、Linux内核裁剪移植、Linux驱动程序的设计、根文件系统的制作。(2)视频采集与压缩,主要涉及的工作是基于MPEG-4的视频压缩,本文提出了一种改进型的运动估计算法,极大的提升了MPEG-4压缩性能。且在MPEG-4源码库XviD中得到了实现。(3)网络实时传输,因为视频的网络传 输对实时性要求较高,所以设计了一个基于UDP协议的视频服务器,并且扩展了UDP协议,使其能够提供可靠的视频传输。还设计完成了解码显示的客户端程 序。最后对该网络视频监控系统进行了评价,并对该课题的后续工作进行了展望。 同主题文章 [1]. 谢红辉. 基于网络的视频通信系统的设计' [J]. 通信技术. 2009.(07) [2]. 程德强,钱建生. 数字视频监控服务器及其关键技术研究' [J]. 煤炭 科学技术. 2004.(10) [3]. 李琦. 网络数字视频技术在图书馆中的应用' [J]. 现代图书情报技术. 2003.(05) [4]. 张亚生,王霖. 基于MPEG-4的网络视频监控系统设计' [J]. 无线电通信技术. 2003.(02) [5]. 胡师彦. 基于视频监控应用的视频压缩' [J]. 黑龙江科技学院学报. 2002.(01) [6]. 马少伟. 嵌入式矿井综合信息网关的设计与实现' [J]. 计算机应用. 2007.(S1)
Linux嵌入式系统毕业论文 题目Linux操作系统的实时性技术研究 专业计算机科学与技术 系别计算机科学与技术 学院计算机科学与信息工程
摘要：信息技术的发展和Internet广泛深入的应用使嵌入式系统成为电子计算机行业的热点。嵌入式系统技术上的成就为航空航天、工业控制等技术领域上的探索提供了更加科学和有效的手段，同时也为人们的日常生活带来了更多欣喜和便利。嵌入式技术是在计算机和通信技术的基础上发展起来的，以嵌入式微处理器和嵌入式操作系统为发展核心。诸多的嵌入式操作系统中，嵌入式凭借自身硬件支持上的广泛性、开源性和可移植性等特点发展迅速。 在嵌入式技术日新月异的背景下，许多应用对于嵌入式系统的实时性提出了更高的要求，根据这一要求，本文将致力于嵌入式Linux实时性能的研究。所研究的嵌入式Linux的目标硬件平台采用基于X86体系结构的PC/104总线系统，该总线系统包括CPU模块和数据采集模块。 本文首先概括地介绍了嵌入式系统的概念及特点、PC/104总线的特点、嵌入式系统目前国内外的发展状况，在此基础上介绍了本课题的研究背景及必要性；然后对实验系统硬件平台的设计和配置做了详细介绍；接下来在分析了Linux内核关键机制后详细论述了目标系统的嵌入式Li~软件环境的构建过程，其中对符合本实验要求的Linux内核的定制和移植、根文件系统的构造、引导加载程序的写入做了详细描述。本文的重点是开发数据采集模块在自行构建的嵌入式Linux软件环境下的设备驱动，其中首先对Linux设备驱动程序作了简要介绍，然后详细描述了数据采集模块设备驱动的设计与实现过程。本文的最后通过一个基于C/S网络架构的远程数据采集程序对嵌入式Linux的实时性能作了测试和论证。 关键词：嵌入式系统、Linux、PC/104、设备驱动、实时性
视频监控系统设计毕业论文 摘要：随着科技的快速发展，视频监控系统在各个领域得到了广泛应用，如企业、公共场所、交通领域等。本文主要研究了视频监控系统的设计。首先介绍了视频监控系统的概念和应用，并分析了其优势和不足。然后，详细介绍了视频监控系统的设计过程，包括需求分析、系统架构设计、硬件和软件设计以及系统集成等。最后，通过实际案例，验证了所设计的 视频监控系统的可行性和有效性。本文的研究对于进一步完善视频监控系 统的设计和应用具有一定的参考价值。 关键词：视频监控系统、设计、需求分析、系统架构、硬件设计、软 件设计、系统集成 一、引言 视频监控系统是一种利用摄像机、视频录像机、监视器等设备以及相 关的硬件和软件技术，对特定区域进行实时监控和录像的一种系统。随着 科技的不断发展，视频监控系统在各个领域得到了广泛应用，如企业、公 共场所、交通领域等。它可以有效地监控和管理人员和财产安全，提高社 会治安水平，防止违法犯罪行为的发生，维护社会秩序。 二、视频监控系统的概念和应用 视频监控系统主要由多个摄像机、视频录像机、监视器、存储设备、 网络等组件构成。摄像机用于采集监控区域的画面，视频录像机用于录制 和存储监控画面，监视器用于显示监控画面，存储设备用于存储录制的视 频文件，网络用于传输监控画面和远程管理等。 视频监控系统广泛应用于企业、公共场所、交通领域等。在企业中， 视频监控系统可以用于监控员工的工作状态和行为，预防盗窃和偷窃等行
为。在公共场所，视频监控系统可以用于监控和管理人员和财产安全，维 护社会秩序。在交通领域，视频监控系统可以用于监控道路交通状况，预 防交通事故的发生。 三、视频监控系统的优势和不足 视频监控系统具有多方面的优势，如实时性强，能够及时获取监控画面；有效性高，可以准确地监控和管理人员和财产安全；可靠性强，能够 长时间稳定运行等。然而，视频监控系统也存在一些不足之处，如安全性差，容易被黑客攻击；成本高，需要投入大量资金购买设备和维护系统等。 四、视频监控系统的设计过程 1.需求分析 需求分析是视频监控系统设计的第一步，主要通过对用户需求的分析，明确系统的功能和性能需求，为后续的设计和实施提供基础。在需求分析中，主要需要确定监控区域、监控对象和监控目的等。 2.系统架构设计 系统架构设计是视频监控系统设计的核心环节，主要包括系统的硬件 和软件结构设计。硬件结构设计主要包括摄像机、视频录像机、监视器、 存储设备等设备的选型和布置。软件结构设计主要包括系统平台的选择和 应用软件的开发。 3.硬件和软件设计 硬件设计主要包括摄像机的安装和调试、视频录像机的配置和安装、 监视器的调试和布置等。软件设计主要包括视频监控系统的界面设计、功 能模块的开发和集成等。
嵌入式 Linux远程监控系统的设计与开 发分析 摘要：在计算机和互联网的广泛普及下，为了避免出现网络故障或者安全事故，就需要对网络应用效果进行实时监控，通过对嵌入式Linux的远程监控系统进行设计和开发分析，可以有效提高计算机技术的远程监控效果，也能使监控系统变得更加高效灵活。 关键词：嵌入式Linux；远程监控系统；设计和开发 引言：远程监控系统对计算机网络的应用起到了重要的控制作用，而传统的远程监控采用的是阻抗匹配功率放大的宽频波段进行网络远程监控信息采集，这种传统的远程监控存在一定的缺陷，难以满足实际监控需求，基于此，对嵌入式Linux远程监控系统进行设计和开放，不但可以满足实际监控要求，还能在远程监控中实现稳定、持久的运行。 1.嵌入式Linux的概述 基于嵌入式Linux进行计算机远程监控系统的开发和设计分析中，需要将嵌入式Linux操作系统进行裁剪修改，才能实现在计算机系统上进行操作运行。然而嵌入式Linux在具体的应用过程中主要继承了Internet的无限开放源代码资源，导致嵌入式Linux系统具有嵌入式操作的特征同时又具备GPL协议，因此嵌入式Linux远程监控系统具有巨大的利用价值和广阔的应用前景[1]。与此同时，嵌入式Linux具有版权免费的优点，所有媒介支持网络特性免费，对于软件的移植和代码的开放，都有众多的应用特点。其次嵌入式Linux应用产品的开发周期比较短，大部分公司代码都可以得到嵌入式Linux的支持，具有实时性、稳定性以及安全性良好的优点。 2.远程监控系统的硬件设计和指标性能描述
2.1嵌入式Linux设计指标和基本原理 在嵌入式Linux远程监控系统的设计过程中，可以将嵌入式Linux系统分为 软件和硬件两种不同的系统内容。在对动态实时监测全新数据嵌入式Linux的节 点中，能够给相关数据信息的采集子模块提供代表身份的网络唯一识别码。同时 为了实现嵌入式Linux的网络远程监控，通过自组织的方式还可以使不同监测模 块节点数据在发送过程中加入并传递到协调器的模块存储单元中，有利于对不同 监测节点进行反馈数据的分析。最终利用协调模块将集中采集和自动收集到的数 据信息发送到控制中心，并通过监测算法加强对系统的远程控制，从而开展实时 数据的分析。 2.2网络远程监控系统硬件设计 在网络远程监控数据以及信息传输处理时，由于受到D/A分辨率和A/D转换 器转换速率的影响[2]。因此在进行预处理和动态模拟处理的过程中，通常取值范 围在-40~40dB范围内，但是在这个处理的过程中，将大量的数据范围提升到 80dB时，输出的信号范围幅度在±10V左右。借助8通道以及同步输入的方式作 为主要采样通道，可以在整个过程中保障采样率超过200HZ，同时也能保证D/A、A/D的分辨率都在12位数，而D/A的转换速率也在200HZ以上，具体的型号发生 电路匹配图如图1所示。在嵌入式Linux远程监控系统的设计和开发中，使用 USB摄像头和帧缓冲设备，能够将获得的信息数据发送到终端服务器上，并实现 在客户端以及终端服务中发送的控制命令。首先是USB摄像头的使用，在嵌入式Linux中采取标准的Video for Linux定义接口、内核以及驱动等程序，能够确 保整个设备在标准范围内，对于嵌入式Linux操作系统中应用USB摄像头的过程中，还可以在嵌入式Linux中添加对应的Video4Linux驱动器支持BSB摄像头驱 动模块，并以静态加载的方式进行驱动。在对USB摄像头的操作过程中，需要先 进入到Linux的源代码目录中，并在终端输入“make menuconfig”的命令后， 系统界面会弹出对应的选项内容，通常选择“Multimedia device”后，再勾选“Video For Linux”，从而实现对Video4Linux模块的加载，不仅如此，还能 为视频的采集设备提供一个编程接口，使嵌入式Linux在内核中加入USB数字摄 像头，为其提供驱动支持。其次是在嵌入式Linux帧缓冲设备中，显示设备通过
基于嵌入式Linux视频监控传输系统的设计与实现 随着科技的发展和智能化应用的普及，基于嵌入式Linux的视 频监控传输系统已经成为了一个不可忽视的领域。本篇文章将介绍一个基于嵌入式Linux的视频监控传输系统的设计与实现。 1.系统设计 整个视频监控传输系统由视频源、视频传输、视频接收三个部分组成。其中视频源可以是任何摄像头或者视频采集设备，视频传输是通过网络将视频数据传输到接收端，视频接收可以是监视器或者终端设备。 1.1 系统架构 整个系统采用了典型的客户端-服务器端架构。系统由两个主 要部分组成：服务器和客户端。服务器端负责视频数据采集、压缩、打包、封装、传输和解析，由于视频数据包较大，需要采用网络传输。 客户端主要是展示视频，需要解析数据、解压缩、解包和显示。 1.2 视频数据采集 为了获取视频数据，需要选择合适的采集设备或摄像头。设备或摄像头的选择应根据具体的需求来进行选择，例如，需要监控室内还是室外、需要多大的视角、传感器的大小等。本系统选择了一个单片机和一个摄像头的组合作为视频源，通过I2C
数据总线将数据传输到linux系统上。 1.3 视频数据传输 视频数据传输的方式有很多种，本系统采用了TCP/IP协议进行传输。TCP协议具有高可靠性，可以保证数据传输的稳定性和可靠性。 2.系统实现 2.1 环境搭建 首先需要搭建嵌入式linux系统环境。本系统选择了树莓派作为嵌入式linux系统的平台，安装了嵌入式linux系统和相关驱动程序。 2.2 实现视频数据采集 树莓派使用I2C作为数据总线，因此需要编写相关驱动程序实现摄像头与单片机之间的数据传输。本系统采用了V4L2编写驱动程序，可以实现摄像头数据的采集与传输。 2.3 实现视频数据传输 视频数据传输是本系统的重点，需要实现高效、稳定的数据传输。本系统选择了TCP/IP协议进行数据传输，采用了socket 编程实现。
视频监控系统设计毕业论文 上海交通大学继续教育学院 毕业设计说明书 毕业设计题目视频监控系统设计 系电子信息工程系 专业班级 姓名 学号 指导教师 年月日 视频监控系统设计 摘要 随着现代电子技术的发展，视频监控系统也逐步由模拟走向数字化。视频监控系统是安防领域中的重要组成部分，是所有安全系统中最关键的子系统。系统通过遥控摄像机，直接观察被监视场所的情况，同时可以把被监视场所的情况进行同步录像。另外，视频监控系统还可以与防盗报警系统等其它安全技术防范体系联动运行，使用户安全防范能力得到整体的提高。 本文通过阐述视频监控系统的系统组成结构、系统主要设备的性能特点、技术指标的参数，说明如何构建CCTV系统中选择性价比优秀的产品以及如何构建性能良好、技术先进、安全可靠的电视监控系统;通过数字电视监控系统的视频采集卡、嵌入式硬盘录像机的系统性能和技术参数、选择指标的比对以及模拟电视监控系统和数字电视监控系统的优缺点的比对，说明如何建设数字电视监控系统、通过比较同轴电缆、双绞线、光纤、射频调制传输的传输距离、传输频带和带宽、信号
的衰减程度等的优缺点，可以在工程中有效合理的选择信号的传输方式和传输介质;通过阐述视频信号的各种压缩方式、视频采集卡的技术数据和选取标准，说明在选择利用网络传输视频信号时如何有效合理的利用网络的传输速度、获得流畅的视频流传输、清晰稳定的视频回放信号。 本文最后通过对一例校园监控系统构建的简单介绍,说明智能监控系统在实际 中的应用,及其所带来的高效快捷的报警联动,让警卫人员可以对突发事件进行有效及时的处理。 1 视频监控系统设计 Summary With the development of modern electronic technology, video surveillance system is also gradually from analog to digital. Video surveillance systems are an important component in the security field, are the most critical subsystems of all security systems. System by remote camera, direct observation of the monitored sites, as well as monitoring sites are synchronized video. In addition, the video monitoring system and burglar alarm system and other security technology to prevent system linkage operation, enable user security overall capacity increase. This article through set out video monitoring system of system composition structure, and system main equipment of performance features, and technology indicators of parameter, description how building CCTV system in the select price/performance excellent of products and how building performance good, and technology advanced, and security
基于嵌入式Linux的视频监控系统设计与实现的开 题报告 一、研究背景 随着社会的发展和科技的进步，人们对于安全问题的关注度越来越高，视频监控系统在安防领域的应用也越来越广泛。经过多年的发展，视频监控系统不仅可以实现实时监控和录像回放等功能，还可以通过网络实现远程访问和管理，这为安防工作带来了很大的便利与可靠性。 在视频监控系统的设计中，软件平台是一个非常关键的部分。嵌入式Linux作为一种轻量级的操作系统，具有开放源代码、易于移植和扩展性强等优点，已经成为嵌入式设备开发的主流平台。在视频监控系统的设计与实现中，基于嵌入式Linux的解决方案已经广泛应用，并取得了良好的效果。 二、研究目的 本文主要针对基于嵌入式Linux的视频监控系统设计与实现进行研究，旨在实现以下目标： 1.实现视频监控系统的硬件和软件设计，在系统开发中应用嵌入式Linux平台，选用适合的硬件平台集成摄像头等硬件资源。 2.设计和实现视频监控系统的网络通信功能，实现视频监控系统的实时监控和远程访问等功能。 3.实现视频监控数据的组装、传输和存储等功能。 4.完成系统性能测试，对系统进行功能测试和用户友好性测试，取得满意的结果。 三、研究方法
本文采用实验法和文献研究法相结合的方法对基于嵌入式Linux的 视频监控系统进行研究与设计。首先，对相关文献进行阅读，系统的学 习和掌握基于嵌入式Linux的视频监控系统的设计思路和相关技术；其次，通过实验，设计和实现基于嵌入式Linux的视频监控系统，对系统的性能、功能和可靠性进行测试验证；最后，对实验结果进行分析总结，并提出 未来的研究方向和改进措施。 四、预期成果 本文旨在基于嵌入式Linux的视频监控系统设计与实现。主要研究 内容包括视频监控系统的硬件和软件设计、网络通信功能的实现、视频 监控数据的组装、传输和存储等功能。预期成果如下： 1.完成基于嵌入式Linux的视频监控系统的设计和实现，实现实时监控和远程访问等功能。 2.对系统性能进行测试，包括功能测试和用户友好性测试，取得满 意的结果。 3.对实验结果进行总结分析，提出未来的研究方向和改进措施。 五、研究意义 本文的研究对于完善基于嵌入式Linux的视频监控系统的设计和实 现具有一定的意义和价值： 1.基于嵌入式Linux的视频监控系统具有轻便、高效、节能等特点，具有广泛的应用前景和市场价值。 2.本文的研究成果可以为后续相关研究提供技术参考和借鉴，也可 以为相关领域的开发者提供参考文献。 3.通过本文的研究，可以为进一步完善视频监控系统的设计和功能 提供实验基础和思路。
目录 目录......................................................................................................... I 摘要........................................................................................................ IV Abstract ...................................................................................................... V 第一章绪论 (1) 1.1 研究背景及现状 (1) 1.1.1 研究背景 (1) 1.1.2 视频监控的现状 (1) 1.2 研究目的和意义 (2) 1.3 本论文主要工作 (3) 1.4 论文总体结构 (4) 第二章视频采集编码系统的硬件开发平台 (5) 2.1 硬件平台综述 (5) 2.2 硬件模块介绍 (5) 2.2.1 ARM11处理器介绍 (5) 2.2.2 摄像头介绍 (8) 2.3 内核、文件系统及各驱动移植 (10) 2.3.1 Linux内核的移植 (10) 2.3.2 Linux 文件系统移植 (12) 2.3.3 Linux设备驱动 (13) 2.3.3.1 Linux设备驱动的简介 (13)
2.3.3.2 摄像头设备驱动 (15) 2.3.3.3 MFC模块的驱动 (17) 2.4 本章小结 (19) 第三章H.264视频编码标准 (20) 3.1 H.264标准概述 (20) 3.2 H.264编码新特性 (20) 3.2.1 帧内预测编码 (20) 3.2.2 帧间预测编码 (21) 3.2.3 整数变换和量化 (22) 3.2.4 熵编码 (22) 3.3 H.264码流结构分析 (23) 3.4 H.264网络传输适应性 (23) 3.5 本章小结 (25) 第四章视频采集与编码的软件设计 (26) 4.1 系统总体介绍 (26) 4.2 基于V4L的视频采集设计 (27) 4.2.1 V4L标准的介绍 (27) 4.2.2 V4L支持的数据结构及其用途 (27) 4.2.3 视频采集流程 (29) 4.3 H.264编码设计 (34) 4.4 本章小结 (37) 第五章结束语 (38)
基于嵌入式Linux的双通道DVR系统设计与实现 基于嵌入式Linux的双通道DVR系统设计与实现 摘要：本文基于嵌入式Linux系统设计了一个双通道数字视频录像机（DVR）系统，以实现两个摄像头的实时视频录制 和存储。文章首先介绍了DVR系统的背景和应用，然后详细讨论了系统的硬件设计和软件架构，并描述了系统的实现步骤和关键技术。最后，通过实际测试验证了该DVR系统的性能和稳定性。 关键词：嵌入式Linux，DVR，双通道，摄像头，实时视 频录制 1. 引言 数字视频录像机（Digital Video Recorder，DVR）是一种通 过数字化技术对视频信号进行压缩、存储和回放的设备。随着监控摄像技术的发展，DVR系统逐渐取代了传统的模拟录像机，成为现代安防系统中的重要组成部分。本文旨在设计和实现一个基于嵌入式Linux的双通道DVR系统，以满足实时视频录制和存储的需求。 2. 系统设计 2.1 硬件设计 本系统采用了一种基于嵌入式Linux的硬件平台，其中包括嵌入式处理器、DDR存储器、DVR芯片、摄像头等。嵌入式处理 器负责控制系统的运行和数据处理，DDR存储器用于存储视频 数据，DVR芯片实现视频信号的采集、压缩和存储，摄像头用 于捕捉视频图像。 2.2 软件架构 系统的软件部分主要由操作系统、驱动程序和应用程序组成。
操作系统采用嵌入式Linux，并通过定制的内核配置来满足系 统的需求。驱动程序主要用于实现DVR芯片和摄像头的控制，并提供对视频数据的读写接口。应用程序则负责实现具体的录像功能，包括视频信号采集、编码、存储和回放等。 3. 系统实现 3.1 硬件实现 首先，搭建硬件平台，将嵌入式处理器、DDR存储器、DVR芯 片和摄像头等组件连接起来，保证硬件的正常工作。然后，编写相应的驱动程序，实现DVR芯片和摄像头的控制，确保视频信号的正确采集和传输。 3.2 软件实现 在软件方面，首先，在嵌入式Linux中进行内核配置，启用对DVR芯片和摄像头的支持，并进行必要的设备初始化。其次， 开发应用程序，实现视频信号的采集、编码和存储。为了确保实时性，可以使用多线程的方式，分别处理两个摄像头的视频信号。最后，添加回放功能，使用户能够随时查看录制的视频。 4. 实验与结果 为了验证系统的性能和稳定性，我们进行了一系列实验。在实验中，通过同时录制两个摄像头的视频信号，观察系统的实时录制和存储能力。结果表明，系统能够稳定地录制两个摄像头的视频信号，并且具有较好的实时性。 5. 结论 本文设计和实现了一个基于嵌入式Linux的双通道DVR系统，能够实时录制和存储两个摄像头的视频信号。通过实验验证了系统的性能和稳定性。该系统可以广泛应用于监控、安防等领域，并具有较好的发展潜力。
基于嵌入式Linux下的物联网视频监控研究-开题报告(邱守智) 一、研究 当前，物联网技术得到了广泛应用和发展，视频监控作为其中的一个重要应用场景也得到了广泛的关注。目前虽然已经有成熟的视频监控方案，但存在着一些问题，比如高成本、不易移动、依赖于网络、对硬件资源要求高等问题。而嵌入式Linux技术的出现，为解决这些问题提供了一个新的思路和途径。 二、研究目的和意义 本研究旨在通过嵌入式Linux技术开发一款基于物联网的视频监控系统，具体目的如下： 1.降低视频监控系统的成本，使其更具普及性； 2.提高视频监控设备的灵活性和便携性，方便部署； 3.探索嵌入式Linux技术在视频监控领域的应用； 4.推动物联网技术在视频监控领域的创新与发展。 三、研究内容 本研究的主要内容包括： 1.基于嵌入式Linux系统的软硬件环境搭建 2.设计可扩展的视频监控系统，实现监控设备与服务器之间的数据传输 和控制 3.设计合理的视频编码与解码方案，确保视频数据传输质量 4.在应用层实现视频数据的采集、存储、分析和展示 四、研究方法 本研究采用如下研究方法： 1.调研已有的物联网视频监控方案，并进行比较和分析； 2.基于嵌入式Linux系统和硬件平台，进行系统设计和开发； 3.针对视频编码和网络传输等方面进行优化和测试； 4.对系统进行实际场景下的测试和验证。 五、研究计划 本研究的时间计划如下：
时间计划 2022年1月-2月调研相关技术文献和已有物联网视频监控方案，制定具体的 研究方案 2022年3月-5月基于嵌入式Linux系统和硬件平台，进行系统设计和开发2022年6月-7月对系统进行测试和优化 2022年8月-9月实际场景下的测试和验证 2022年10月-11 撰写论文 月 六、研究预期结果 本研究的预期结果如下： 1.设计实现一款基于嵌入式Linux的物联网视频监控系统； 2.降低视频监控系统的成本，提高设备的灵活性和便携性； 3.探索嵌入式Linux技术在视频监控领域的应用； 4.推动物联网技术在视频监控领域的创新和发展。 七、研究经费 本研究的经费来源为学校提供的科研经费，具体金额为xxxx元。 八、参考文献 [1] XXX. 基于嵌入式Linux的物联网技术研究[J]. 电子设计工程, 2020, 18(7): xx-xx. [2] XXX. 基于物联网的视频监控系统设计与实现[J]. 计算机应用与软件, 2020, 37(8): xx-xx. [3] XXX. 嵌入式Linux系统开发实战[M]. 电子工业出版社, 2021. [4] XXX. 图像处理与计算机视觉[M]. 清华大学出版社, 2017.
视频监控技术论文 视频监控是实现安全监控的重要技术手段。下面是由店铺整理的视频监控技术论文，谢谢你的阅读。 视频监控技术论文篇一 智能视频监控技术 【摘要】本文分析了视频监控系统的应用现状、系统设计和发展趋势，希望能够对读者提供一些借鉴和参考。 【关键词】视频监控;现状;系统设计;发展趋势 一、前言 随着人们对安全需求的不断提升，使得视频监控系统成为维护社会稳定和人员安全的有效手段，随着该项技术的发展，视频监控系统经历了由简单到全面的发展过程。 二、视频监控系统的应用现状 根据视频监控系统构成所表现出的功能差异，将其具体划分为三个阶段。即模拟视频监控、半数字化视频监控以及全数字化视频监控。 截至到目前为止，视频监控系统已经将模拟视频监控淘汰，数字化的视频监控成为时代主流产品。虽然中小企业基于成本考量会选择半数字化视频监控系统，但受到社会发展要素以及需求层面的影响，未来的视频监控市场依旧属于数字化视频监控系统。数字化视频监控系统之所以流行，是因为其自身具备独特优势，符合现阶段的发展要求。数字化的视频监控系统实现视频信号传输的方式主要是基于网络，现阶段局域网络的完善，为其提供了良好的信号传输通道。并且其自身系统性的功能拓展，升级与维护也十分便捷。 同时，在上述优势分析完成之后，其基础优势还包括失真率低、精度较高、传输性能好、抗干扰能力强等。视频监控系统的应用，已经在安防领域取得显著成效，在远程教学、远程通信、可视电话等方面的运用也取得初步成效。严新金(2010)、王维(2012)在研究中分别基于铁路以及学校的数字化视频监控系统的应用进行探究，从数字化视频监控系统的基本原理出发，探索优化措施及应用方法，实现了视
收稿日期 :2011－11－12 基金项目 :河南省教育厅 , 高职高专嵌入式应用开发项目 (项目编 号 :2008C520005 。 作者简介 :陈平 (1982－ , 男 , 甘肃平凉人 , 济源职业技术学院教师 , 在读硕士 , 研究方向为嵌入式应用技术。 基于嵌入式 ARM9－Linux 网络视频监控系统的设计与实现 陈 平 , 程亚维 (济源职业技术学院 , 河南济源 459000 摘要 :基于 ARM9和嵌入式 Linux 操作系统 , 对 Linux 内核 gspca 驱动程序进行了移植 , 配置了支 持 mjpg －streamer 和 uvcvideo 的基础连接库 , 编译、移植 mjpg －streamer 软件包 , 实现了一个易搭建 , 易配置 , 通用性好 , 能让客户机通过浏览器实时监控远程目标的网络视频监控系统 , 可以用在无人值守的仓库、大规模的森林以及高速的交通工具。 关键词 :ARM9; Linux 内核 ; 浏览器 ; 视频监控 DOI :10．3969/j．issn．1672－0342．2011．04．006中图分类号 :TP316．8 文献标识码 :A 文章编号 :1672－0342(2011 04－0017－04目前国内网络视频监控方面存在着应用不够
广泛、功能简单、形式单一、应用软件普及率低等缺陷。这些问题存在的主要原因有以下几点 :一 是可用的软件和有效搭建服务器的方法不多 , 难度过高 ; 二是因为服务器负荷大 , 投资大回报少 , 服务商不提供相应支持 , 而且搭建的服务器扩展性不好 , 灵活性不高 , 不同型号的摄像头不能很好 的支持 [1] 。针对以上特点 , 提出了以性能高、功耗低、易搭建平台的 ARM9微处理器 S3C2440作为主处理器 , 在嵌入式内核配置上使用可以支持市场上各种 USB 接口的摄像头作为视频采集设 备 , 并借助 Linux 开源系统 , 构建了一个网络视频监控系统。 一、视频监控系统方案设计 (一系统硬件方案设计 系统硬件设计总体分为现场视频采集、数据传输、远程视频监测三个部分。现场视频采集采用 USB 接口的任意型号高 清摄像头 , 处理器采用内核操作频率 Fclk :400MHz , Hclk :136MHz , Pclk :68MHz 的S3C2440 处理器 ARM9系统 , 它集成有 SDRAM 、 NORFLASH 及 NANDFLAHS , 外设有 RS －232串 口、 USB HOST 接口、自适应以太网接口及下载引导程序的 JTAG 接口 , 可以满足现场视频采集硬 件配置的需要
2017届结课论文 《嵌入式系统原理及应用》结课论文 学生姓名 学号 所属学院信息工程学院 专业计算机科学与技术 班级计算机17-3班 塔里木大学教务处制
基于嵌入式的网络视频监控系统【摘要】视频监控是安全防范系统的重要组成部分，英文Cameras and Surveillance。传统的监控系统包括前端摄像机、传输线缆、视频监控平台。摄像机可分为网络数字摄像机和模拟摄像机，可作为前端视频图像信号的采集。它是一种防范能力较强的综合系统。视频监控以其直观、准确、及时和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，视频监控技术也有了长足的发展。最新的监控系统可以使用智能手机担当，同时对图像进行自动识别、存储和自动报警。视频数据通过3G/4G/WIFI传回控制主机（也可以是智能手机担当），主机可对图像进行实时观看、录入、回放、调出及储存等操作。从而实现移动互联的视频监控。 关键词：嵌入式视频监控
目录 1.1视频监控系统的发展 (3) 1.2 设计背景 (4) 2.系统整体设计 (5) 2.1视频监控系统总体结构 (5) 2.2各模块设计方案 (6) 3.系统硬件结构 (6) 3.1视屏监控系统的结构设计 (6) 3.2 微处理器简介 (7) 3.3硬件电路设计 (8) 3.3.1存储器 (8) 3.3.2 LCD接口 (8) 3.3.3串行接口 (9) 3.3.4网卡控制器 (10) 4.嵌入式操作系统软件软件 (11) 4.1嵌入式系统定义 (11) 4.2嵌入式系统的组成 (12) 4.3常见的嵌入式操作系统 (12) 4.4选择嵌入式Linux进行开发 (13) 5.嵌入式Linux的移植 (14) 5.1Linux内核简介 (14) 5.1.1Linux内核源代码 (14)
目录 内容摘要 ........................................................................................................................................ I 关键词............................................................................................................................................. I Abstract ........................................................................................................................................... I Keywords ........................................................................................................................................ I 1 绪论......................................................................................................................................II 1.1 仪器的发展 ...................................................................................................................II 1.1.1 仪器的发展 ........................................................................................................II 1.1.2 虚拟仪器的发展............................................................................................. I II 1.2虚拟仪器的分类 .......................................................................................................... IV 1. 3与传统仪器的比较..................................................................................................... VI 2 虚拟仪器软件体系........................................................................................................ V III 2.1 虚拟仪器概述.......................................................................................................... V III 2.2 LabVIEW简介........................................................................................................... V III 2.3 LabVIEW的开发环境................................................................................................ I X 2.4 LabVIEW的程序构成与模块简介 ........................................................................... X 2.4.1 前面板（Front Panel）................................................................................. X 2.4.2 程序框图（Block Diagram）....................................................................... X I 3 数字钟原理及设计概要............................................................................................... X III 3.1 数字钟的简介 ..................................................................................................... X III