基于OMAP4430平台的视频监控系统设计与实现

摘要

网络视频监控系统已经在日常的工业和家庭生活中得到了越来越广泛的应用，现代网络视频监控系统正朝着智能化、数字化、高清晰的方向发展，并且提出了低功耗、高速率的需求。由于嵌入式技术能很好的实现低功耗，同时新一代视频压缩编码标准H.264具有很好的编码效率，能提高网络利用率。因此嵌入式技术和H.264压缩编码标准结合是未来监控系统的方向。
　　本文设计了一种基于C/S的网络视频监控方案，主要研究了OMAP4430开发板的硬件电路设计，与外接摄像头模块的电路接口设计和通信机制，视频采集和编码解码算法。针对实时视频监控系统的需求，以TI公司OMAP4430处理器为核心硬件开发平台，以嵌入式linux为软件环境，构建开发平台。首先，进行了硬件各个模块的电路设计，包括开发板和外接摄像头模块的接口连接和设计；然后进行宿主机linux系统移植、交叉编译环境建立，构建了系统的软硬件开发环境；最后实现了视频数据采集、编码和传输。按照实现的功能，将监控系统划分为三个模块：采集模块、H.264压缩编码模块和传输模块。采集模块是通过V4L2框架实现原始视频数据的采集；编码模块采用新一代视频压缩标准 H.264，实现了硬件编码；传输模块利用开源服务器框架 Live555实现了服务端的搭建，RTP视频数据包的发送，完成了视频传输。最后对整个系统的功能进行了测试分析。

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专用术语注释表

第一章 绪论

1.1研究背景和意义

1.2研究现状

1.3论文的内容和安排

第二章 相关技术研究

2.1 H.264视频压缩编码标准

2.2流媒体传送和控制协议

2.3嵌入式系统开发技术

2.4进程间通信的技术

2.5本章小结

第三章 总体方案设计和开发环境搭建

3.1视频监控系统总体方案设计

3.2 OMAP4430平台

3.3嵌入式linux系统

3.4搭建系统开发环境

3.5嵌入式linux系统移植

3.6本章小结

第四章 系统硬件设计和采集模块的实现

4.1 OMAP4430平台接口电路设计

4.2视频采集模块硬件设计

4.3基于V4L2的实时视频采集实现

4.4实验结果测试与分析

4.5本章小结

第五章 编码传输的实现与系统测试

5.1 H.264硬件编码的实现

5.2流媒体服务器的搭建

5.3系统测试与分析

5.4本章小结

第六章 总结与展望

6.1论文总结

6.2未来工作展望

参考文献

附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文

附录2攻读硕士学位期间参加的科研项目

致谢