移动式视频监控系统的设计与实现

摘要

近年来，嵌入式视频监控系统因其可靠、便携等优点，广泛应用于军事、交通、机器人视觉和公共安全等领域。而移动式视频监控系统更是因其可移动的特点被广泛深入地研究，成为一大热门方向。另外，随着WIFI、蓝牙等无线技术的发展，视频的传输也变得十分多样化，视频监控系统也因此朝着更加灵活、小型、可移动的方向发展。
　　本文致力于设计一款小型的移动式视频监控系统。结合具体应用场景并进行大量调研，确定系统架构，设计系统的总体方案。芯片选型上，通过对各种核心处理芯片的对比研究，确定系统核心处理芯片为海思的视频监控芯片Hi3518EV100，并确定其他各个部分的器件型号。
　　在系统实际需求的基础上，设计原理图和PCB，并对各个模块进行测试。着重解决系统的小型化问题，完成了小体积下多功能多层PCB板的设计与实现，讲述了多层高密度PCB的层叠结构、布局布线、电源和信号完整性以及抗干扰原则，实现了系统的严格定制化。
　　完成Linux内核和外设驱动的修改和移植。实现系统对高清视频的采集、H.264编码和视频存储的设计。结合具体应用要求，视频采用RTSP码流通过WIFI的方式对外发送，系统实现对RTSP服务器的移植和修改，采用蓝牙通信的方式进行控制，使视频能够在远端显示。
　　最后，对整个系统的测试表明，系统运行良好，满足应用项目的稳定、可靠、清晰、实时等目标，具有一定的实际应用价值。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 课题研究背景及意义

1．2 视频监控系统的研究现状与发展方向

1．3 嵌入式系统的发展现状

1．4 论文的主要工作和组织结构

1．4．1 论文的主要工作

1．4．2 论文的组织结构

第二章 系统总体方案设计

2．1．1 设计目标

2．1．2 需求分析

2．2 硬件总体方案设计

2．2．1 主芯片选型

2．2．2 主芯片简介

2．2．3 其他重要模块选型

2．2．4 硬件整体框图

2．3 软件总体方案设计

2．4 小结

第三章 系统硬件设计

3．1 模块原理图设计

3．1．1 电源模块

3．1．2 时钟模块

3．1．3 SPI Flash模块

3．1．4 视频模块

3．1．5 音频模块

3．1．6 TF卡模块

3．1．7 蓝牙模块

3．1．8 WIFI模块

3．2 PCB设计

3．2．1 PCB设计重要知识

3．2．2 层叠结构设计

3．2．3 PCB布局设计

3．2．4 电源完整性设计

3．2．5 PCB布线设计

3．2．6 PCB效果图

3．3 小结

第四章 系统软件设计

4．1 软件环境搭建

4．1．1 虚拟机的安装

4．1．2 SDK安装

4．1．3 集成开发环境安装

4．1．4 交叉编译器安装

4．1．5 搭建服务器

4．2 U-boot、内核和文件系统的移植

4．2．1 U-boot的移植

4．2．2 内核的移植

4．2．3 文件系统的移植

4．3 无线网卡驱动的移植

4．4 视频处理重要知识

4．4．1 H．264标准

4．4．2 VENC

4．4．3 VPSS

4．4．4 RTP、RTCP和RTSP协议

4．5 视频处理

4．5．1 视频输入

4．5．2 VPSS处理

4．5．3 视频编码

4．5．4 视频流存储

4．5．5 视频流无线传输

4．6 小结

第五章 系统测试

5．1 硬件测试

5．1．1 板卡通断测试

5．1．2 电源模块测试

5．1．3 SPI Flash测试

5．1．4 系统启动测试

5．1．5 无线网卡加载测试

5．1．6 TF卡加载测试

5．2 流媒体服务器测试

5．3 小结

第六章 总结与展望

6．1 总结

6．2 展望

致谢

参考文献

作者在攻读工程硕士学位期间发表的论文和成果