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1、2013届本科毕业设计论文资料题 目 名 称： 基于ARM的远程视频监控系统 学 院部： 理 学 院专 业： 电子信息科学与技术学 生 姓 名： 班 级 学 号：指导 职 称： 副教授 最终评定成绩：2013届本科毕业设计论文资料第一部分 毕业论文2013届本科毕业设计论文学 院部： 理 学 院专 业： 电子信息科学与技术学 生 姓 名： 班 级： _指导 职称： 副教授最终评定成绩：20XX6月 / 本科毕业论文设计诚信声明本人重声明：所呈交的毕业论文设计,题目基于ARM的远程视频监控系统是本人在指导教师的指导下,进行研究工作所取得的成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体,均已在文章以明
2、确方式注明。除此之外,本论文设计不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。本人完全意识到本声明应承担的责任。作者签名：日期：摘 要针对网络视频监控设备的实际应用需求,本文设计了一种基于ARM嵌入式技术的网络视频监控系统,其结合图像采集压缩编码、嵌入式系统和网络技术,设计了一套嵌入式网络视频监控系统,用以实现图像视频数据的采集、压缩与网络传输。该系统基于S3C2440的ARM920t芯片和嵌入式Linux操作系统,采用USB数码摄像头捕捉视频,经压缩编码,然后直接与网络相连,把采集到的数据传送到指定PC机上。论文首先阐述了该课题的背景意义,对该设计系统的主要实现过程做了简介；然后对AR
3、M硬件平台和Linux软件平台做了基本介绍,分析了其外围电路设计以及Linux系统核结构；最后,也是本文重点设计部分-视频数据采集的实现,这部分在基于Video4Linux驱动模块的基础上,主要是用软件实现对视频数据的实时采集、传递；后面还简单的介绍了视频信号编码的实现以及网络数据传输的实现。本文的研究结果具有一定的工程实际意义,对基于IP技术的各种视频数据传输具有一定的参考价值。关键词： 嵌入式系统；ARM；视频监控系统：LINUX系统：图像采集与传输ABSTRACTPractical application demand of the network video surveillance
4、equipment, this paper designs a network video monitoring system based on ARM embedded technology, the combination of image acquisition compression, embedded systems and network technology, design a set of embedded network video monitoring system, to realize image video data collection, compression a
5、nd network transmission. The system based on S3C2440 ARM920t chip and embedded Linux operating system, use USB digital camera to capture video, after compression, and then directly connected to the network, sends the collected data to the specified PC. Paper first describes the background significan
6、ce of the subject, for the main implement process of the design system to do the introduction; Then the ARM hardware platform and to introduce the basic Linux software platform, analyzes its peripheral circuit design as well as the Linux kernel structure; Finally, and this article focuses on the des
7、ign part - the implementation of the video data collection, this part based on the Video4Linux drivers module on the basis of the main is to use the software realization of video data real time acquisition, transfer; Behind also simply introduces the realization of video signal coding and the realiz
8、ation of network data transmission. In this paper, the research results have certain practical significance, for all kinds of video data transmission based on IP technology has certain reference value. Keywords:Embedded system；ARM； video monitoring system；the LINUX system；Image acquisition and trans
9、mission目 录摘 要IABSTRACTII目 录IV第1章 绪论11.1 课题背景11.2 选题目的、意义11.3系统设计容21.4系统方案设计2第 2 章 基于S3C2410的硬件开发平台42.1ARM体系结构简介42.2 嵌入式系统的选取原则42.3 基于S3C2440A的开发系统52.4 开发平台的硬件模块介绍82.5 视频监控系统硬件电路设计11第3章 视频监控系统软件总设计143.1 视频监控系统软件总流程图设计143.2 视频监控系统软件各模块功能设计15第4章 视频采集系统软件设计164.1视频采集系统的软件平台设计164.1.1 Bootloader的选择164.1.2
10、嵌入式Linux的编译174.1.3 建立根文件系统184.1.4 加载摄像头驱动程序194.2 视频采集系统的应用程序设计194.2.1 Video4Linux设备驱动加载194.2.2 视频采集流程214.2.3视频采集程序的实现22第5章 视频编码、传输程序设计255.1 视频编码程序设计255.2 视频网络传输程序的设计28第6章 视频采集模块的编译与仿真336.模块加载336.2程序仿真调试34结 论36参考文献38致 39附 录40附录一：设计总流程图40附录二：视频采集系统的应用程序设计41第1章 绪论1.1 课题背景在当今社会是一个快速发展的社会,信息获取方便的能使我们领先一步
11、,创造巨大的利润,信息也许是我们的一个重要的眼睛。图像在图像的客观事物,传神的描绘,是直观的和详细的信息表达,是一种重要的信息载体的人类。与科学技术的迅速发展和提高人民的物质生活水平,视频监控系统,以其直观、方便、信息容的特征丰富,越来越受到人们的青睐,并已广泛应用于各行各业。有电梯监控、门禁、车库监控等等。电信行业有一个基站监控、银行系统和ATM监控、林业部门的消防监控,交通监控、交通监视非法等等。因为摄像机和电视的出现,最初的模拟监控系统出现。经过长时间的发展和应用,它已经非常成熟,性能非常稳定,但由于模拟图像信息系统为主,对于图像处理和传输是采用模拟技术,不紧图像质量差,严重浪费系统资源
12、,不容易形成一个复杂的网络结构,主要是单一功能的一种方式,单向的、集中的网络信息采集、监控功能可扩展性。所以,虽然系统已经发展到一个很高的水平,没有潜在的可以发现,和局限性。近几年来,伴随着计算机技术、通信技术等一系列技术的飞速发展,技术微型化和专业化逐渐成为信息技术发展的新趋势,而此时嵌入式产品恰好成为信息产业的主流。由于Linux 系统源代码开放、可以随意定制、易于在不同开发板上移植等一系列优点,使得它在嵌入式系统中获得了越来越广泛的应用。越来越多的企业和研发机构都目标转向了嵌入式Linux的开发和研究上。1.2选题目的、意义近几年来,在人民生活水平普遍提高、国民经济快速发展的背景下,伴随
13、着实时传送视频、音频、多媒体动画等数字模拟文件的技术、互联网的普及和多媒体技术在互联网上的应用成为了热点。与此同时,图像处理技术、计算机技术、视频压缩等飞速发展,视频监控系统开始广泛的应用于医院、政府、商场、交通、学校、银行等地方,并且呈现个性化的发展趋势,越来越多的实时化、网络化、数字化、多功能化等特性。传统的视频监控系统是伴随着电视机、电脑等电子产品的出现而出现,它出现后被广泛的应用于超市、银行、安保、学校等公共场所。它一般采用模拟方式传输,通过视频电缆传送给控制中心,由于模拟技术所限,它具有以下缺点：通常只限于小围的区域监控、系统扩展能力差、不利用实习控制等。然而伴随着互联网的普及、多媒
14、体技术、和在互联网上的应用,实时传输多媒体动画、视频、音频、等数字媒体文件成为热点。而具有综合性强、低成本、高可靠性、和的嵌入式系统成为了实现这一目的的最佳载体。嵌入式系统因为具有实时性好、稳定性强等特点,所以在视频监控中得到快速发展。本文的主要介绍了数码摄像头采集数据、使用编码软件FFmeg、利用基于TCP/IP协议的网络来传输图像数据。其中使用数码摄像头,能避免对模拟数据的处理,能节约设计成本和设计时间；使用编码软件FFmpeg,使图像压缩不需要依赖硬件实现,可移植性强；利用TCP/IP协议传输比传统的Modem串口传输速度快,出错率低。1.3系统设计容该系统主要目的在于实现对远程画面的实时监控,主要研究容应该包括以下几方面：视频监控系统硬件平台的选取、视频监控系统软件平台设计、视频监控系统信号的采集,对采集到的信息进行压缩编码处理处理,把压缩后的信息通过网络传输给控制台PC机,在控制台对接收到的信息进行解码,得到现场视频监控图像,从而达到远程监控的目的。在本系统中将会着重介绍视频采集系统的软件模块功能实现。1.4 系统方案设计该系统主要设计容包括视频采集系统的软硬件实现、视频压缩程序、视频网络传输程序设计,把以上几个模块设计完整后,在基于ARM+Linux的平台上运行,即可达到远程画面的实时监控。该设计方案的整体结构框图如图1.4所示：视频压缩程序设计视频采集
