嵌入式视频监控系统视频编码研究与实现

摘要

近年来，视频监控技术在我国迎来了巨大的发展机遇，比如高铁等许多行业对视频监控系统的需求越来越大。嵌入式视频监控技术将目前最热门的嵌入式技术、互联网技术以及视频编码技术引入到视频监控，极大的促进了视频监控系统在数字化、网络化、低碳经济、高性价比等未来技术发展趋势上的前进。其中视频编码对于嵌入式视频监控系统而言尤为重要，一方面，嵌入式微处理器处理能力有限，难以承受高性能视频编码的计算复杂度;另一方面，网络带宽的限制不断诉求所传输的视频进行高效的编码。
　　 本文基于H.264视频编码标准的开源编码解器T264实现了一套多功能视频监控系统。对T264视频压缩部分进行了深入的分析、测试和一系列特定于本系统的优化。H.264是由国际电信联合会的视频编码专家组和国际化标准组织的运动图像专家组联合制定的新一代视频压缩标准，拥有出色的压缩效率和优秀的图像质量。
　　 本文主要进行了以下工作:
　　 1、完成了嵌入式系统监控终端的硬件开发，构建了系统软件平台，包括BootLoader的设计、Linux内核的移植、根文件系统的制作。
　　 2、对视频编码标准和编解码器进行了选择，针对T264的编码选项与性能的关系进行了深入的分析与测试，从而设计了面向嵌入式视频监控的整套编码方案，并针对目前最流行的嵌入式微处理器ARM进行了进一步的优化。
　　 3、对V4L实时视频采集技术、T264编码数据网络传输技术、基于背景差法的运动目标检测技术、GPRS短信发送技术进行了详细的讨论并在本文嵌入式平台上实现。
　　 4、基于DirectShow滤波器图模型设计了客户端接收模块，最终测试并验证了本文提供的嵌入式视频监控系统解决方案。

目录

声明

东华大学学位论文版权使用授权书

摘要

第一章 绪论

1．1 视频监控技术研究的意义

1．2 视频监控技术的发展

1．3 视频压缩标准的发展

1．4 本文主要内容

第二章 监控终端系统平台构建

2．1 引言

2．2 本文嵌入式视频监控系统整体结构框图

2．3 监控终端硬件平台实现

2．4 监控终端平台软件层的设计

2．5 监控终端平台软件层的实现

2．6 本章小结

第三章 面向视频监控的编码研究与优化

3．1 引言

3．2 常用视频编码标准

3．3 面向嵌入式视频监控系统的编码标准选择

3．4 H.264编码的基本原理

3．5 T264编码方案的设计

3．6 T264在嵌入式监控终端的优化

3．7 本章小结

第四章 监控终端应用软件设计

4．1 引言

4．2 动态模式下的视频采集模块

4．3 动态模式下的T264编码模块

4．4 动态模式下的H.264视频网络传输模块

4．5 静态入侵检测模式下各软件模块设计

4．6 本章小结

第五章 客户端视频接收模块与系统测试

5．1 引言

5．2 基于DirectShow的客户端视频接收模块

5．3 系统测试与验证

5．4 本章小结

第六章 总结与展望

6．1 工作总结

6．2 工作展望

参考文献

已发表论文

附录一

附录二

附录三

致谢