嵌入式远程视频监控系统设计

发布时间：2018-03-21 04:18

  本文选题：嵌入式Linux　切入点：OMAP3530　出处：《杭州电子科技大学》2012年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：近年来，在人们的生活中视频监控技术得到了广泛的应用，例如多媒体会议、远程医疗、远程教育、可视电话等。随着嵌入式技术、数字图像处理技术、多媒体技术、网络通信技术的快速发展，监控系统正向着小型化、数字化、网络化的方向发展。嵌入式远程视频监控系统正是在这些技术发展的推动下产生的一种集视频采集、视频压缩、视频的网络传输等多种任务于一体的远端嵌入式系统。该类系统具有体积小、集成度高、功耗低、功能强大、成本低等优点，能够满足未来家庭视频监控系统市场的需求。 本文从顺应视频监控系统发展趋势及市场需求的角度出发，在比较全面地研究了高速双核的OMAP3530处理器、开源的嵌入式Linux操作系统、图像JPEG压缩技术以及嵌入式Web服务器技术后，自主设计了一款基于Brower and Server架构的体积小、功耗低的远程视频监控系统实现方案。本文的核心是基于ARM嵌入式系统硬件平台的Web服务器以及视频服务器的构建，该系统能够实现对远程监控图像的采集、对模拟视频信号进行基于tvp5146解码芯片电路的硬解码、对视频图像数据进行基于JPEG压缩标准的压缩以及基于TCP/IP网络传输控制协议的网络传输功能。本地PC监控端可以通过浏览器访问Web服务器中的监控网页，对嵌入在网页中的java apple小程序进行自动下载解释执行来实现与视频服务器的连接，从而实现对监控图像数据的接收、显示等功能。 论文按照硬件、软件以及系统测试三个方面介绍了嵌入式远程视频监控系统的设计与实现。硬件部分：主要是进行硬件开发平台的搭建，在该系统控制部分采用TI公司的OMAP3530高速双核处理器并在其提供的丰富的外设接口基础上搭建起基础硬件平台，视频图像采集部分采用PAL制式模拟摄像机，并基于tvp5146解码芯片设计出硬解码电路。软件部分大体分为三部分：嵌入式开发环境的建立、Web服务器的构建以及视频服务器的构建。系统开发环境的搭建其中包括一级引导程序x-Loader、二级引导程序U-boot以及Linux2.6.28内核和文件系统ubifs的移植。Web服务器的构建包括嵌入式Web服务器boa的移植，视频监控测试网页设计以及基于java applet技术的网络视频图像的接收和显示程序设计。视频服务器的构建包括嵌入式JPEG图像压缩库jpeglib的移植，Linux系统下tvp5146设备驱动的开发，，基于V4L2标准的视频采集程序设计、基于jpeglib图像压缩库的图像压缩程序设计、基于TCP/IP协议的视频图像数据网络传输程序设计。 在完成本课题软件部分和硬件部分工作的基础上，对该系统的主要部分的功能以及整体功能进行了测试。测试结果表明：系统整体工作稳定，图像显示清晰流畅，达到了设计要求，具有较好实用性。
[Abstract]:In recent years, video surveillance technology has been widely used in people's life, such as multimedia conference, telemedicine, distance education, videophone, etc. With embedded technology, digital image processing technology, multimedia technology, With the rapid development of network communication technology, monitoring system is developing towards miniaturization, digitalization and networking. Remote embedded system with many tasks such as video network transmission, which has the advantages of small volume, high integration, low power consumption, powerful function and low cost, can meet the needs of the future home video surveillance system market. From the point of view of the development trend of video surveillance system and the market demand, this paper studies the high speed dual-core OMAP3530 processor and the open source embedded Linux operating system. After image JPEG compression technology and embedded Web server technology, we design a small size based on Brower and Server architecture. The core of this paper is the construction of Web server and video server based on ARM embedded system hardware platform. The analog video signal is hard decoded based on tvp5146 chip circuit. The compression of video image data is based on the JPEG compression standard and the network transmission function based on TCP/IP network transmission control protocol. The local PC monitoring terminal can access the monitoring web pages in the Web server through the browser. The java apple Mini Programs embedded in the web page is automatically downloaded and interpreted to realize the connection with the video server, so as to realize the functions of receiving and displaying the monitored image data. This paper introduces the design and implementation of embedded remote video surveillance system according to hardware, software and system test. In the control part of the system, the OMAP3530 high speed dual-core processor of TI company is used and the basic hardware platform is built on the basis of its abundant peripheral interface. The video image acquisition part adopts the PAL analog camera. The software is divided into three parts: the establishment of embedded development environment and the construction of video server. The construction of the first-level boot program x-Loader, the second-level boot program U-boot and the porting of the Linux2.6.28 kernel and the file system ubifs. The construction of the web server includes the porting of the embedded Web server boa. The design of video surveillance test web page and the program design of receiving and displaying network video image based on java applet technology. The construction of video server includes the development of tvp5146 device driver based on embedded JPEG image compression library jpeglib. Video acquisition program based on V4L2 standard, image compression program based on jpeglib image compression library, video image data network transmission program based on TCP/IP protocol. On the basis of the work of software and hardware, the functions and functions of the main parts of the system are tested. The test results show that the whole system works stably, and the image display is clear and smooth. It meets the design requirements and has good practicability.
【学位授予单位】：杭州电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TP368.1;TP277

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本文编号：1642222