【正文】 感謝我的爸爸媽媽，焉得諼草，言樹之背，養(yǎng)育之恩，無以回報，你們永遠健康快樂是我最大的心愿。 但由于時間的倉促和技術(shù)水平的有限，本系統(tǒng)也存在有不足之處，只完成了基本的圖像采集和顯示功能，還有很多功能有待假如，例如在網(wǎng)絡(luò)傳輸方面使用網(wǎng)線連接設(shè)備，圖像存儲，圖像處理等。最常見的用法是將 Framebuffer 設(shè)備通過 mmap()映射到內(nèi)存中，這樣可以大大提高 IO效率 [8]。 Framebuffer 的優(yōu)點在于它是一種低級的通用設(shè)備，而且能夠跨平臺工作，比如Framebuffer既可以工作在 x86平臺上，也能工作在 PPC平臺上，甚至也能工作在 m68k和 SPARC 等平臺上，在很多嵌入式設(shè)備上 Framebuffer 也能正常工作。 //當前采集的是哪一幀 畢業(yè) 設(shè)計論文 22 int framestat[2]。(vdmmap)) 。 設(shè)置 picture的屬性 初始化 video_mbuf，以得到所映射的 buffer的信息 ioctl(vdfd, VIDIOCGMBUF, amp。 extern int v4l_grab_init(v4l_device *, int, int)：該函數(shù)完成圖像采集前的初始化工作。 ioctl函數(shù)是文件結(jié)構(gòu)中的一個屬性分量，就是說如果你的驅(qū)動程序提供了對ioctl的支持，用戶就可以在用 戶程序中使用 ioctl函數(shù)控制設(shè)備的 I/O通道。 return 1。(vdpicture)) 0) { perror(VIDIOCSPICT)。 return 1。值如 VID_TYPE_CAPTURE等 （ 2） video_picture 設(shè)備采集的圖象的各種屬性 Brightness 0~65535 hue colour 畢業(yè) 設(shè)計論文 16 contrast whiteness depth 8 16 24 32 palette VIDEO_PALETTE_RGB24 | VIDEO_PALETTE_RGB565| VIDEO_PALETTE_JPEG| VIDEO_PALETTE_RGB32 （ 3） video_channel 關(guān)于各個信號源的屬性 Channel 信號源的編號 name tuners Type VIDEO_TYPE_TV | IDEO_TYPE_CAMERA Norm 制式 PAL|NSTC|SECAM|AUTO （ 4） video_window 包含關(guān)于 capture area的信息 x x windows 中的坐標 . y y windows 中的坐標 . width The width of the image capture. height The height of the image capture. chromakey A host order RGB32 value for the chroma key. flags Additional capture flags. clips A list of clipping rectangles. (Set only) clipcount The number of clipping rectangles. (Set only) （ 5） video_mbuf 利用 mmap進行映射的幀的信息 size 每幀大小 Frames 最多支持的幀數(shù) Offsets 每幀相對基址的偏移 （ 6） video_mmap 用于 mmap 關(guān)鍵步驟 1）打開視頻： int v4l_open(char *dev, v4l_device *vd) { 畢業(yè) 設(shè)計論文 17 if (!dev) dev = ”/dev/video0”。 extern int v4l_mmap_init(v4l_device *)。 extern int v4l_open(char *, v4l_device *)。 struct video_window window。 在超級終端中執(zhí)行以下命令即可： run installkernel 圖 內(nèi)核配置界面 文件系統(tǒng)移植 移植步驟： (1)拷貝制作 yaffs文件下載鏡像文件的工具 mkyaffsimage到虛擬機/utuLinux/s3c2440下； (2)拷貝文件系統(tǒng)源代碼壓縮包 /utuLinux/s3c2440目錄下； (3)解壓縮 /utuLinux/s3c2440下； (4)輸入命令： ./mkyaffsimage s3c2440_recover 生成 ,將 TFTP中。 UBoot移植 要移植 UBoot到嵌入式產(chǎn)品中，首先要在宿主機上編譯配置 UBoot，將 UBoot源代碼編譯成為可以在 ARM上執(zhí)行的二進制文件，并燒寫到實驗箱上才能執(zhí)行。既可以用在產(chǎn)品的開發(fā)階段（調(diào)試功能），也可以用在最終的產(chǎn)品上（ Flash更新、網(wǎng)絡(luò)啟動）。通過bootloader這段代碼，我們可以初始化硬件設(shè) 備、建立內(nèi)存空間的映射圖，從而將系統(tǒng)的軟硬件環(huán)境帶到一個合適的狀態(tài)，以便為最終調(diào)用操作系統(tǒng)內(nèi)核準備好正確的環(huán)境。很多 CPU 包括家電業(yè)芯片，都開始做 Linux 的平臺移植工作。嵌入式 linux 既繼承了 Interl 上無限的開放源代碼資源，又具有嵌入式操作系統(tǒng)的特性。目前的最新版本為 Windows 。 (4)嵌入式 Linux Linux 現(xiàn)在已經(jīng)是最為流行的一款開放源代碼的操作系統(tǒng)。它的良好的持續(xù)發(fā)展能力、高性能的內(nèi)核以及友好的用戶開發(fā)環(huán)境，使其畢業(yè) 設(shè)計論文 5 在嵌入式實時操作系統(tǒng)領(lǐng)域占據(jù)一席之地。目前國內(nèi)外已有幾十種商業(yè)操作系統(tǒng)可供選擇。 視頻監(jiān)控系統(tǒng)是安全防范系統(tǒng)的重要組成部分 . 目前在國內(nèi)外市場上，主要有模擬視頻監(jiān)控和數(shù)字視頻監(jiān)控類產(chǎn)品 . 傳統(tǒng)的模擬監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)已非常成熟，性能穩(wěn)定、應(yīng)用廣泛，但已不能滿足人們?nèi)找嬖鲩L的需要 . 模擬視頻信號的傳輸工具主要是同軸電纜，通常只適合于小范圍的區(qū)域監(jiān)控；系統(tǒng)的擴展能力差，新的設(shè)備也很難添加到原有的系統(tǒng)之中；由于各部分獨立運作，相互之間的控制協(xié)議很難互通，無法形成有效的報警聯(lián)動，聯(lián)動只能在有限的范圍內(nèi)進行 [4]。 本課題研究的是基于嵌入式 linux的視頻圖像采集，利用市場上很常見的中星微系列的 USB攝像頭來得到現(xiàn)場的圖像數(shù)據(jù)，利用 linux內(nèi)核中的 video4linux編程接口函數(shù)采集，在 PC機上和 LCD屏上實現(xiàn)了圖像的實時顯示。隨著 ARM系列處理器應(yīng)用的越來越廣泛和基于 linux的嵌入式技術(shù)的迅速發(fā)展，利用 linux自身帶有的 TCP/IP協(xié)議來實現(xiàn)遠程監(jiān)控和圖像傳輸已經(jīng)成為可能。畢業(yè) 設(shè)計論文 I 摘 要 本文提出了一種基于 ARM 處理器的嵌入式圖像視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計方案。 開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的嵌入式處理器，嵌入式操作系統(tǒng)和嵌入式高端產(chǎn)品，對我國的民族工業(yè)來講，將有十分重要的戰(zhàn)略意義。此類視頻采集系統(tǒng)對于各個領(lǐng)域都有重要的意義。 近年來，隨著計算機、網(wǎng)絡(luò)、 圖像處理以及傳輸技術(shù)的飛速發(fā)展，視頻監(jiān)控制技術(shù)也有長足的進步，前端一體化、視頻數(shù)字化、監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)化、系統(tǒng)集成化是視頻監(jiān)控畢業(yè) 設(shè)計論文 3 系統(tǒng)公認的發(fā)展方向 。 目前比較流行的嵌入式操作系統(tǒng)比較多，對其中幾類進行介紹如下 [7]: (1)Palm0S Palm0S 是一種 32 位的嵌入式操作系統(tǒng)。它以其良好的可靠性和卓越的 實時性被廣泛地應(yīng)用在通信、軍事、航空、航天等高精度技術(shù)及實時性要求極高的領(lǐng)域中，如衛(wèi)星通訊、軍事演習、彈道制導、飛機導航等。 Linux 是 1991 年由芬蘭人 Linus Torvalds 發(fā)明的，從誕生到現(xiàn)在的短短十幾年的時間， Linux 已經(jīng)發(fā)展成為一個功能強大、設(shè)計完善的操作系統(tǒng)，不僅在通用操作系統(tǒng)領(lǐng)域與 Windows 等商業(yè)系統(tǒng)分庭抗爭，而且在新興的嵌入式操作系統(tǒng)領(lǐng)域也獲得了飛速的發(fā)展。 Windows CE 是一個 32 位的 多線程、多任務(wù)的嵌入式操作系統(tǒng)，它經(jīng)過壓縮，可以移植，能夠開發(fā)多種企業(yè)和客戶設(shè)備，其操作界面來源于 Windows，但 Windows CE是基于 Win32API 重新開發(fā)的、新型的信息設(shè)備平臺。嵌入式 Linux 的特點是版權(quán)費免費 。移植的速度遠遠超過 Java 的開發(fā)環(huán)境。 Bootloader是嚴重地依賴于硬件而實現(xiàn)的。 RedBoot支持下載和調(diào)試應(yīng)用程序，開發(fā)板可以通過 BOOTP/DHCP協(xié)議動態(tài)配置 IP地址，支持跨網(wǎng)段訪問。本實驗系統(tǒng)采用將 UBoot燒寫到 Nand Flash(SMC卡 )中進行啟動。 在超級終端中執(zhí)行以下命令即可： run installfilesystem 畢業(yè) 設(shè)計論文 13 4 圖像采集程序設(shè)計 Video4Linux 簡介 Video4Linux是 linux中關(guān)于視頻設(shè)備的內(nèi)核驅(qū)動，他針對視頻設(shè)備的應(yīng)用程序編程提供一系列接口函數(shù)，配合適當?shù)囊曨l采集設(shè)備和相應(yīng)的驅(qū)動程 序，可以實現(xiàn)影像采集、 AM/FM廣播、頻道切換等功能，在遠程會議、可視電話、視頻監(jiān)控系統(tǒng)中有著廣泛的應(yīng)用。 struct video_channel channel[8]。 extern int v4l_close(v4l_device *)。 extern int v4l_get_mbuf(v4l_device *)。 if ((vd fd = open(dev, O_RDWR)) 0) { perror(v4l_open:)。 } return 0。 return 1。 } } return 0。 如果不用 ioctl的話，也可以實現(xiàn)對設(shè)備 I/O通道的控制，但那就是蠻擰了。extern int v4l_grab_frame(v4l_device *, int)：該函數(shù)是真正完成圖像采集的一步，在本文使用了一個通常都會使用的一個小技巧，可以在處理一幀數(shù)據(jù)時同時采集下一幀的數(shù)據(jù)，因為通常我們使用的攝像頭都可以至少存儲兩幀的數(shù)據(jù)。(vdmbuf)) 可以修改 video_mmap和幀狀態(tài)的當前設(shè)置 將 mmap與 video_mbuf綁定 void* mmap ( void * addr , size_t