基于光学相机的网络视频传输系统的设计与实现

摘要

在这个信息大爆炸和竞争异常激烈的时代，只有实时有效地把握外界信息，才能更好地去发掘对自身有利的信息。视频图像相比文字消息更利于信息收集，传统的网络相机能满足人们获取图像信息的要求，但有其自身的局限性，从硬件到软件的整体开发周期长、产品价格偏高、功能单一及操作复杂的缺陷都不能满足技术发展趋势，这就对视频图像获取方式提出了越来越高的要求，对高性能视频传输系统的研究也越来越迫切。
　　本文针对上述问题，以高效可靠的视频采集技术及其在ARM硬件平台实现的工程应用为主要的研究对象，在分析从视频采集到终端显示等细节信息的基础上，结合理论原理和工程应用，对网络视频传输系统的软硬件架构进行了讨论和研究。主要内容为：
　　1．研究网络视频传输系统的现状，结合实际应用，提出了网络视频传输系统的总体方案设计，选取CMOS图像传感器作为系统图像采集端，确立ARM架构系统作为总体硬件搭设，确定Linux作为嵌入式系统并在其上进行软件总体设计。
　　2．搭设系统的硬件平台，分析采集端COMS芯片OV9650并设计了外围电路，采用S3C6410核心板和OK6410开发板底板相结合，进一步缩短了开发周期，然后对各个功能模块进行选取，并对其中电路进行了分析，为软件编程奠定基础。
　　3．搭建系统应用开发环境平台，安装虚拟机RHEL5和RVDS工具，对交叉编译工具进行配置，移植了包括Bootloader，内核和根文件系统的嵌入式Linux系统，并针对本系统完成了网卡驱动和摄像头驱动的移植。
　　4．设计并开发系统应用平台软件，对系统摄像头OV9650采集模块和系统通信协议模块进行编程，针对网络传输系统的需求，设计了系统视频采集服务器和客户端程序，其中系统视频采集服务器程序主要是服务器主函数和视频采集数据传输模块的设计，客户端程序是对通信模块程序、登陆界面以及采集界面进行设计，最终完成了系统整体设计并实现网络视频传输。

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第一章 绪 论

1.1 网络视频传输系统的发展和现状

1.2 嵌入式系统的发展和特点

1.3 系统研究的目的及意义

1.4 主要研究内容及结构安排

第二章 网络视频传输系统需求分析和总体设计

2.1 系统需求分析和设计思想

2.2 相机采集端选取

2.3 系统总体硬件搭设

2.4 系统软件总体设计

2.5 本章小结

第三章 网络视频传输系统硬件搭设

3.1 COMS图像传感器模块

3.2 基于ARM11核的S3C6410处理器简介

3.3 硬件模块介绍

3.4 本章小结

第四章 应用开发环境平台搭建

4.1 嵌入式Linux系统环境搭建

4.2 交叉工具链配置

4.3 Linux嵌入式系统移植和驱动移植

4.4 本章小结

第五章 系统应用平台软件设计

5.1 系统摄像头采集模块

5.2 系统通信协议模块

5.3 系统视频采集服务器程序

5.4 系统视频采集客户端程序

5.5 本章小结

第六章 系统整体调试和结果分析

6.1 系统功能实现

6.2 系统功能测试

6.3 系统结果分析

6.4本章小结

第七章 总结与展望

7.1 本文的主要贡献

7.2 下一步工作的展望

致谢

参考文献

攻硕期间取得的研究成果