嵌入式工业视频监控系统的设计与实现

摘要

分析了工业视频监控系统和视频编解码技术的发展现状，提出了一种以嵌入式技术、视频编解码技术、网络传输技术为核心的嵌入式工业视频监控系统的设计方案。针对工业视频监控中对画面流畅度要求不高，画面分辨率要求不高的工业视频监控情况，分析了现有嵌入式视频监控系统的结构，提出了一种基于视频采集芯片+ARM处理器的嵌入式工业视频监控系统的解决方案，选择MPEG4作为视频编解码标准，并通过软件实现。 首先设计了硬件系统，详细分析了目前嵌入式处理器的特性，选择S3C2440作为系统的处理器，以S3C2440处理器为核心，基于核心板加底板的硬件结构，设计了外围接口电路包括以太网接口电路、摄像头模块接口电路、JTAG接口电路，并设计了系统电源电路。然后设计了软件系统，包括系统软件设计和应用软件设计两部分。系统软件设计中，分析了目前嵌入式操作系统的特性，选择嵌入式Linux作为系统的操作系统，并将嵌入式Linux的移植到嵌入式系统中，包括BootLoader下载、内核分析与移植以及根文件系统的制作。应用软件设计中，基于C/S结构设计了服务器软件，包括Xvid的移植、视频采集、视频压缩和视频传输程序，然后设计了客户端软件，包括视频接收、视频解码和视频播放程序。 嵌入式工业视频监控系统采用嵌入式处理器，直接通过软件方式实现视频编码，与采用DSP处理芯片相比开发成本约减少20％，功耗约降低30％，综合测试表明嵌入式工业视频监控系统稳定性强、可靠性高，功能完善，具有良好的应用前景。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1工业视频监控系统的发展现状

1.2视频编解码技术概述

1.3课题的研究意义

1.4本文的主要内容及各章节安排

2 MPEG4编解码技术分析

2.1 MPEG4标准

2.2 MPEG4编解码分析

2.3 MPEG4编码的实现

2.3 MPEG4传输技术分析

2.4本章小结

3系统硬件设计

3.1处理器选型

3.2硬件结构设计

3.3外围接口电路设计

3.3.1以太网接口电路设计

3.3.2摄像头模块接口电路设计

3.3.3 JTAG接口电路设计

3.4电源电路设计

3.5本章小结

4系统软件平台组建

4.1操作系统选择

4.2嵌入式Linux概述

4.3嵌入式Linux操作系统移植

4.3.1交叉编译环境的建立

4.3.2 BootLoader概述

4.3.3内核分析与移植

4.3.4文件系统的制作

4.4 Xvid移植

4.5本章小结

5系统软件设计及实现

5.1系统软件结构

5.2服务器软件设计

5.3客户端软件设计

5.4网络通信程序设计

5.5视频传输程序设计

5.6本章小结

6系统综合测试

6.1系统测试环境

6.2系统测试结果

6.3本章小结

结束语

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

致谢