嵌入式linux應(yīng)用開(kāi)發(fā)教程-視頻采集程序設(shè)計(jì)-文庫(kù)吧
2025-06-21 18:11 本頁(yè)面
【正文】 著計(jì)算機(jī)技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展 ,公安、安防行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)必然是全面數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化。傳統(tǒng)的模擬閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)有很多局限性 :傳輸距離有限、無(wú)法聯(lián)網(wǎng) , 而且模擬視頻信號(hào)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)會(huì)耗費(fèi)大量的存儲(chǔ)介質(zhì) ( 如錄像帶 ) , 查詢?nèi)∽C時(shí)十分煩瑣。基于個(gè)人計(jì)算機(jī)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)終端功能較強(qiáng) ,但穩(wěn)定性不好 ,視頻前端 (如電壓耦合元件等視頻信號(hào)的采集、壓縮、通訊 )較為復(fù)雜 , 可靠性不高。基于嵌入式 Linux視頻的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)不需要用于處理模擬視頻信號(hào)的個(gè)人計(jì)算機(jī) , 而是把視頻服務(wù)器內(nèi)置一個(gè)嵌入式We b服務(wù)器 ,采用嵌入式 實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)。 基于嵌入式 web監(jiān)控系統(tǒng)由于把 視頻處理和web功能集成到一個(gè)體積很小的設(shè)備內(nèi)，可以直接連入以太網(wǎng)，達(dá)到即插即看，省掉很多復(fù)雜的電纜，安裝方便，用戶無(wú)需專用軟件。這些優(yōu)點(diǎn)將使得基于嵌入式視頻監(jiān)控系統(tǒng)獲得更廣泛的應(yīng)用。 可行性研究前提 要求 功能：這是一個(gè)遠(yuǎn)程視頻采集與傳輸系統(tǒng)，主要負(fù)責(zé)對(duì)監(jiān)控區(qū)域的監(jiān)控，視頻采集與傳輸，并在客戶端對(duì)視頻進(jìn)行保存方便日后查看。 目標(biāo) 克服傳統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的傳輸距離近，反應(yīng)慢，故障率高和成本高的缺點(diǎn)，開(kāi)發(fā)出新一代的基于網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程視頻采集和傳輸，使之具有傳 輸距離遠(yuǎn)，反應(yīng)快，故障率低，成本遼 寧 工 業(yè) 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 （論文） 2 低，易于安裝和維護(hù)的特點(diǎn)。限制條件 對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)的分析 ： 主要有攝像頭、視頻矩陣監(jiān)視器、錄像機(jī)等組成，有視頻電纜、控制電纜等連接。監(jiān)視系統(tǒng)以模擬方式傳輸，一般傳輸距離不能太遠(yuǎn)，主要用于小范圍內(nèi)的監(jiān)控，監(jiān)控圖像一般只能在控制中心查看。模擬監(jiān)控系統(tǒng)的缺點(diǎn)是：通常只適合小范圍的區(qū)域監(jiān)控，系統(tǒng)的擴(kuò)展能力差，無(wú)法形成有效的報(bào)警聯(lián)動(dòng)，由于各部分獨(dú)立運(yùn)作，相互之間的控制協(xié)議很難互通。 ： 在這一代監(jiān)控系統(tǒng)中，將各個(gè)攝像機(jī)獲得的視頻信號(hào)利用專門的壓縮 算法進(jìn)行壓縮，然后通過(guò)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)聯(lián)到一個(gè) PC 機(jī)或工業(yè)計(jì)算機(jī)上，在這臺(tái)作為核心的計(jì)算機(jī)上進(jìn)行視頻解壓，提供視頻監(jiān)控服務(wù)。這一代的視頻監(jiān)控系統(tǒng)較模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)相比，無(wú)論在圖像質(zhì)量、保存時(shí)間以及可靠性商均有了大幅度提高。但是視頻數(shù)據(jù)的傳輸距離任然不遠(yuǎn)，還是達(dá)不到現(xiàn)在人們對(duì)視頻監(jiān)控的需求。所以說(shuō)開(kāi)發(fā)新一代遠(yuǎn)程視頻采集與傳輸系統(tǒng)是相當(dāng)有必要的。 3．處理流程和數(shù)據(jù)流程 派專人在監(jiān)控室內(nèi)進(jìn)行監(jiān)控，要時(shí)時(shí)刻刻地看著監(jiān)控器，沒(méi)有主動(dòng)報(bào)警功能。 對(duì)所建系統(tǒng)的分析 在監(jiān)控區(qū)域進(jìn)行視頻采集，壓縮后用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸?shù)奖O(jiān)控端 ，經(jīng)過(guò)解壓縮后顯示視頻圖像。 ： 只需一人負(fù)責(zé)即可，有異常情況會(huì)觸動(dòng)警報(bào)器，工作量小。 ： 提高了監(jiān)控的距離和反應(yīng)時(shí)間，智能化，無(wú)需時(shí)時(shí)刻刻觀看監(jiān)視器。 遼 寧 工 業(yè) 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 （論文） 3 互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)都已經(jīng)很成熟，基于 V4L 的視頻采集技術(shù)也已經(jīng)很成熟。 具體需求分析 1．外部接口需求 用戶界面 提供可視化的監(jiān)控界面：一個(gè)視頻窗口，一個(gè) IP 地址輸入框，一個(gè)連接按鈕，一個(gè)開(kāi)始按鈕，一個(gè)停止按鈕和一個(gè)保存按鈕。 硬件接口 支持各種常用攝像頭和常用開(kāi)發(fā)板。 軟件接口 支持 Windows 和 Linux 操作系統(tǒng)，支持 gcc 和 c 編譯器 2 軟硬件需求 硬件系統(tǒng) 客戶端：普通 PC 中心服務(wù)器 :處理能力較強(qiáng)的服務(wù)器 監(jiān)控端： ARM S3C2410 開(kāi)發(fā)板 +USB ov511 芯片攝像頭 網(wǎng)絡(luò)傳輸 :雙絞線 網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備 :二層交換機(jī) 軟件系統(tǒng) 客戶端：運(yùn)行在 linux 操作系統(tǒng)下的基于 版本開(kāi)發(fā)的客戶端程序中心服務(wù)器：運(yùn)行在 linux 操作系統(tǒng)下的基于 版本開(kāi)發(fā)的服務(wù)端 程序 ARM 攝像頭服務(wù)端：運(yùn)行在 內(nèi)核下的 C 語(yǔ)言開(kāi)發(fā)的服務(wù)端程序 3 性能需求 根據(jù)軟件工程領(lǐng)域的技術(shù)水平和開(kāi)發(fā)者的經(jīng)驗(yàn)技術(shù)水平，可達(dá)到以下要求：監(jiān)控距離：利用有線網(wǎng)絡(luò)可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程和超遠(yuǎn)程監(jiān)控，利用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)可實(shí)現(xiàn)幾百米的健康 響應(yīng)時(shí)間： 3 秒左右 容量需求：存儲(chǔ)器：至少 1G 遼 寧 工 業(yè) 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 （論文） 4 視頻清晰度：可清楚地區(qū)分不同的人和物體 4 安全需求 可在監(jiān)控端設(shè)置訪問(wèn)權(quán)限 遼 寧 工 業(yè) 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 （論文） 5 第 2 章 工作原理 實(shí)驗(yàn)箱工作原理 1 Samsung S3C2410 微處理器 本系統(tǒng)的嵌入式視頻監(jiān)控智能終端選用韓國(guó) SAMSUNG 公司設(shè)計(jì)生產(chǎn)的一款 16／ 32位 RISC 微處理器 $3C2440An 鍆洶。 $3C2410A 采用了 ARM920T 的內(nèi)核，實(shí)現(xiàn)了 MMU、／Ⅶ IBA 總線，采用哈佛高速緩存體系結(jié)構(gòu)，這一結(jié)構(gòu)具有獨(dú)立的 16KB 指令 Cache 和 16KB數(shù)據(jù) Cache，其低功耗、高集成、全靜態(tài)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)非常適用于嵌入式視頻監(jiān)控系統(tǒng)。 3C2440A 微處理器提供一套完整的通用系統(tǒng)外設(shè)，使 $3C2440A 減少了整體 系統(tǒng)成本并且無(wú)需配置額外的組件，所包含的片上功能包括。”： 內(nèi)核工作電壓為 1． 2V，存儲(chǔ)器供電電壓為 1． 8v／ 2． 5V／ 3． 3V，部 I／ O設(shè)備供電電壓 3． 3V，具備 16KB I— Cache、 16KB D— Cache 和 MMU； 外部存儲(chǔ)控制器 (SDRAM 控制和片選邏輯 )； 2通道 USB 主機(jī)控制器／
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