基于网络测控系统的嵌入式视频设备设计与研究

摘要

随着科学技术的进步，特别是电子技术，计算机技术和网络技术的飞速发展，使得组建基于虚拟仪器的网络测控系统成为今后虚拟仪器技术和测控技术的发展方向之一。网络测控系统可以将授权用户的命令发布到网络的任一节点，并从远程节点获取数据；在这样的系统中，所有的测试数据都保存在数据库中，并根据指定的规则在所有授权用户之间共享这些数据。 本文围绕这一测控系统总体功能要求，设计并实现了有关嵌入式视频采集设备和语音采集设备的逻辑连接，为测控系统实现视频和语音监控功能信息的远程获取和传输提供了技术支持。视频设备部分，设计实现了视频采集，视频压缩和视频数据发送三个部分内容；通过JPEG压缩技术，大大提高了视频数据的传输效率。语音部分设计实现了语音数据的实时采集与网络传输。视频和语音监控任务都是在基于ARM的监控设备上实现的。 最后将这两套设备整合到网络测控系统进行测试。在测控系统中为新添加的设备编写了设备驱动程序，作为与应用服务器的接口。同时也为新设备建立了数据库，方便了采集数据的管理与共享。结果表明，视频、语音设备与测控系统整合运行良好，为实现远程网络实时监控打下了基础。

目录

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声明

第1章绪论

1.1测控系统的发展及趋势

1.2测量仪器的发展及趋势

1.3基于虚拟仪器的测控系统的研究现状

1.4当今流行的网络测控系统的结构

1.5视频监控的研究意义和现状

1.6本课题的主要研究任务

第2章自动测控平台体系结构

2.1通用的C／S和B／S网络体系结构简介

2.2改进的四层网络化测控系统

2.3基于测控系统的嵌入式设备

2.3.1.ARM公司和ARM处理器

2.3.2嵌入式Linux

2.3.3嵌入式Linux软件设计开发流程

2.4小结

第3章测控平台系统实现

3.1数据管理层的设计与实现

3.1.1 SQL Server 2000的特点

3.1.2数据库的设计与实现

3.2业务逻辑层的设计与实现

3.2.1测控服务器的设计方案

3.2.2测控服务器的软件设计

3.3局域网应用层的设计与实现

3.3.1 C／S客户端的设计方案

3.3.2 C／S客户端的软件设计

3.4小结

第4章嵌入式视频设备的产设计实现

4.1嵌入式视频设备的整体设计

4.2视频图像采集的软件设计与实现

4.2.1 USB口摄像头的驱动实现

4.3图像数据JPEG压缩编码的设计与实现

4.3.1图像压缩的必要性及其方法介绍

4.3.2图像压缩的程序实现

4.3.3 JPEG压缩效果

4.4图像数据发送的设计与实现

4.4.1 Socket概述

4.4.2网络连接的通信过程

4.4.3图像数据发送的设计与实现

4.5小结

第5章嵌入式语音设备的设计实现

5.1语音数据采集的设计与实现

5.1.1语音处理硬件结构

5.1.2语音设备驱动

5.1.3语音设备文件和操作函数

5.1.4语音设备数据采集编程设计

5.2语音数据发送的设计与实现

5.3小结

第6章系统整合及运行测试

6.1视频设备整合进入系统

6.1.1为仪器编写驱动程序模块

6.1.2数据库的设置

6.1.3为仪器编写前面板程序

6.2系统运行测试

6.3语音设备整合进入系统

6.3.1为语音设备编写驱动程序模块

6.3.2数据库的设置

6.3.2为仪器编写前面板程序

6.4系统运行测试

6.5小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间取得的学术成果

致 谢