基于H.264/AVC的嵌入式网络监视系统的研究

摘要

视频监视系统是安全防范系统的重要组成部分，它是一种防范能力以及实用性都很强的综合系统。然而近年来，随着嵌入式技术、多媒体技术、计算机网络等的快速发展，视频监视系统也在不断地更新与发展。 本文所研究的嵌入式网络视频监视系统包括嵌入式技术、视频编码技术和计算机网络技术等。本系统使用带有WMMX(Wireless MMX)的PXA270作为微处理器进行硬件电路的设计，使用自行裁剪的嵌入式Linux作为软件开发平台，使用联合视频组(JVT)制定的新一代视频压缩标准H.264，又名AVC(Advanced Video Coding)，使用实时传输协议(RTP)和实时传输控制协议(RTCP)提供视频数据的实时传输和QoS(quality of service)服务。 本系统由监视终端和客户端两部分组成，采用C/S(客户端/服务器)模式设计整个系统。监视终端是一完整的嵌入式设备，以嵌入式Linux为操作系统，主要研究内容包括：如何利用V4L(Video4Linux)进行视频图像的采集，如何利用H.264编码器对视频图像的压缩编码，如何利用RTP/RTCP进行视频数据的实时传输和拥塞控制，如何利用SMTP和TC35GSM模块进行报警邮件和短信的发送，以及如何利用Linux下串口编程进行云台控制子模块的设计。客户端以普通PC机为硬件平台，使用WindowsXP为操作系统，主要研究内容：如何利用VFW(Video for Windows)的库函数调用H.264软件解码器进行视频数据的解码和解码后视频数据的回放。 本文所研究的重点主要有四个：监视终端硬件电路的设计；嵌入式Linux的裁剪和移植；视频监视系统的监视终端和客户端两部分软件设计方法；对JM10.1的H.264编码器进行几个方面的优化，使其达到实时的要求。

目录

文摘

英文文摘

声明

1 绪论

1.1监视系统的发展状况

1.2视频编码标准简介

1.3本文研究的意义

1.4本文的主要工作和内容结构

2系统的整体设计方案

2.1 系统的整体结构

2.2系统各模块功能简介

3监视终端硬件电路的设计

3.1嵌入式系统简介

3.2微处理器及外设的选型

3.3核心板的设计

3.4系统板的设计

4监视终端软件的设计

4.1 监视终端系统软件的设计

4.2监视终端应用软件的设计

5客户端应用程序设计

5.1 视频数据接收子模块

5.2视频数据解码子模块

5.3视频数据回放子模块

6 H.264编码器在嵌入式监视终端的优化

6.1 编码复杂度分析

6.2编码选项配置的优化

6.3代码结构的优化

6.4编译选项的优化

6.5 使用WMMX的优化

6.6系统测试

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致 谢