【正文】 Linux嵌入式系統(tǒng)教程[M]，北京航空航天大學(xué)出版社，2004[14]李巨光，ARM應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)詳解[C]，清華大學(xué)出版社，2003[15]趙炯，Linux內(nèi)核完全注釋[M]，機(jī)械工業(yè)出版社，2005[16]李善平，Linux內(nèi)核分析及編程[M]，電子工業(yè)出版社，2005[17]孫天澤等，嵌入式設(shè)計(jì)及Linux驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)指南一基于ARM9處理器[M]，電子工業(yè)出版社，2005致 謝 首先，非常感謝我的導(dǎo)師張洪濤老師，在他的悉心指導(dǎo)下，我們的論文得以順利完成，在我完成畢業(yè)設(shè)計(jì)這段時(shí)間，張老師給我我們莫大的幫助與鼓舞，他只是淵博，思維縝密，工作踏實(shí)嚴(yán)謹(jǐn)，潛移默化地熏陶著我們，鞭策著我們。由于時(shí)間緊迫，本系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)還存在很多方面的不足之處，需要進(jìn)一步完善，因此本人希望在未來(lái)的工作中對(duì)一下方面加以改進(jìn)：1） 使用專門的視頻解碼芯片對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮，采用更適合網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)囊曨l壓縮格式MPEG4圖像壓縮算法已達(dá)到更好的效果。兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)程序之間的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)連接包括五種信息：通信協(xié)議、本地協(xié)議地址、本地主機(jī)端口、遠(yuǎn)端主機(jī)地址和遠(yuǎn)端協(xié)議端口。Socket（）調(diào)用返回一個(gè)整型socket描述符，你可以在后面的調(diào)用使用它。socket函數(shù)原型為：int socket(int domain,int type,int protocol)。而服務(wù)器端套接字繼續(xù)處于監(jiān)聽(tīng)狀態(tài)，繼續(xù)接收其他客戶端套接字的連接請(qǐng)求。 　　服務(wù)器監(jiān)聽(tīng)：是服務(wù)器端套接字并不定位具體的客戶端套接字，而是處于等待連接的狀態(tài)，實(shí)時(shí)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)。Socket正如其英文原意那樣，象一個(gè)多孔插座。作為4BDS UNIX的進(jìn)程通信機(jī)制，取后一種意思。 　　電子特性。協(xié)議采用了4層的層級(jí)結(jié)構(gòu)，每一層都呼叫它的下一層所提供的網(wǎng)絡(luò)來(lái)完成自己的需求。而在實(shí)際運(yùn)用中，往往還要加入對(duì)視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行處理(如壓縮編碼)的工作，否則，視頻流數(shù)據(jù)量相當(dāng)大，需要很大的存儲(chǔ)空間和傳輸帶寬?！　?11)停止視頻的采集。buf) ，應(yīng)用程序處理該幀緩沖區(qū)的原始視頻數(shù)據(jù)。 ioctl (fd_v4l, VIDIOC_STREAMON, amp。　　buffers[i].start = mmap (NULL, buffers[i].length, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd_v4l, buffers[i].offset)。parm)　　設(shè)置視頻的旋轉(zhuǎn)方式，使用ioctl(fd_v4l, VIDIOC_S_CTRL, amp。cap)　　(3)設(shè)置視頻采集的參數(shù)　　設(shè)置視頻的制式，制式包括PAL/NTSC，使用ioctl(fd_v4l, VIDIOC_S_STD, amp。一般操作流程如下：　　(1)打開(kāi)視頻設(shè)備文件?！　?2)循環(huán)往復(fù)，采集連續(xù)的視頻數(shù)據(jù)　　啟動(dòng)視頻采集后，驅(qū)動(dòng)程序開(kāi)始采集一幀數(shù)據(jù)，把采集的數(shù)據(jù)放入視頻采集輸入隊(duì)列的第一個(gè)幀緩沖區(qū)，一幀數(shù)據(jù)采集完成，也就是第一個(gè)幀緩沖區(qū)存滿一幀數(shù)據(jù)后，驅(qū)動(dòng)程序?qū)⒃搸彌_區(qū)移至視頻采集輸出隊(duì)列，等待應(yīng)用程序從輸出隊(duì)列取出。　　應(yīng)用程序再通過(guò)內(nèi)存映射方法(mmap)，將申請(qǐng)到的內(nèi)核空間幀緩沖區(qū)的地址映射到用戶空間地址，這樣就可以直接處理幀緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)?！　?！　nion　　{ struct v4l2_captureparm capture。在其中， v4l2_fract型結(jié)構(gòu)體timeperframe表示平均每一幀所占的時(shí)間，由其元素numerator和denominator共同決定，該時(shí)長(zhǎng)為numerator/denominator。 // userdefined　　} fmt?！　truct v4l2_format　　{ enum v4l2_buf_type type。width、height表示圖像的寬度、高度，以字節(jié)為單位?！　?2)設(shè)置視頻點(diǎn)陣格式和點(diǎn)陣大小　　主要是對(duì)結(jié)構(gòu)體v4l2_format進(jìn)行賦值，它由type和聯(lián)合體fmt構(gòu)成，來(lái)描述視頻設(shè)備當(dāng)前行為和數(shù)據(jù)的格式。賦值后，用ioctl函數(shù)通過(guò)這個(gè)結(jié)構(gòu)體對(duì)fd_v4l2進(jìn)行設(shè)置。　　(1) 設(shè)置視頻的采集窗口參數(shù)　　設(shè)置采集窗口就是在攝像頭設(shè)備的取景范圍之內(nèi)設(shè)定一個(gè)視頻采集區(qū)域。　　第三，將申請(qǐng)到的幀緩沖區(qū)在視頻采集輸入隊(duì)列排隊(duì)，并啟動(dòng)視頻采集?！　【幗獯a接口——Codec Interface。V4L2從Linux [15].　　V4L2規(guī)范中不僅定義了通用API元素(Common API Elements)，圖像的格式(Image Formats)，輸入/輸出方法(Input/Output)，還定義了Linux內(nèi)核驅(qū)動(dòng)處理視頻信息的一系列接口(Interfaces)，這些接口主要有：　　視頻采集接口——Video Capture Interface。為了通用，可以建立一個(gè)到/dev/video0的鏈接。V4L2是linux操作系統(tǒng)下用于采集圖片、視頻和音頻數(shù)據(jù)的API接口，配合適當(dāng)?shù)囊曨l采集設(shè)備和相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)程序，可以實(shí)現(xiàn)圖片、視頻、音頻等的采集。本系統(tǒng)采用ARM開(kāi)發(fā)平臺(tái)，所以依賴ARM硬件平臺(tái)的代碼都在arch/arm下面。盡管如此，我們?nèi)匀豢梢詫?duì)BootLoader歸納出一些通用的概念來(lái)，以指導(dǎo)用戶特定的BootLoader設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。BIOS在完成硬件檢測(cè)和資源分配后，將硬盤MBR中的BootLoader讀到系統(tǒng)的RAM中，然后將控制權(quán)交給OS BootLoader。有時(shí)在用戶應(yīng)用程序和內(nèi)核層之間可能還會(huì)包括一個(gè)嵌入式應(yīng)用程序。包括根文件系統(tǒng)和建立于Flash內(nèi)存設(shè)備之上文件系統(tǒng)。包括固化在固件(firmware)中的boot代碼(可選)，和BootLoader兩大部分。在嵌入式系統(tǒng)中，通常并沒(méi)有像BIOS那樣的固件程序（注，有的嵌入式CPU也會(huì)內(nèi)嵌一段短小的啟動(dòng)程序），因此整個(gè)系統(tǒng)的加載啟動(dòng)任務(wù)就完全由BootLoader來(lái)完成。一般是在宿主機(jī)通過(guò)跨平臺(tái)交叉編譯器把源文件編譯成目標(biāo)平臺(tái)可執(zhí)行的文件在通過(guò)串口、并口或者網(wǎng)絡(luò)下載至目標(biāo)憑條的FLASH或者其他存儲(chǔ)介質(zhì)，然后由目標(biāo)機(jī)來(lái)運(yùn)行這些軟件。多個(gè)處理器同時(shí)工作，使系統(tǒng)性能大大提高。[10]Linux可以運(yùn)行在多種硬件平臺(tái)上，如具有x8680x0、SPARC、Alpha等處理器的平臺(tái)。Linux可安裝在各種計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備中，從手機(jī)、平板電腦、路由器和視頻游戲控制臺(tái)，到臺(tái)式計(jì)算機(jī)、大型機(jī)和超級(jí)計(jì)算機(jī)。ARM處理器具有以下特點(diǎn)[8]：體積小、低功耗、低成本、高性能； 支持Thumb（16位）/ARM（32位）雙指令集,兼容性好。 視屏監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 基于嵌入式技術(shù)的監(jiān)控系統(tǒng)前端采用攝像頭采集視頻流，然后通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)浇邮苷摺? 第三章：研究嵌入式Linux在ARM上的裁減和移植。（3） 視頻數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)傳輸 嵌入式Linux系統(tǒng)具有完整的TCP39。 論文主要內(nèi)容和結(jié)構(gòu)安排 針對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行分析，本文將重要研究一下內(nèi)容（1） 嵌入式操作系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn) 在ARM微處理器上運(yùn)行嵌入式操作系統(tǒng)，可以為上層軟件的開(kāi)發(fā)提供統(tǒng)一的接口，方便系統(tǒng)功能的進(jìn)一步擴(kuò)展升級(jí)。（4） 性能更穩(wěn)定，無(wú)需專人管理。（2） 系統(tǒng)具有無(wú)限的無(wú)縫擴(kuò)展能力。嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心，軟硬件可以裁減的，具有高可靠性，低成本、嚴(yán)要求、綜合性強(qiáng)的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，它主要有嵌入式微處理器、相關(guān)支撐硬件、嵌入式操作系統(tǒng)及應(yīng)用軟件系統(tǒng)等組成，集軟硬件于一體，能夠獨(dú)立工作。數(shù)字化的的視頻通信在圖像質(zhì)量、傳送距離、抗干擾能力等方面都要優(yōu)越于傳統(tǒng)的模擬通信系統(tǒng)，并且圖像處理更加方便。經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展和應(yīng)用，已經(jīng)非常成熟，性能也十分穩(wěn)定，但由于系統(tǒng)中模擬圖像信息為主，對(duì)圖像的處理和傳送都才采用模擬技術(shù)，不緊圖像質(zhì)量差，而且系統(tǒng)資源浪費(fèi)嚴(yán)重，不易組成復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，主要是一種單功能、單向、集總方式的信息采集網(wǎng)絡(luò)，監(jiān)控功能可擴(kuò)展性差。隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展和人民物質(zhì)生活水平的提高，視頻監(jiān)控系統(tǒng)以其直觀、方便和信息內(nèi)容豐富的特點(diǎn)，日益受到人們的青睞，并在各行各業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。本文的研究結(jié)果具有較大的工程實(shí)際意義，并對(duì)基于IP技術(shù)的各種視屏通信應(yīng)用具有一定的參考價(jià)值。系統(tǒng)以嵌入式Linux和嵌入式微處理器S3C6410為核心平臺(tái)，通過(guò)嵌入式平臺(tái)建立的基于TCP/IP協(xié)議的視頻服務(wù)器，將usb攝像頭采集來(lái)的圖像數(shù)據(jù)壓縮后，經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸，完成對(duì)監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控任務(wù)。本人授權(quán)省級(jí)優(yōu)秀學(xué)士學(xué)位論文評(píng)選機(jī)構(gòu)將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。 43學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。104答 辯回答問(wèn)題有理論依據(jù)，基本概念清楚。已查閱的主要參考文獻(xiàn)[1]文峻，網(wǎng)絡(luò)視頻的零距離溝通，市場(chǎng)報(bào)，（13）[2]劉富強(qiáng)，數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)開(kāi)發(fā)及應(yīng)用，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003[3]李小平等，多媒體通信技術(shù)，北京航空航天大學(xué)出版社，2004[4]陳俊宏，嵌入式系統(tǒng)原理與務(wù)實(shí)，中國(guó)鐵道出版社，2004[5]吳明暉，基于ARM的嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用，人民郵電出版社，2004[6]S3C6410 32bit RISC MICROPROCESSOR USERS Electronics Semiconductors ,[7]楊凱，基于S3C6410的多媒體數(shù)字終端的研究與實(shí)現(xiàn)[8]杜春雷，ARM體系結(jié)構(gòu)的與編程，清華大學(xué)出版社，2003[9]朱珍民，隋雪青，嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)及應(yīng)用開(kāi)發(fā)，北京郵電大學(xué)出版社，2006[10]Craig Hollabaugh 嵌入式Linux電子工業(yè)出版社，2003[11]王學(xué)龍，嵌入式Linux系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用，清華大學(xué)出版社[12]于明，范書瑞等，ARM9嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)教程，電子工業(yè)出版社，2006[13]馬忠梅，ARMamp。 進(jìn)入21實(shí)際，嵌入式技術(shù)、多媒體圖像處理技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，為嵌入式網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的繁重提供了技術(shù)條件。上世紀(jì)末，基于pc的數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控技術(shù)迅速發(fā)展，部分取代了視頻矩陣圖像分割器、錄像機(jī)為核心，輔助以其他設(shè)備的模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)。 自從攝像機(jī)和電視出現(xiàn)后，最初的模擬監(jiān)控系統(tǒng)出現(xiàn)了。圖像時(shí)客觀事物的形象、生動(dòng)的描繪，是直觀而具體的信息表達(dá)方式，是人類重要的信息載體。 論文要求完成遠(yuǎn)程視頻實(shí)時(shí)監(jiān)控實(shí)例，并描述開(kāi)發(fā)過(guò)程。