基于S3C2440处理器和Linux平台的嵌入式实时视频采集系统的设计与实现

摘要

随着通信网络技术的迅速发展,基于网络的高质量视频传输已逐步取代传统的文字语音交互模式成为当今数字通信的主要研究领域之一。而随着嵌入式操作系统和集成电路设计水平的不断提高,嵌入式技术与通信网络以及多媒体技术的融合将成为未来数字视频通信领域的主流发展趋势。
　　 一直以来,针对网络传输实时视频对嵌入式软硬件都有着非常高的要求,本文旨在利用基于ARM920T内核的S3C2440嵌入式微处理器,采用压缩比更高的H.264视频压缩标准和开源嵌入式linux系统,设计了一个基于嵌入式视频服务器的远程实时视频采集系统,对实际嵌入式视频采集系统的研究和开发有着实际价值和借鉴意义。
　　 论文的主要工作在以下几个方面:
　　 深入研究了嵌入式linux的开发技术,建立起基于Mini2440开发板的linux开发平台,包括搭建交叉编译环境,设计裁减移植bootloader和linux2.6.32内核,构建基于busybox的根文件系统。
　　 研究了H.264视频压缩编码标准,针对该视频采集系统对开源的T264编码器进行编译和代码级优化,达到实时应用要求。
　　 研究了linux设备驱动开发技术,开发针对视频采集系统的专用摄像头驱动,并基于UDP协议的网络传输方案,修改设计服务器端的采集程序和客户端的视频解码播放程序,最终实现嵌入式视频采集系统的运行。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 引言

1.2 国内外研究现状

1.3 论文主要工作内容

1.4 论文的组织结构

第二章 项目软硬件平台搭建

2.1 硬件开发板

2.1.1 S3C2440微处理器

2.1.2 Mini2440开发板介绍

2.2 嵌入式系统与嵌入式linux的优势

2.3 嵌入式平台的搭建

2.3.1 交叉编译环境的建立

2.3.2 bootloader的概述

2.3.3 U-Boot的裁剪移植

2.3.4 根文件系统的构建和linux内核的裁剪移植

2.4 本章小结

第三章 视频压缩编码H.264/AVC

3.1 H.264/AVC的关键技术

3.1.1 H.264/AVC视频压缩标准简介

3.1.2 H.264结构分析

3.1.3 H.264/AVC视频压缩标准的核心技术

3.2 嵌入式linux系统的H.264视频编码方案

3.2.1 H.264压缩标准性能分析

3.2.2 H.264视频编码方案的选择

3.2.3 T264编码器的优化和移植

3.3 本章小结

第四章 嵌入式视频驱动实现以及C/S软件设计

4.1 嵌入式linux系统的USB摄像头驱动实现

4.1.1 驱动程序Gspca的代码级分析

4.1.2 天敏usb摄像头驱动的修改移植

4.2 基于V4L的视频采集

4.2.1 Video4L Linux接口

4.2.2 实时视频采集方案的软件实现

4.2.3 实验结果分析

4.3 基于以太网的C/S软件设计与实现

4.3.1 基于以太网的流媒体传输

4.3.2 网络提取层技术和实时传输协议

4.3.3 视频采集系统的整体结构

4.3.4 基于VideoLAN Client的网络视频传输

4.3.5 视频采集系统C/S软件的设计

4.4 本章小结

第五章 总结与展望

致谢

参考文献

在读期间的研究成果