基于嵌入式的远程视频图像监控系统的设计与研究

摘要

随着计算机技术、信息技术和互联网的发展，计算机在生活中发挥着越来越重要的作用，由此推动了嵌入式技术的发展。嵌入式技术使人们生活越来越舒适，人们生活中随处可见使用了嵌入式技术的家电产品，如空调、洗衣机等；另外还有许多嵌入式产品，如手机，psp等。随着嵌入式技术与通讯技术，网络信息技术等的结合运用，拓展了其未来的发展空间，成为人们关注的热门技术。
　　 嵌入式计算机系统由硬件层，中间层，软件层组成。
　　 嵌入式计算机系统的硬件层是指嵌入式系统的硬件设备，如微处理器、存储器、通用接口等。在硬件层中嵌入式微处理器是核心，它类似于通常所用计算机中的CPU，但不同的是它工作在特定的系统中，设计以趋于微型化且兼顾效率和可靠性为目标，嵌入式处理器有许多不同体系中的不同型号，应用于不同的工作环境中。根据自己需要我们可以选择适合自己所需的嵌入式处理器。
　　 嵌入式计算机系统的中间层设计包括硬件初始化和各设备的驱动程序编写，其作用是分离了嵌入式系统的底层硬件和上层软件，使开发起来更方便。
　　 嵌入式计算机系统的软件层包括系统软件层和应用软件层。嵌入式操作系统即为系统软件层，如ucos、嵌入式linux、wince等；而为了需求所编写的应用程序等即为应用软件层，如各种办公软件等。
　　 本文设计了一个基于嵌入式ARM-Linux的网络视频图像采集系统并且成功实现了网络视频采集系统的开发。
　　 本文首先对网络视频图像采集系统的硬件平台和软件平台做了陈述，根据已有的开发条件，详细讲述了嵌入式ARM-Linux开发系统的构建过程。主要包括硬件平台的搭建、嵌入式操作系统的设计、移植和驱动程序的编写、移植。
　　 接下来，重点研究了视频采集的开发流程。其主要流程包括，S3C2440USB主控制器驱动的配置、USB摄像头设备端驱动开发，Video4Linux应用三大部分。
　　 最后，详细陈述了网络数据通信的开发过程。主要内容包括嵌入式TCP/IP协议的应用、网络编程及开发、图像显示等。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章引言

1.1课题研究背景

1.1.1图像采集技术

1.1.2视频监控的发展

1.1.3网络远程视频监控

1.2本文主要的研究工作

1.3本章小结

第2章课题总体设计

2.1远程网络视频图像监控系统设计

2.1.1监控模块的设计

2.1.2系统整体设计

2.2系统设计的任务

2.3本章小结

第3章硬件开发平台

3.1硬件平台的选择

3.2 MINI2440嵌入式开发板

3.3 MINI2440网卡

3.5本章小结

第4章软件开发平台

4.1嵌入式操作系统介绍

4.2嵌入式操作系统的选择

4.3嵌入式Linux系统的移植步骤

4.3.1 Linux内核

4.3.2 Linux内核配置与编译

4.4开发板上嵌入式Linux系统的建立

4.4.1 Arm-Linux交叉编译环境的建立

4.4.2 Bootloader程序的加载

4.4.3 LINUX内核的移植

4.4.4 DM9000网卡驱动移植

4.4.5 NFS网络文件系统的建立

4.5 Linux设备驱动

4.6本章小结

第5章监控模块的视频采集

5.1摄像头的选择

5.2 USB摄像头驱动的移植

5.2.1 USB主机控制器驱动移植

5.2.2 USB摄像头设备驱动的移植

5.3视频采集的实现

5.3.1 Video4Linux

5.3.2基于Video4Linux的视频采集

5.4本章小结

第6章嵌入式网络设计

6.1嵌入式Internet

6.1.1背景介绍

6.1.2接入方式

6.1.3嵌入式TCP/IP

6.2基于嵌入式Linux系统的网络实现

6.2.1 TCP/IP协议在Linux系统内核中的配置

6.2.2基于Linux的网络编程

6.2.3嵌入式web服务器建立

6.3视频信息的PC端显示

6.3.1网络结构模式

6.3.2 boa服务器中的网页设计

6.4.系统运行

6.5本章小结

第7章 总结和展望

7.1总结

7.2本论文的成果应用及未来展望。

致谢

参考文献

研究生期间发表论文