【摘要】：近些年來,隨著電子技術(shù)、通信技術(shù)的飛速發(fā)展,視頻監(jiān)控技術(shù)發(fā)展十分迅猛。視頻監(jiān)控技術(shù)廣泛應用于城市管理、安全保衛(wèi)、交通控制等許多領域,發(fā)揮了不可替代的作用。 本設計研究了在被監(jiān)控點數(shù)量大、分布廣的情況下,利用4G網(wǎng)絡進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊曨l監(jiān)控系統(tǒng)前端設備的設計與實現(xiàn)。本設計首先探究了課題研究的背景以及監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展歷程、發(fā)展趨勢,其次詳細闡述了視頻監(jiān)控系統(tǒng)前端的整體設計方案,然后從硬件及軟件方面探討了4G網(wǎng)絡下的視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)過程,最后總結(jié)了本設計所取得的研究成果再分析了課題存在的不足之處。 本文所作的主要工作包括以下幾個方面： (1)分析視頻監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及4G網(wǎng)絡進行視頻監(jiān)控系統(tǒng)組網(wǎng)的可行性。 (2)闡述視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設計原則以及整體設計方案、前端設備設計思路、軟件設計思路。 (3)闡述視頻監(jiān)控前端的硬件設計,并分別介紹視頻監(jiān)控前端四大模塊的具體硬件設計。 (4)闡述視頻監(jiān)控前端的系統(tǒng)移植及軟件開發(fā),主要包括引導程序的移植、操作系統(tǒng)內(nèi)核的移植、根文件系統(tǒng)的移植、無線上網(wǎng)卡驅(qū)動移植以及應用軟件的多線程設計。 (5)介紹了本設計的測試情況和實際應用情況,并對本設計的優(yōu)點和不足之處進行了總結(jié)。 傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng),由于受限于傳輸線纜,其組網(wǎng)范圍難以擴大,組網(wǎng)成本高,建成后維護成本高,而且無法對車輛等移動設備進行監(jiān)控。而本設計的視頻監(jiān)控系統(tǒng)通過利用最新的4G網(wǎng)絡,打破了傳輸線纜對傳統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的限制,大大提高了視頻監(jiān)控系統(tǒng)的適用范圍,同時有效降低了視頻監(jiān)控系統(tǒng)的組網(wǎng)成本和維護成本�？梢杂行獙σ曨l監(jiān)控的新需求,后期通過進一步擴展和開發(fā),還可以用于溫度、濕度、應變等更多監(jiān)控領域,對建設信息社會有積極意義。
【圖文】：

本視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要由視頻監(jiān)控前端設備和后端服務器組成，，它們之間由4G無線網(wǎng)絡進行通信。其總體架構(gòu)如圖2-1所示：視頻監(jiān)控前端榞廠fY，； 運營商4G網(wǎng)絡 視頻監(jiān)控后-巧：if、、、、 <((|))) 端服務器/—\ _^ ) rS視頻監(jiān)賄帛—/ Ly_ 丨::>z圖2-1視頻監(jiān)控系統(tǒng)整體架構(gòu)控制端可以是普通的PC機，也可以是高性能服務器設備，其主要功能是初始化監(jiān)控端、配置監(jiān)控端的各類參數(shù)、訪問監(jiān)控端、存儲監(jiān)控數(shù)據(jù)等等。后端服務器可以對所有監(jiān)控攝像機進行配置、管理，同時負責將視頻監(jiān)控前端傳回的圖像數(shù)據(jù)根據(jù)需要進行存儲存。視頻監(jiān)控前端是由傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控攝像機演變而來，其主要功能是視頻懫集、視頻處理和數(shù)據(jù)傳輸。視頻采集通過視頻監(jiān)控前端的圖像傳感器實現(xiàn)，并對采集的圖像進行A/D轉(zhuǎn)換；視頻處理則是將原始的視頻圖像數(shù)據(jù)進行編碼壓縮，這樣可以有效降低視頻傳輸對無線網(wǎng)絡的壓力，同時降低無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)某杀�；�?shù)據(jù)傳輸則是將編碼完成后的圖像數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡傳輸給后端服務器，供用戶使用。2. 3視頻監(jiān)控系統(tǒng)前端設計思路整個視頻監(jiān)控系統(tǒng)分為視頻監(jiān)控前端和控制端兩大部分

通過上一章的分析，本設計的視頻監(jiān)控前端由以下幾部分組成：視頻懫集模塊、控制及數(shù)據(jù)處理模塊、存儲模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊。其組成如圖3-1所示：直I圖3-1視頻監(jiān)控前端整體架構(gòu)下面將分別討論控制及數(shù)據(jù)處理模塊、視頻采集模塊、存儲模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊的設計。3. 2控制及數(shù)據(jù)處理模塊設計控制及數(shù)據(jù)處理模塊是整個視頻監(jiān)控前端的核心，它需要負責對監(jiān)控端各個外設硬件的控制以及資源的配置，同時還需要對采集到的視頻進行分析處理。作為數(shù)據(jù)處理與控制中心，它是視頻監(jiān)控前端的核心和大腦，所有外圍設備都是圍繞它工作的。通過上一章的分析，我們選擇了 ARM+DSP作為控制及數(shù)據(jù)處理模塊的解決方案，但是如果分別使用獨立的ARM和DSP芯片，顯然會大大增加硬件設計的工作量，并增加視頻監(jiān)控前端的復雜程度，不利于降低前端設備的故障率。如果能夠?qū)RM和DSP芯片集成在一起
【學位授予單位】：中國科學院大學（工程管理與信息技術(shù)學院）
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TN948.6

【參考文獻】

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2 張秀玲;;視頻監(jiān)控系統(tǒng)研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J];科技信息(學術(shù)研究);2008年36期

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本文編號：2574979