【摘要】：近些年來，計算機網(wǎng)絡和多媒體技術(shù)的發(fā)展速度越來越快，建立在計算機網(wǎng)絡、多媒體技術(shù)基礎上的視頻監(jiān)控技術(shù)也因此獲得了更大的發(fā)展。就目前來說，數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要應用在安防系統(tǒng)中，，相對于第一代的模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)，數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)傳輸和存儲的是數(shù)字化的視頻，它的特點是便于傳輸而且系統(tǒng)的擴展能力強，所以數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)在實際應用中功能更為強大。目前的數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)分為兩種類型，一種是以基于微機平臺的視頻服務器為核心的監(jiān)控系統(tǒng)，另一種是以嵌入式視頻服務器為核心的監(jiān)控系統(tǒng)[1]。與前者相比，后者具有性能穩(wěn)定可靠、實時性好、抗病毒能力強等特點，不僅具有較高的實際應用價值，還有廣闊的發(fā)展前景，因此近年來成為業(yè)界的研究熱點。根據(jù)這種應用需求，本文設計了一個采用高性能嵌入式處理器芯片SL3512和H.264視頻編解碼芯片F(xiàn)H8735作為服務器硬件平臺，以Linux嵌入式操作系統(tǒng)作為服務器軟件平臺的嵌入式視頻監(jiān)控系統(tǒng)，它采用了先進的H.264視頻壓縮標準，可以在低碼流下獲得高質(zhì)量的圖像，完成實時視頻采集與編碼，因而實現(xiàn)了一種性能良好、使用方便、性價比較高的設計方案。在此方案基礎上，論文首先對本嵌入式視頻監(jiān)控系統(tǒng)進行了總體設計，進而闡述了系統(tǒng)的軟硬件體系結(jié)構(gòu)，并對系統(tǒng)硬件平臺核心芯片的選擇進行了分析，對嵌入式Linux操作系統(tǒng)的軟件架構(gòu)和開發(fā)環(huán)境作了大致介紹。本文的主要工作和創(chuàng)新點包括： (1)闡述了本課題的研究背景及其研究意義，在視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展歷史的基礎上對其發(fā)展方向進行了分析，指明了監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢將是嵌入式視頻監(jiān)控服務器。 (2)通過對本文要設計的系統(tǒng)功能需求的分析，確立ARM芯片的選型原則和硬件平臺的總體架構(gòu)，即以高性能嵌入式處理器芯片ARM9芯片SL3512和H.264視頻編解碼芯片F(xiàn)H8735為核心進行硬件平臺的設計，與傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控服務器相比，大大提高了系統(tǒng)性能以及視頻圖像質(zhì)量。完成了硬件平臺的電路設計[2]，主要包括中心控制模塊、視頻圖像采集模塊、視頻壓縮模塊、存儲模塊、電源模塊，USB模塊、網(wǎng)絡傳輸模塊等的設計，并給出了各個模塊的原理圖，以此為單位闡述各個模塊的功能。 (3)以原理圖為基礎完成了硬件平臺的PCB設計以及PCB板的硬件電路調(diào)試，針對PCB設計過程中的注意事項以及在進行PCB設計、調(diào)試過程中遇到的問題進行了總結(jié)，并給出了解決辦法。 (4)通過多種操作系統(tǒng)的對比，總結(jié)了Linux系統(tǒng)的優(yōu)勢以及嵌入式軟件的一般開發(fā)過程，在此基礎上完成了嵌入式Linux交叉編譯開發(fā)環(huán)境的搭建、Bootloader引導程序的配置燒寫、Linux的內(nèi)核剪裁與配置、根文件系統(tǒng)的創(chuàng)建等工作，為下一步嵌入式視頻服務器的設計實現(xiàn)做好準備。 (5)在Linux系統(tǒng)下對嵌入式驅(qū)動程序進行開發(fā)，主要闡述了驅(qū)動程序的開發(fā)要點，在此基礎上完成了USB驅(qū)動程序和以太網(wǎng)接口驅(qū)動程序的開發(fā)工作。 (6)結(jié)論與展望，對本文做了簡要的總結(jié)，介紹了本文作者所做的主要工作，并指出了該視頻服務器需要改進和完善的地方。
【圖文】：

圖 1-1 模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)統(tǒng)的特點：統(tǒng)的主要優(yōu)點是技術(shù)成熟，系統(tǒng)功能強大、完善，視頻、音頻信號的采、存儲均為模擬形式，圖像質(zhì)量比較高，花費的成本也比較低[4]。統(tǒng)的缺點夠在地理范圍比較窄的領域；無與對數(shù)據(jù)進行交換，監(jiān)控點僅僅局限于，靈活性和擴展功能都是比較脆弱的�；谖� PC 平臺的數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)代多媒體監(jiān)控系統(tǒng)是以 DVR 為核心產(chǎn)品，基于微機和 Windows 平臺發(fā)新一代的監(jiān)控技術(shù)。它的控制中心為多媒體工控機，以高性能為目標，為主要組網(wǎng)結(jié)構(gòu)。它有友好的人機交互界面和基于網(wǎng)絡的多級分控能沖破了傳統(tǒng)模擬監(jiān)控系統(tǒng)的框框[5]。由于其特有的架構(gòu)因此非常利于監(jiān)升級改造改造，同時本系統(tǒng)還能夠?qū)崿F(xiàn)遠程視頻傳輸，大約能達到超過。該系統(tǒng)的架構(gòu)如圖 1-2 所示

圖 1-1 模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)系統(tǒng)的特點：系統(tǒng)的主要優(yōu)點是技術(shù)成熟，系統(tǒng)功能強大、完善，視頻、音頻信號的采輸、存儲均為模擬形式，圖像質(zhì)量比較高，花費的成本也比較低[4]。系統(tǒng)的缺點夠夠在地理范圍比較窄的領域；無與對數(shù)據(jù)進行交換，監(jiān)控點僅僅局限于心，靈活性和擴展功能都是比較脆弱的。2)基于微 PC 平臺的數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)二代多媒體監(jiān)控系統(tǒng)是以 DVR 為核心產(chǎn)品，基于微機和 Windows 平臺發(fā)的新一代的監(jiān)控技術(shù)。它的控制中心為多媒體工控機，以高性能為目標化為主要組網(wǎng)結(jié)構(gòu)。它有友好的人機交互界面和基于網(wǎng)絡的多級分控能全沖破了傳統(tǒng)模擬監(jiān)控系統(tǒng)的框框[5]。由于其特有的架構(gòu)因此非常利于監(jiān)的升級改造改造，同時本系統(tǒng)還能夠?qū)崿F(xiàn)遠程視頻傳輸，大約能達到超過里。該系統(tǒng)的架構(gòu)如圖 1-2 所示
【學位授予單位】：山東師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2012
【分類號】：TP368.1;TP277

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本文編號：2553386