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1、II英文摘要毕业设计说明书基于linux系统的远程视频监控第 II 页 共 III 页基于linux系统的远程视频监控摘要随着科学技术的不断发展，以及人对安全防范意识的逐渐加强，视频监控系统已经成为人们在生产、生活中必不可少的一个部分。特别是近年来，随着计算机技术的发展、宽带的普及、图像处理技术的提高，视频监控在越来越广泛地渗透到教育、娱乐、医疗、运动等各个领域。视频监测系统已经成为当今可视化领域的一个新的开发热点。视频监控系统正在向嵌入式、数字化、网络化方向发展。嵌入式视频监控系统充分利用大规模集成电路和网络的科技成果，实现了体积小巧、性郁稳定、通讯便利的监控产品。本文以S3C2440为核心
2、硬件平台开发了基于嵌入式的远程视频监控系统，并对关键技术进行了论述和研究。首先给出了系统总体软硬件设计方案，针对本系统硬件对vivi进行了修改和移植，对编译和移植Linux内核以及制作yaffs2文件系统也做了深入的研究，重点讨论了在嵌入式Linux操作系统下利用Linux提供的Video4LinuxAPI函数实现视频数据采集；接着研究了通过MJPEG-4压缩算法来压缩视频数据，并通过TCP/IP协议发送视频数据。最后着重论述了嵌入式Web服务器的设计，编写了视频监控浏览器界面程序，并最终实现了整个视频监控系统结构。本系统采用模块化设计方法，使得设计更加简洁、高效，具有良好的扩展性和易用性，有
3、利于系统升级。另外采用嵌入式的方法，系统成本较低。关键词：ARM，嵌入式Linux ，video4Linux，嵌入式web服务器中北大学2008届毕业设计说明书Remote Video Monitoring System Based On Linux AbstractWith increasing development of science technology and the peopleS sense of safety precaution gradual strengthening，video Surveillance System has become all indispensa
4、ble part of people in production and daily lifeEspecially in recent years,with the development of computer technology,broadband penetration and the improvement of Image processing technology,video surveillance IS becoming more and more widely infiltrated into education，entertainment，medical care and
5、 sports fieldsVideo monitoring system has become a new hot spot in the visual field The embedded of video monitoring system makes full use of large-scale integrated circuits and scientific and technological achievements of network, realizing compact, stable, convenient monitoring products.In this pa
6、per, the embedded of remote video monitor system based on S3C2440 of core hardware platform has been successfully developed, and the key technologies have been researched and discussed. Firstly, the overall hardware and software system design are given; vivi has been modified and transplanted for th
7、e hardware. The transplantation of the compiler and production of Linux kernel, file system of Yaffs2 also be studied in detail. It is focused on gathering video data used Video4Linux API function and Webcam-Server works under the embedded Linux operating system. Secondly, video data compression whi
8、ch used MJPEG algorithm is implement, and then the video data which based on TCP/IP protocol of the socket programming sent over in the network. Finally, the paper focuses on the realization of the embedded Web server design, compiling the home page program of video surveillance, and acheived the al
9、l system of video monitoring.The modular design approach is used in the system which makes the design more compact, efficient, and ease to upgrade. the method of embedded for the system makes lower cost.Key Words:ARM, Embedded Linux, Embedded Web server,video4Linux清华大学2012届毕业设计说明书目 录 1 绪论11.1 引言11.2
10、 研究背景、目标和意义11.2.1 课题研究的背景11.2.2 视频监控发展现状和趋势21.2.3 研究意义41.2.4 研究目标及内容41.3 本文主要研究内容51.4 本章小结52 视频监控系统总体设计62.1 嵌入式系统概况62.2 视频监控系统硬件选型设计62.2.1 ARM概述62.2.2 S3C2440A体系结构72.2.3 系统硬件选型设计82.3 视频监控系统软件设计92.3.1 软件总体框架92.3.2 BootLoader选择102.3.3 嵌入式操作系统的选择112.3.4 嵌入式文件系统类型选择122.3.5 CMOS摄像头驱动以及视频监控应用软件的开发设计132.4
11、本章小结133 系统硬件平台的简单介绍143.1 mini2440开发板主要硬件资源介绍17143.2 主要芯片接口介绍143.2.1 SDRAM 存储系统143.2.2 FLASH 存储系统153.2.3 CMOS CAMERA 接口163.3 本章小结164 嵌入式linux操作系统的构建174.1 嵌入式交叉编译环境搭建174.2 Bootloader移植184.2.1 BootLoader基本概念184.2.2 vivi代码结构分析194.2.3 vivi启动过程194.2.4 配置和编译vivi204.3 嵌入式Linux内核移植224.3.1 Linux内核结构224.3.2 Li
12、nux内核的移植234.4 根文件系统建立244.4.1 根文件系统结构244.4.2 文件系统制作264.5 Linux下调试技术274.6 本章小结285 服务器端应用软件平台的设计295.1 CMOS摄像头设备驱动程序设计295.1.1 Linux设备驱动程序概述295.1.2 设备驱动与文件系统关系305.1.3 驱动程序的模块化设计315.1.4 S3C2440的摄像头接口325.1.5 OV9650的操作355.2 基于Video4Linux的视频采集模块375.2.1 Video4Linux概述375.2.2 视频编程所涉及的数据结构375.2.3 视频采集程序的实现385.3
13、视频数据压缩425.3.1 JPEG图像压缩原理425.3.2 数据压缩流程425.4 网络发送视频流445.4.1 SOCKET网络编程445.4.2 视频数据发送465.5 嵌入式Web服务器的设计485.5.1 boa移植495.5.2 CGI技术505.6 本章小结516 系统调试及运行结果526.1 调试平台及硬件526.2 系统调试过程526.3 实验结果546.3.1 远程显示图像547 总结与展望557.1 工作总结557.2 研究工作展望55参考文献56致 谢58附录A OV9650芯片驱动程序59第 III 页 共 III 页清华大学2012届毕业设计说明书1 绪论1.1
14、引言 在信息时代的今天，随着人们对于系统性能和成本控制要求的不断提高，嵌入式系统以其优良的性价比和独特的便利性越来越赢得人们的青睬。网络技术的日新月异，更使得嵌入式系统不仅可以通过网络获得各种资源，而且也方便了网络的控制与维护与此同时，多媒体应用技术的飞速发展也使得多媒体信息已成为人类获取信息的主要载体，使得人们越来越多地在日常生活、学习和工作中使用多媒体手段来解决问题。尤其是视频监控系统，在银行、港口监控、城市交通管理、酒店安全保卫等各个领域都有着广泛的应用，由于以往各种系统的种种局限性，集成化的视频监控系统仍然有着广阔的市场前景1。正是基于这样的需求背景，确定了本论文的研究内容-基于Lin
15、ux系统在远程视频监控方面的应用。1.2 研究背景、目标和意义1.2.1 课题研究的背景视频监控系统是需要信息广泛交流的企业生产与管理的必备系统。比如，对于银行系统而言，通过监控系统，可以对一些突发事件进行回放，很容易找到事件的相关责任人；在制造企业中，可以通过监控系统实现无人生产等。随着国民经济的发展，视频监控系统的应用己经越来越广泛。目前视频监控系统主要在以下领域中使用2：(l)对机要部门的监视、控制和报警，如档案室、文件室、金库、博物馆等；(2)工厂、市场等的监视，如工厂生产过程、市场、展览厅、货场等的监视；(3)对交通运输的监视，如公共交通、铁路车站、铁路调度等的监视；(4)用于安全报警，如防盗、防火等的报警；(5)家庭用户，随着人民生活水平的提高以及计算机的家庭普及率提高，家庭小型监控系统的需求量也变得越来越大。在计算机未被广泛
