發(fā)布時(shí)間：2019-01-14 11:30

【摘要】：人類通過(guò)視覺(jué)獲得的圖像信息在人們從外界獲得的信息量中所占的比例超過(guò)70%,是人類從外部物質(zhì)世界獲得信息最主要的來(lái)源。由圖像所提供的信息量和信息的準(zhǔn)確程度,是語(yǔ)言和文字描述遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能達(dá)到的。視頻監(jiān)控系統(tǒng)因其所提供的圖像信息具有直觀、生動(dòng)、豐富、準(zhǔn)確等特點(diǎn),在現(xiàn)代社會(huì)中得到了廣泛的應(yīng)用,給人們的工作和生活帶來(lái)了極大的便利。隨著視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用越來(lái)越廣泛,人們對(duì)視頻監(jiān)控系統(tǒng)功能的要求越來(lái)越高。然而傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)存在著很大的局限性,如結(jié)構(gòu)復(fù)雜、穩(wěn)定性不高、價(jià)格昂貴而且傳輸距離受限等。 嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心,以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ),軟硬件可裁剪的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng),適用于對(duì)功能、成本、體積、可靠性、功耗有特殊要求的場(chǎng)合。近年來(lái),隨著各種嵌入式微處理器和嵌入式操作系統(tǒng)的不斷發(fā)展和完善,嵌入式設(shè)備的功能越來(lái)越強(qiáng)大,被廣泛應(yīng)用與工業(yè)制造、過(guò)程控制、網(wǎng)絡(luò)通訊、儀器儀表、汽車、船舶、航空、航天、軍事裝備以及消費(fèi)類電子產(chǎn)品等各個(gè)領(lǐng)域。 隨著視頻監(jiān)控系統(tǒng)不斷向數(shù)字化、集成化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的方向發(fā)展,基于嵌入式技術(shù)的視頻監(jiān)控技術(shù)作為一種先進(jìn)的、廉價(jià)的視頻監(jiān)控技術(shù),為視頻監(jiān)控設(shè)備的開(kāi)發(fā)提供了一種全新解決方案。與采用集總式架構(gòu)的傳統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)相比,基于嵌入式技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)有許多優(yōu)勢(shì)：完全的數(shù)字化,直接從攝像機(jī)輸出經(jīng)過(guò)處理的數(shù)字化視頻數(shù)據(jù)；采用分布式架構(gòu),結(jié)構(gòu)更加合理,擴(kuò)展功能比較容易；智能化和網(wǎng)絡(luò)化功能強(qiáng)大,嵌入在攝像機(jī)內(nèi)部的微處理器和操作系統(tǒng)使攝像機(jī)具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理和網(wǎng)絡(luò)通信能力；數(shù)據(jù)安全,可對(duì)采集到的視頻信號(hào)進(jìn)行加密處理,還可以在視頻信息中加入數(shù)字水印,保證其安全性。 本文結(jié)合嵌入式技術(shù)、圖像處理技術(shù)和無(wú)線傳輸技術(shù)設(shè)計(jì)一種體積小巧、成本低廉、穩(wěn)定性好的嵌入式數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)。本系統(tǒng)采用S3C6410微處理器作為控制核心,Windows CE6.0為操作系統(tǒng),使用USB攝像頭采集圖像數(shù)據(jù),利用S3C6410內(nèi)部集成的多媒體編解碼單元進(jìn)行H.264格式編碼壓縮,并利用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行視頻數(shù)據(jù)傳輸,管理人員可在接收端通過(guò)客戶端軟件查看接收到的視頻。 本課題需要完成以下工作： (1)搭建硬件平臺(tái),為了加快研發(fā)進(jìn)度,本課題的硬件平臺(tái)采用核心板與底板分離的形式,選用廣州友善之臂計(jì)算機(jī)有限公司生產(chǎn)的基S3C6410處理器的Tiny6410核心板,通過(guò)在底板上擴(kuò)展串口USB接口、SD卡接口等開(kāi)發(fā)調(diào)試必要接口來(lái)搭建系統(tǒng)的硬件平臺(tái)。圖像采集模塊選用集成中星微301PLUS主控芯片的USB攝像頭,無(wú)線傳輸模塊使用基于Ralink2070芯片USB無(wú)線網(wǎng)卡,安裝和維護(hù)都十分方便。 (2)研究Windows CE6.0操作系統(tǒng)的工作原理,在三星公司提供的參考BSP的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)針對(duì)本課題目標(biāo)硬件平臺(tái)板級(jí)支持包,將Windows CE6.0操作系統(tǒng)移植到目標(biāo)硬件平臺(tái),并完成相關(guān)硬件設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的設(shè)計(jì)。 (3)分析Windows CE6.0操作系統(tǒng)的流接口驅(qū)動(dòng)程序模型及其USB系統(tǒng)軟件架構(gòu),實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)程序的入口點(diǎn)函數(shù)和流接口函數(shù),完成USB攝像頭驅(qū)動(dòng)程序的開(kāi)發(fā)。 (4)分析Platform Builder6.0的目錄結(jié)構(gòu)和使用Platform Builder6.0定制WindowsCE6.0操作系統(tǒng)的方法和流程。根據(jù)課題的需要選擇相應(yīng)的組件,定制符合要求的專用操作系統(tǒng)。將編譯生成的操作系統(tǒng)的映像文件寫入目標(biāo)硬件平臺(tái)的Flash存儲(chǔ)器,啟動(dòng)系統(tǒng)測(cè)試操作系統(tǒng)和硬件平臺(tái)的兼容性和穩(wěn)定性。 (5)深入研究S3C6410處理器內(nèi)部多格式編解碼器的工作原理,參考三星公司提供的H.264編碼驅(qū)動(dòng)程序,完成服務(wù)器端視頻采集、編碼與傳輸模塊的軟件開(kāi)發(fā)。 (6)完成客戶端視頻數(shù)據(jù)接收、解碼和顯示軟件的設(shè)計(jì)。 在實(shí)際測(cè)試過(guò)程中,在50米內(nèi)的空曠環(huán)境中,當(dāng)分辨率選擇640*480、幀率選擇25時(shí),客戶端仍可接收并顯示出較為流暢的視頻畫(huà)面,實(shí)際接收幀率仍在25幀左右,可以滿足視頻監(jiān)控系統(tǒng)的要求。在有墻壁等障礙物阻隔的情況下,系統(tǒng)的性能有所下降,丟包率增多,實(shí)際接收幀率在20幀左右,基本達(dá)到預(yù)期的目標(biāo),可以滿足普通家庭和小型企業(yè)等對(duì)視頻監(jiān)控設(shè)備性能要求不太高但對(duì)成本比較敏感的用戶的要求。
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【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：TP277;TP368.1

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 董曙光;基于WinCE的多通道食品安全檢測(cè)儀的設(shè)計(jì)[D];中南林業(yè)科技大學(xué);2013年

2 姚金波;基于WEC7系統(tǒng)的平板計(jì)算機(jī)的研究與實(shí)現(xiàn)[D];武漢理工大學(xué);2013年

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本文編號(hào)：2408648