【正文】 局區(qū)域范圍上要廣泛；由于使用IP技術，嵌入式視頻監(jiān)控技術比其他視頻監(jiān)控系統(tǒng)更具緊密的結合度，能夠充分利用現代網絡技術的成果，并能構成復雜的視頻監(jiān)控網絡；性能上，嵌入式視頻監(jiān)控系統(tǒng)繼承了嵌入式技術的優(yōu)點，非常適合自動化的環(huán)境。二十一世紀，嵌入式技術、多媒體處理技術進一步發(fā)展，為視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展提供了新的出路——嵌入式視頻監(jiān)控系統(tǒng)。近些年來，計算機、通信、電子技術像脫韁的馬一樣把以前所有的技術以前所未有的方式極具凝聚力的結合在一起，視頻監(jiān)控技術達到了它發(fā)展的頂點。在攝像機、電視出現后，視頻監(jiān)控就因為其優(yōu)異的特點隨之出現了，并伴隨著實際技術水平不斷發(fā)展。據統(tǒng)計，人類采集信息的80%來自視覺。您可以用你的便攜PDA或者是智能手機，您就會像回家了一樣馬上看到您家里的所有情況，每個角落都不會放過。論文首先闡述了嵌入式網絡視頻監(jiān)控技術的發(fā)展、現狀和前景，然后介紹了嵌入式硬件系統(tǒng)結構和嵌入式Linux操作系統(tǒng)的特點，闡述了嵌入式硬件整體結構，使大家大體的完整的對系統(tǒng)硬件有詳細的了解，實際記錄了嵌入式操作系統(tǒng)內核的編譯和移植，介紹了Bootloader的基本原理和啟動過程，實現了視頻采集程序的編譯和移植，研究了嵌入式一般驅動程序的使用。 進 度 計 劃 ~ 查閱資料，撰寫開題報告，翻譯英文文獻 ~ 撰寫畢業(yè)論文，完成初稿 ~ 修改論文，完成終稿 ~ 論文評閱、答辯準備 ~ 論文答辯 主 要 參 考 文 獻1. 基于單片機的智能家居控制系統(tǒng)設計2. 家庭安防控制系統(tǒng)3. 智能家居家庭安防系統(tǒng)的設計與實現4. 智能家居控制系統(tǒng)5. ARM7數據手冊6. 嵌入式系統(tǒng)硬件設計指導教師簽字： 年 月 日教研室主任簽字： 年 月 日備注：此任務書由指導教師填寫，并于畢業(yè)設計(論文)開始前下達給學生。摘 要本文根據家庭網絡監(jiān)控系統(tǒng)的要求，提出一種基于ARM的網絡視頻監(jiān)控方案。隨后，本文詳細描述了視頻采集程序的整體結構框圖和具體功能代碼塊、網絡通信編程技術、圖像編解碼、嵌入式視頻服務器和搭建網站等內容的設計和具體實現，最后進行系統(tǒng)測試，描述系統(tǒng)功能，調整用戶友好界面，提出未來進一步開發(fā)建議。無論黑天白天、離家多遠，你都能方便的看到家中的情況，無比安全。圖像和視頻是對客觀事物生動、形象的描述，是一種最直觀的表現方式。發(fā)展之初，模擬技術正當流行，視頻監(jiān)控中的圖像和視頻主要是模擬信號，傳輸和處理的方式也以模擬為主。上世紀末，基于PC的數字化網絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)迅速崛起，部分取代了以視頻矩陣圖像分割器、錄像機為核心，輔以其他設備的模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)是以應用為中心，軟硬件可以剪裁，具有高穩(wěn)定、低成本、功耗低、速度快、實時好的專用計算機系統(tǒng)，它由嵌入式微處理器，配以周邊硬件設備，接口電路組成。因此，嵌入式視頻監(jiān)控技術正在我國快速的發(fā)展，積極的研究會加強我們在這方面技術的學習，也會為視頻監(jiān)控技術的發(fā)展貢獻力量。不能在所有需要安裝視頻監(jiān)控系統(tǒng)的地方安裝，導致了一些監(jiān)控的盲點，有些還造成了嚴重的損失。2006年，ATamp。 與國外市場相同，國內個人用戶也是視頻監(jiān)控領域不可缺少的重要客戶，一直以來，我國的視頻監(jiān)控業(yè)務主要集中在行業(yè)用戶上，由于家用視頻監(jiān)控一直沒有形成規(guī)模，產業(yè)鏈也沒有完全形成，加上造價、設備復雜性方面的影響，家用視頻監(jiān)控市場一直沒有顯著的發(fā)展。同時，現在3G技術迅猛發(fā)展，手機視頻監(jiān)控等新興技術也日新月異。今年，視頻監(jiān)控開始從銀行、交通等個別領域向多領域延伸，由傳統(tǒng)的安防監(jiān)控向管理監(jiān)控和生產經營監(jiān)控發(fā)展。雖然離數字家庭的全面實現還比較遠，但隨著IPv6技術和信息家電技術的發(fā)展、移動監(jiān)控設備的進一步優(yōu)化，視頻監(jiān)控技術很可能最先在數字家庭中得到推廣。在監(jiān)控系統(tǒng)中，視頻采集、傳輸、播放的功能不是由專門視頻處理芯片完成，而是由軟件實現。總之，論文的內容都是圍繞如何建立一個視頻監(jiān)控系統(tǒng)?；谇度胧紸RM技術的視頻監(jiān)控系統(tǒng)服務器端采用攝像頭不斷的采集圖像，壓縮成視頻流，然后通過網絡發(fā)送到申請監(jiān)控的客戶端。第二節(jié) ARM簡介ARM，既是一個公司的名字，也是對一類微處理器的通稱。基于ARM技術的微處理器應用占據了32位RISC微處理器75%以上的市場份額，ARM技術正在逐步滲入到我們生活的各個方面。第三節(jié) XScale體系結構Xscale核是采用ARM V5TE架構的處理器，是Intel公司的StrongARM的升級換代產品，它具有高性能、低功耗等特點，并在流水線設計、DSP處理和指令設計中有很大改進[3]。本設計采用的就是基于英特爾Xscale構架的一種32位嵌入式處理器，它除了應用于掌上電腦之中外，還可以應用于智能手機、網絡存儲設備、骨干網路由器等電子設備。OURSPXA270EP是一款基于INTEL　XSCALE PXA270處理器，針對高效嵌入式系統(tǒng)教學和實驗科研的平臺。SUPERIO: WINBOND 83977。包括：Ethernet： 10/100接口1個UART： 6個（包括RS232,RS485,IRDA,全功能串口）：2個（1個host 一個device）PS2：2個（KEYBOARDamp。其次，研究嵌入式系統(tǒng)內存——SDRAM。SDRAM的存儲單元可以理解為一個電容，總是傾向于放電，為避免數據丟失，必須定時刷新(充電)。FLASH一般具有NOR型和NAND型。也就是Ethernet Controller，本系統(tǒng)采用SMSC公司的單芯片的網絡控制器，LAN91C111。最后，說明一下串口電路，在嵌入式視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，串口起到了很重要地作用，嵌入式系統(tǒng)啟動的信息都可以通過串口傳到PC上，極大地方便了系統(tǒng)的移植和軟件的調試。第三章 嵌入式ARM系統(tǒng)軟件結構第一節(jié) Linux操作系統(tǒng)簡介Linux是一個類似Unix的操作系統(tǒng)，它起源于芬蘭一個名為LinusTorvaldS的業(yè)余愛好者，現已成為最流行的一款開放源代碼的操作系統(tǒng)。嵌入式Linux是目前嵌入式系統(tǒng)領域中發(fā)展勢頭非常迅猛的系統(tǒng)。目前基于嵌入式Linux的應用已經遍布很多領域，比如移動多媒體設備、手持設備、車載導航系統(tǒng)、機械控制等。從便攜式消費品、網絡和無線設備，到自動化設備、醫(yī)療設備和存儲產品，這一應用列表與日俱增。編譯是在宿主機，一般為裝有Linux的pc；執(zhí)行是在目標機，即嵌入式系統(tǒng)的硬件平臺。所以一般來說每種CPU都對應有不同的跨平臺編譯器。第三節(jié) 嵌入式Linux操作系統(tǒng)移植一、 BootLorder移植BootLoader是系統(tǒng)加電后運行的第一段代碼。BootLoader一般情況下需要包含以下幾個必備的功能 :(l)初始化處理器。(3)設置處理器的寄存器以及內存，關掉所有的輸入管腳(包括中斷管腳)，以防止突然有信號進入妨礙接下來的硬件初始化動作。一般BootLoader都包含兩種不同的操作模式:“啟動加載”模式和“下載”模式，這種區(qū)別僅對于開發(fā)人員才有意義。(2)下載(Downloading)模式:在這種模式下，目標機上的BootLoader將通過串口連接或者網絡連接等通信手段從主機(HOST)下載文件，比如下載內核映像和根文件系統(tǒng)映像等。BootLoader的實現依賴于CPU的體系結構，一般來說啟動過程分為兩個階段。(3) 復制BootLoader的第二階段代碼到RAM空間中。(2)檢測系統(tǒng)內存映射。本設計中的Bootloader采用Blob，Blob是Boot Loader Object的縮寫，是一款功能強大的Bootloader。一般常用的GUI如QT/E，MiniGUI等都支持Linux。在編譯內核之前，需要對內核進行必要的配置，通過虛擬機進入/pxa270_linux/linux/目錄后在終端執(zhí)行make menuconfig[10]命令，就可以可視化的配置內核需要的功能和要求，本次試驗，主要是針對視頻方面，選擇了對V4L的靜態(tài)加載、對spca5xx攝像頭驅動的動態(tài)加載，這樣就結束了對內核的配置。然后便可以生成所需要的內核文件了，用make zlmage來實現得到可移植的內核。嵌入式系統(tǒng)對文件的操作是通過層次結構實現的。此外，文件系統(tǒng)要對管理文件的安全性負責。JFFS2文件系統(tǒng)是專門為NAND閃存設計的嵌入式文件系統(tǒng)，根據NAND閃存以頁面為單位存取的特點，將文件組織成固定大小的數據段。JFFS2文件系統(tǒng)是按層次結構設計的，分為文件系統(tǒng)管理層接口、JFFS2內部實現層和NAND接口層，這樣就簡化了其與系統(tǒng)的接口設計，可以方便地集成到系統(tǒng)中去。在調試過程中gdb通過調試stub來完成通信功能，調試stub是嵌入式操作系統(tǒng)中的一小段代碼，它提供了運行gdb的宿主機和嵌入式系統(tǒng)進程之間交互的一個媒介。本系統(tǒng)選用的攝像頭采用了CMOS傳感器和中星微301處理器。 char *videodevice 。 struct video_mbuf videombuf。 struct video_param videoparam。 int sizenative。 int channel。 int framelock [4]。 int bppIn。 int signalquit。struct video_capability videocap ：描述攝像頭基本信息，如設備名稱、支持的最大分辨率、信號源信息、信道數等。struct video_channal videochan ：關于信號源的屬性。 int i。 //read by default。 vdvideodevice = (char *) realloc (vdvideodevice, 16)。 memset (vdcameraname, 0, sizeof (vdcameraname))。 vdhdrheight = height。 vdpFramebuffer = NULL。 i++) { vdptframe[i] = NULL。 pthread_mutex_init (amp。我們可以使用open函數來對設備進行打開操作，open帶有兩個參數，第一個為設備文件名稱，本實驗的攝像頭設備名稱是/dev/video0，第二個則是打開的類型。 return 1 。}(3)獲取攝像頭參數成功打開攝像頭后，需要獲取攝像頭的一些參數，利用ioctl函數控制I/O通道來實現。 (vdvideocap)) ==1) {printf (“Fail to get video_capability! /n”)。return 1 。}(4) 設置攝像頭參數在對攝像頭參數進行設置的時候，應該按照以下步驟：比如更改圖像信息，首先，先給video_picture結構中所要修改的變量賦值，如vd=vdformaIn。return 1 。同樣道理，如果采用的是直接讀取，則在任務完成后關閉直接讀取，然后在關閉攝像頭設備。 munmap (vdpFramebuffer, vdmmapsize)。 close (vdfd)。 vdcameraname = NULL。 vdptframe[i] = NULL。vdgrabmutex)。mmap系統(tǒng)調用使得進程之間通過映射同一個普通文件實現共享內存。(vdvideombuf),0,sizeof(vdvideombuf)來清零緩沖區(qū)。第四個參數可以是MAP_SHARED或者MAP_PRIVATE。vd=vdhdrheight。vd)0){perror (‘’cvsync err\n)。vdsignalquit)usleep (1000)。 jpegsize=convertframe(vdptframe[vdframe_cour]+sizeof(struct frame_t),vdpFramebuffer+vd[vd],vdhdrwidth,vdhdrheight,vdformatln,vdframesizeIn)。 headerframedeltatimes= (int) (headerframeseqtimestimecourant)。headerframeformat=vdformatln。/*截取視頻幀*/if((ioctl(vdfd,VIDIOCMCAPTURE,amp。}vd= (vd+1) %vd。參數表為read(fd,(void*)pFramebuff,(size_t) framesizeln)。vdpFramebuffer= (unsigned char*) realloc (vdpFramebuffer, (size_t) size)。return 0 。 pthread_mutex_lock (amp。headerframe= (struct frame_t*) vdptframe [vdframe_cour]。headerframew=vdhdrwidth。headerframenbframe=frame++。第二節(jié) SOCKET簡介Socket是一種網絡接口，可以把它看成網絡的表現形式。網域表明一個插口是用于哪一種網絡，類型表明網絡中通信所遵循的模式，有面向連接的和無連接的兩種模式。本系統(tǒng)傳輸中采用的是流式套接字，其中主要的函數有創(chuàng)建套接字的socket()、指定本地地址的bind()、建立連接的connect