發(fā)布時(shí)間：2019-10-29 04:55

【摘要】：近些年來(lái)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和多媒體技術(shù)的發(fā)展速度越來(lái)越快，建立在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、多媒體技術(shù)基礎(chǔ)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(lái)說(shuō)，數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要應(yīng)用在安防系統(tǒng)中，，相對(duì)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(chǔ)的是數(shù)字化的視頻，它的特點(diǎn)是便于傳輸而且系統(tǒng)的擴(kuò)展能力強(qiáng)，所以數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中功能更為強(qiáng)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(jī)平臺(tái)的視頻服務(wù)器為核心的監(jiān)控系統(tǒng)，另一種是以嵌入式視頻服務(wù)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(shí)時(shí)性好、抗病毒能力強(qiáng)等特點(diǎn)，不僅具有較高的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，還有廣闊的發(fā)展前景，因此近年來(lái)成為業(yè)界的研究熱點(diǎn)。根據(jù)這種應(yīng)用需求，本文設(shè)計(jì)了一個(gè)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(wù)器硬件平臺(tái)，以Linux嵌入式操作系統(tǒng)作為服務(wù)器軟件平臺(tái)的嵌入式視頻監(jiān)控系統(tǒng)，它采用了先進(jìn)的H.264視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)，可以在低碼流下獲得高質(zhì)量的圖像，完成實(shí)時(shí)視頻采集與編碼，因而實(shí)現(xiàn)了一種性能良好、使用方便、性價(jià)比較高的設(shè)計(jì)方案。在此方案基礎(chǔ)上，論文首先對(duì)本嵌入式視頻監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行了總體設(shè)計(jì)，進(jìn)而闡述了系統(tǒng)的軟硬件體系結(jié)構(gòu)，并對(duì)系統(tǒng)硬件平臺(tái)核心芯片的選擇進(jìn)行了分析，對(duì)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(diǎn)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(chǔ)上對(duì)其發(fā)展方向進(jìn)行了分析，指明了監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)將是嵌入式視頻監(jiān)控服務(wù)器。 (2)通過(guò)對(duì)本文要設(shè)計(jì)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(tái)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(jìn)行硬件平臺(tái)的設(shè)計(jì)，與傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控服務(wù)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(tái)的電路設(shè)計(jì)[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(chǔ)模塊、電源模塊，USB模塊、網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊等的設(shè)計(jì)，并給出了各個(gè)模塊的原理圖，以此為單位闡述各個(gè)模塊的功能。 (3)以原理圖為基礎(chǔ)完成了硬件平臺(tái)的PCB設(shè)計(jì)以及PCB板的硬件電路調(diào)試，針對(duì)PCB設(shè)計(jì)過(guò)程中的注意事項(xiàng)以及在進(jìn)行PCB設(shè)計(jì)、調(diào)試過(guò)程中遇到的問(wèn)題進(jìn)行了總結(jié)，并給出了解決辦法。 (4)通過(guò)多種操作系統(tǒng)的對(duì)比，總結(jié)了Linux系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)以及嵌入式軟件的一般開發(fā)過(guò)程，在此基礎(chǔ)上完成了嵌入式Linux交叉編譯開發(fā)環(huán)境的搭建、Bootloader引導(dǎo)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(wù)器的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)做好準(zhǔn)備。 (5)在Linux系統(tǒng)下對(duì)嵌入式驅(qū)動(dòng)程序進(jìn)行開發(fā)，主要闡述了驅(qū)動(dòng)程序的開發(fā)要點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上完成了USB驅(qū)動(dòng)程序和以太網(wǎng)接口驅(qū)動(dòng)程序的開發(fā)工作。 (6)結(jié)論與展望，對(duì)本文做了簡(jiǎn)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(wù)器需要改進(jìn)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(diǎn)：統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)是技術(shù)成熟，系統(tǒng)功能強(qiáng)大、完善，視頻、音頻信號(hào)的采、存儲(chǔ)均為模擬形式，圖像質(zhì)量比較高，花費(fèi)的成本也比較低[4]。統(tǒng)的缺點(diǎn)夠在地理范圍比較窄的領(lǐng)域；無(wú)與對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行交換，監(jiān)控點(diǎn)僅僅局限于，靈活性和擴(kuò)展功能都是比較脆弱的�；谖� PC 平臺(tái)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(jī)和 Windows 平臺(tái)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(jī)，以高性能為目標(biāo)，為主要組網(wǎng)結(jié)構(gòu)。它有友好的人機(jī)交互界面和基于網(wǎng)絡(luò)的多級(jí)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(jí)改造改造，同時(shí)本系統(tǒng)還能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程視頻傳輸，大約能達(dá)到超過(guò)。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(diǎn)：系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)是技術(shù)成熟，系統(tǒng)功能強(qiáng)大、完善，視頻、音頻信號(hào)的采輸、存儲(chǔ)均為模擬形式，圖像質(zhì)量比較高，花費(fèi)的成本也比較低[4]。系統(tǒng)的缺點(diǎn)夠夠在地理范圍比較窄的領(lǐng)域；無(wú)與對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行交換，監(jiān)控點(diǎn)僅僅局限于心，靈活性和擴(kuò)展功能都是比較脆弱的。2)基于微 PC 平臺(tái)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(jī)和 Windows 平臺(tái)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(jī)，以高性能為目標(biāo)化為主要組網(wǎng)結(jié)構(gòu)。它有友好的人機(jī)交互界面和基于網(wǎng)絡(luò)的多級(jí)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(jí)改造改造，同時(shí)本系統(tǒng)還能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程視頻傳輸，大約能達(dá)到超過(guò)里。該系統(tǒng)的架構(gòu)如圖 1-2 所示
【學(xué)位授予單位】：山東師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：TP368.1;TP277

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本文編號(hào)：2553386