4G网络下某视频监控系统前端的设计及实现

发布时间：2020-01-31 08:46

【摘要】：近些年来,随着电子技术、通信技术的飞速发展,视频监控技术发展十分迅猛。视频监控技术广泛应用于城市管理、安全保卫、交通控制等许多领域,发挥了不可替代的作用。本设计研究了在被监控点数量大、分布广的情况下,利用4G网络进行数据传输的视频监控系统前端设备的设计与实现。本设计首先探究了课题研究的背景以及监控技术的发展历程、发展趋势,其次详细阐述了视频监控系统前端的整体设计方案,然后从硬件及软件方面探讨了4G网络下的视频监控系统的设计与实现过程,最后总结了本设计所取得的研究成果再分析了课题存在的不足之处。本文所作的主要工作包括以下几个方面： (1)分析视频监控技术的发展现状及4G网络进行视频监控系统组网的可行性。 (2)阐述视频监控系统的设计原则以及整体设计方案、前端设备设计思路、软件设计思路。 (3)阐述视频监控前端的硬件设计,并分别介绍视频监控前端四大模块的具体硬件设计。 (4)阐述视频监控前端的系统移植及软件开发,主要包括引导程序的移植、操作系统内核的移植、根文件系统的移植、无线上网卡驱动移植以及应用软件的多线程设计。 (5)介绍了本设计的测试情况和实际应用情况,并对本设计的优点和不足之处进行了总结。传统的视频监控系统,由于受限于传输线缆,其组网范围难以扩大,组网成本高,建成后维护成本高,而且无法对车辆等移动设备进行监控。而本设计的视频监控系统通过利用最新的4G网络,打破了传输线缆对传统视频监控系统的限制,大大提高了视频监控系统的适用范围,同时有效降低了视频监控系统的组网成本和维护成本。可以有效应对视频监控的新需求,后期通过进一步扩展和开发,还可以用于温度、湿度、应变等更多监控领域,对建设信息社会有积极意义。
【图文】：

视频监控系统,视频监控

本视频监控系统主要由视频监控前端设备和后端服务器组成，，它们之间由4G无线网络进行通信。其总体架构如图2-1所示：视频监控前端榞厂fY，；运营商4G网络视频监控后-巧：if、、、、 <((|))) 端服务器/—\ _^ ) rS视频监贿帛—/ Ly_ 丨::>z图2-1视频监控系统整体架构控制端可以是普通的PC机，也可以是高性能服务器设备，其主要功能是初始化监控端、配置监控端的各类参数、访问监控端、存储监控数据等等。后端服务器可以对所有监控摄像机进行配置、管理，同时负责将视频监控前端传回的图像数据根据需要进行存储存。视频监控前端是由传统的视频监控摄像机演变而来，其主要功能是视频懫集、视频处理和数据传输。视频采集通过视频监控前端的图像传感器实现，并对采集的图像进行A/D转换；视频处理则是将原始的视频图像数据进行编码压缩，这样可以有效降低视频传输对无线网络的压力，同时降低无线数据传输的成本；数据传输则是将编码完成后的图像数据通过无线网络传输给后端服务器，供用户使用。2. 3视频监控系统前端设计思路整个视频监控系统分为视频监控前端和控制端两大部分

视频监控,数据处理模块

通过上一章的分析，本设计的视频监控前端由以下几部分组成：视频懫集模块、控制及数据处理模块、存储模块、数据传输模块。其组成如图3-1所示：直I图3-1视频监控前端整体架构下面将分别讨论控制及数据处理模块、视频采集模块、存储模块、数据传输模块的设计。3. 2控制及数据处理模块设计控制及数据处理模块是整个视频监控前端的核心，它需要负责对监控端各个外设硬件的控制以及资源的配置，同时还需要对采集到的视频进行分析处理。作为数据处理与控制中心，它是视频监控前端的核心和大脑，所有外围设备都是围绕它工作的。通过上一章的分析，我们选择了 ARM+DSP作为控制及数据处理模块的解决方案，但是如果分别使用独立的ARM和DSP芯片，显然会大大增加硬件设计的工作量，并增加视频监控前端的复杂程度，不利于降低前端设备的故障率。如果能够将ARM和DSP芯片集成在一起
【学位授予单位】：中国科学院大学（工程管理与信息技术学院）
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TN948.6

【参考文献】