基于嵌入式Linux的圖像采集與視頻監(jiān)視系統(tǒng)的設計.pdf

1、在人類獲取和交換信息的過程中,圖像和畫面包含的信息量巨大,他們一直是信息交換的主要來源,由于視頻信息和信號具有直觀性、確定性、高效性和可靠性等特點,因此,在信息資源中,視頻的采集和處理一直就是重要的研究內容,而視頻信息的開發(fā)和利用將更加具有重要的理論研究意義和應用價值。近年來集成電路的工藝和性能越來越強大,使嵌入式系統(tǒng)技術得到了飛躍的發(fā)展,因嵌入式系統(tǒng)具有性能好、體積小以及實時性高等特點,使其在工業(yè)控制、無線通訊和網(wǎng)絡應用等諸多領域得到

2、廣泛的應用,而開源Linux操作系統(tǒng)由于其功能逐漸完善,Linux操作系統(tǒng)越來越廣泛地應用在嵌入式設備中。另外,各種高效視頻編解碼技術的快速發(fā)展,將使視頻監(jiān)控系統(tǒng)逐漸向智能化、高清化、網(wǎng)絡化和民用化發(fā)展。在這樣的技術和行業(yè)背景下,設計一種嵌入式視頻監(jiān)控系統(tǒng)將成為市場所需。
　　 本文提出了一種基于嵌入式Linux的圖像采集與視頻監(jiān)視系統(tǒng)的設計方案,該視頻監(jiān)視系統(tǒng)通過嵌入式目標機利用USB攝像頭采集視頻圖像,并采用基于H.264的

3、軟件編碼將視頻圖像進行編碼處理,再利用基于’UDP的網(wǎng)絡通信協(xié)議和Socket網(wǎng)絡編程,將視頻圖像編碼數(shù)據(jù)傳輸至遠程Windows上位機解碼顯示,實現(xiàn)了嵌入式系統(tǒng)客戶端和遠程服務器之間基于C/S架構網(wǎng)絡傳輸。
　　 本設計圍繞以S3C2440為核心的嵌入式ARM平臺技術進行了研究和分析,全文所做的工作如下:首先,對本課題的研究背景、意義以及視頻監(jiān)控技術和嵌入式技術的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢進行了介紹,然后選擇S3C2440作為本系統(tǒng)的平臺

4、處理器并構建了系統(tǒng)的硬件平臺。其次,通過采用Linux系統(tǒng)作為該系統(tǒng)的軟件平臺,構建了嵌入式Linux系統(tǒng)的交叉開發(fā)環(huán)境,實現(xiàn)了對嵌入式Linux系統(tǒng)的引導程序、系統(tǒng)內核和文件系統(tǒng)的移植以及視頻采集和以太網(wǎng)控制器驅動的加載,達到了系統(tǒng)啟動的基本要求,完成了對嵌入式Linux系統(tǒng)操作平臺的搭建。然后,實現(xiàn)了嵌入式系統(tǒng)前端攝像頭的視頻圖像采集,對視頻圖像壓縮編碼的原理進行了介紹和分析,根據(jù)視頻壓縮技術的發(fā)展,采用了H.264實時視頻編碼技術

5、對該系統(tǒng)進行視頻編碼,并通過對H.264.編碼器的移植實現(xiàn)了視頻的壓縮。此外,通過對OPENCV視覺庫在Windows下的Visual C++上的加載,實現(xiàn)了上位機對接收視頻圖像的解碼和顯示功能。最后,采用基于UDP的網(wǎng)絡通信協(xié)議,編寫了嵌入式客戶端的發(fā)送程序及上位機服務器的接收程序,實現(xiàn)了服務器對多路客戶端監(jiān)控視頻的顯示以及保存,達到了目標機客戶端和監(jiān)控服務器之間網(wǎng)絡視頻傳輸?shù)囊蟆?br>　　 通過對整個系統(tǒng)的調試和分析,驗證了本