嵌入式linux應用開發(fā)教程-視頻采集程序設計-文庫吧
2025-06-21 18:11 本頁面
【正文】 著計算機技術(shù)及網(wǎng)絡技術(shù)的迅猛發(fā)展 ,公安、安防行業(yè)的發(fā)展趨勢必然是全面數(shù)字化、網(wǎng)絡化。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、無法聯(lián)網(wǎng) , 而且模擬視頻信號數(shù)據(jù)的存儲會耗費大量的存儲介質(zhì) ( 如錄像帶 ) , 查詢?nèi)∽C時十分煩瑣。基于個人計算機的視頻監(jiān)控系統(tǒng)終端功能較強 ,但穩(wěn)定性不好 ,視頻前端 (如電壓耦合元件等視頻信號的采集、壓縮、通訊 )較為復雜 , 可靠性不高。基于嵌入式 Linux視頻的網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)不需要用于處理模擬視頻信號的個人計算機 , 而是把視頻服務器內(nèi)置一個嵌入式We b服務器 ,采用嵌入式 實時多任務操作系統(tǒng)。 基于嵌入式 web監(jiān)控系統(tǒng)由于把 視頻處理和web功能集成到一個體積很小的設備內(nèi)，可以直接連入以太網(wǎng)，達到即插即看，省掉很多復雜的電纜，安裝方便，用戶無需專用軟件。這些優(yōu)點將使得基于嵌入式視頻監(jiān)控系統(tǒng)獲得更廣泛的應用。 可行性研究前提 要求 功能：這是一個遠程視頻采集與傳輸系統(tǒng)，主要負責對監(jiān)控區(qū)域的監(jiān)控，視頻采集與傳輸，并在客戶端對視頻進行保存方便日后查看。 目標 克服傳統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的傳輸距離近，反應慢，故障率高和成本高的缺點，開發(fā)出新一代的基于網(wǎng)絡的遠程視頻采集和傳輸，使之具有傳 輸距離遠，反應快，故障率低，成本遼 寧 工 業(yè) 大 學 課 程 設 計 說 明 書 （論文） 2 低，易于安裝和維護的特點。限制條件 對現(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，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)的缺點是：通常只適合小范圍的區(qū)域監(jiān)控，系統(tǒng)的擴展能力差，無法形成有效的報警聯(lián)動，由于各部分獨立運作，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，將各個攝像機獲得的視頻信號利用專門的壓縮 算法進行壓縮，然后通過內(nèi)部網(wǎng)絡聯(lián)到一個 PC 機或工業(yè)計算機上，在這臺作為核心的計算機上進行視頻解壓，提供視頻監(jiān)控服務。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，無論在圖像質(zhì)量、保存時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，還是達不到現(xiàn)在人們對視頻監(jiān)控的需求。所以說開發(fā)新一代遠程視頻采集與傳輸系統(tǒng)是相當有必要的。 3．處理流程和數(shù)據(jù)流程 派專人在監(jiān)控室內(nèi)進行監(jiān)控，要時時刻刻地看著監(jiān)控器，沒有主動報警功能。 對所建系統(tǒng)的分析 在監(jiān)控區(qū)域進行視頻采集，壓縮后用網(wǎng)絡進行傳輸?shù)奖O(jiān)控端 ，經(jīng)過解壓縮后顯示視頻圖像。 ： 只需一人負責即可，有異常情況會觸動警報器，工作量小。 ： 提高了監(jiān)控的距離和反應時間，智能化，無需時時刻刻觀看監(jiān)視器。 遼 寧 工 業(yè) 大 學 課 程 設 計 說 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：一個視頻窗口，一個 IP 地址輸入框，一個連接按鈕，一個開始按鈕，一個停止按鈕和一個保存按鈕。 硬件接口 支持各種常用攝像頭和常用開發(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 中心服務器 :處理能力較強的服務器 監(jiān)控端： ARM S3C2410 開發(fā)板 +USB ov511 芯片攝像頭 網(wǎng)絡傳輸 :雙絞線 網(wǎng)絡連接設備 :二層交換機 軟件系統(tǒng) 客戶端：運行在 linux 操作系統(tǒng)下的基于 版本開發(fā)的客戶端程序中心服務器：運行在 linux 操作系統(tǒng)下的基于 版本開發(fā)的服務端 程序 ARM 攝像頭服務端：運行在 內(nèi)核下的 C 語言開發(fā)的服務端程序 3 性能需求 根據(jù)軟件工程領(lǐng)域的技術(shù)水平和開發(fā)者的經(jīng)驗技術(shù)水平，可達到以下要求：監(jiān)控距離：利用有線網(wǎng)絡可實現(xiàn)遠程和超遠程監(jiān)控，利用無線網(wǎng)絡可實現(xiàn)幾百米的健康 響應時間： 3 秒左右 容量需求：存儲器：至少 1G 遼 寧 工 業(yè) 大 學 課 程 設 計 說 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)控端設置訪問權(quán)限 遼 寧 工 業(yè) 大 學 課 程 設 計 說 明 書 （論文） 5 第 2 章 工作原理 實驗箱工作原理 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 SAMSUNG 公司設計生產(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)設計的特點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，使 $3C2440A 減少了整體 系統(tǒng)成本并且無需配置額外的組件，所包含的片上功能包括?！保? 內(nèi)核工作電壓為 1． 2V，存儲器供電電壓為 1． 8v／ 2． 5V／ 3． 3V，部 I／ O設備供電電壓 3． 3V，具備 16KB I— Cache、 16KB D— Cache 和 MMU； 外部存儲控制器 (SDRAM 控制和片選邏輯 )； 2通道 USB 主機控制器／
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