基于嵌入式Linux的视频监控系统设计与实现

发布时间：2017-06-25 08:05

  本文关键词：基于嵌入式Linux的视频监控系统设计与实现，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：目前,视频监控已经在家庭生活和工业生产当中得到了越来越广泛的应用,现代网络视频监控系统正朝着高清晰化、智能化、数字化的方向发展,并且提出了高速率、低延时、低功耗的需求。由于嵌入式技术具有低功耗优点,同时新一代视频压缩编码标准H.264具有很好地编码效率,能提高网络利用率,提高传输速率,降低延时优点。从而嵌入式技术和H.264压缩编码技术相结合是未来视频监控系统的主流方向。本文分析了视频监控的发展历程,并对当前主要视频监控技术进行了分析研究。结合自己项目课题实际情况,重点研究嵌入式视频监控系统的设计和实现。本文设计了一种基于TI公司OMAP4460开发平台的视频监控系统方案。研究了TI OMAP4460平台特性,重点分析了OMAP4460采用ARM和DSP处理器的优势和用于模拟原始视频图像采集的ADV7280-M采集板。基于监控系统的需求,以TI公司OMAP4460处理器为控制和处理模块,ADV7280-M采集板为采集模块,结合嵌入式Linux技术,搭建视频监控系统,实现实时视频监控目的。首先进行了OMAP4460硬件平台的介绍以及各个接口模块的研究,以及对用于模拟视频图像采集的ADV7280-M采集板硬件特性和工作原理做了重点分析介绍;然后对视频监控系统的软件平台搭建做了重点分析,包括U-boot移植和Linux内核移植以及根文件系统的建立、宿主机用于开发的交叉编译环境建立,从而构建了视频监控系统所需要的软硬件开发环境;然后具体介绍了视频监控系统的总体设计方案和工作原理,重点介绍了视频图像采集用到的V4L2编程接口,并对基于V4L2编程接口的视频图像采集过程和基于H.264编码技术对采集到的图像进行编码的过程做了重点分析研究;最后视频监控系统搭建完成,并且利用GStreamer框架实现流媒体服务器的搭建以及视频采集过程用到的v4l2src插件的编译,并对整个系统的功能进行了测试分析和验证。验证结果显示,本文所设计的视频监控系统,能够实现两路视频输入,监控画面图像清晰,传输稳定,画质良好,可实现实时视频监控。
【关键词】：OMAP4460 嵌入式系统 V4L2 视频监控
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN948.6
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 绪论8-12
• 1.1 课题背景和研究意义8-9
• 1.2 国内外研究现状9-11
• 1.3 本文主要研究内容11-12
• 第2章 监控系统关键技术研究12-17
• 2.1 流媒体传输协议12-13
• 2.2 嵌入式系统开发技术13-15
• 2.2.1 嵌入式系统的结构13-14
• 2.2.2 嵌入式系统的开发流程14-15
• 2.3 H.264视频压缩编码技术15-16
• 2.4 本章小结16-17
• 第3章 嵌入式视频监控系统硬件平台17-25
• 3.1 ARM处理器17-18
• 3.2 OMAP4460体系结构18-19
• 3.3 OMAP4460主要模块研究19-21
• 3.4 视频采集硬件模块设计21-24
• 3.4.1 ADV7280-M采集模块21-23
• 3.4.2 工作原理23-24
• 3.5 本章小结24-25
• 第4章 嵌入式视频监控系统软件平台25-36
• 4.1 嵌入式Linux系统25-26
• 4.2 搭建系统开发环境26-29
• 4.2.1 TFTP方式启动内核26-27
• 4.2.2 配置NFS服务器27-28
• 4.2.3 交叉编译工具链的安装28-29
• 4.3 嵌入式Linux系统移植29-35
• 4.3.1 U-boot移植29-31
• 4.3.2 Linux内核移植31-34
• 4.3.3 根文件系统制作34-35
• 4.4 本章小结35-36
• 第5章 监控系统视频图像采集和编码36-47
• 5.1 视频监控系统总体设计方案36-38
• 5.1.1 系统总体框架36-37
• 5.1.2 系统工作原理37-38
• 5.2 基于V4L2的实时视频采集实现38-44
• 5.2.1 V4L2编程接口38-41
• 5.2.2 实时视频采集的实现41-44
• 5.3 视频图像编码实现44-46
• 5.4 本章小结46-47
• 第6章 监控系统搭建及系统测试47-54
• 6.1 GStreamer开发47-48
• 6.2 编译V4L2src插件48-50
• 6.3 流媒体服务器建立50-52
• 6.4 监控系统测试52-53
• 6.5 本章小结53-54
• 结论54-55
• 参考文献55-59
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其他成果59-61
• 致谢61

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 赵清壮;;基于FPGA的MIPI CSI-2图像采集系统设计[J];价值工程;2015年29期

2 刘志军;王建;;基于RTSP的嵌入式视频监控系统设计[J];单片机与嵌入式系统应用;2014年10期

3 刘少平;;基于Linux内核输入子系统的驱动研究[J];电子设计工程;2012年17期

4 张欢庆;高丽;宋承祥;;基于ARM的嵌入式Linux交叉编译环境的研究与实现[J];计算机与数字工程;2012年02期

5 黄子晨;李德华;;基于OpenOCD和JTAG的嵌入式交叉开发环境[J];仪器仪表用户;2012年01期

6 王亚刚;;嵌入式Bootloader机制的分析与移植[J];计算机工程;2010年06期

7 葛磊蛟;毛一之;李歧;高婧嫱;;基于C语言的RS232串行接口通信实现[J];河北工业大学学报;2008年06期

8 师娟娟;彭迪;;基于ARM9的嵌入式Linux移植[J];武汉理工大学学报(信息与管理工程版);2008年02期

9 王兴杰;李允;江浩;李涛;;基于Linux的嵌入式交叉开发技术[J];计算机应用研究;2008年01期

10 何发镁;刘宝旭;冯勇;;嵌入式网络管理报警系统的设计[J];计算机工程;2007年20期

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本文编号：481344