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正文內(nèi)容

基于arm的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文-文庫吧資料

2025-06-30 16:34本頁面
  

【正文】 V4L2接口采集視頻數(shù)據(jù)分為五個步驟:  首先,打開視頻設(shè)備文件,進(jìn)行視頻采集的參數(shù)初始化,通過V4L2接口設(shè)置視頻圖像的采集窗口、采集的點(diǎn)陣大小和格式?! 【幗獯a接口——Codec Interface?! ∫曨l覆蓋/預(yù)覽接口——Video Overlay 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。V4L2在include/linux/,在采集圖像的過程中,就是通過對這些數(shù)據(jù)的操作來獲得最終的圖像數(shù)據(jù)。為了通用,可以建立一個到/dev/video0的鏈接。  在Linux下,所有外設(shè)都被看成一種特殊的文件,成為“設(shè)備文件”,可以象訪問普通文件一樣對其進(jìn)行讀寫。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)動程序,可以實(shí)現(xiàn)圖片、視頻、音頻等的采集。 Mini6410 上的攝像頭\ Bin”目錄下找到我們編譯好的可執(zhí)行文件,文件名為mjpgstreamer mini6410 。本系統(tǒng)采用ARM開發(fā)平臺,所以依賴ARM硬件平臺的代碼都在arch/arm下面。這個階段完成的任務(wù)如下:(1) 硬件設(shè)備初始化(2)為第二階段準(zhǔn)備RAM空間(3) 復(fù)制Bootloader的第二階段代碼到RAM空間中(4) 設(shè)置好堆棧并跳轉(zhuǎn)到第二階段的C程序入口點(diǎn) 第二階段則通常用C語言來實(shí)現(xiàn),這樣可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的功能,而且代碼會具有更好的可持續(xù)性和移植性。盡管如此,我們?nèi)匀豢梢詫ootLoader歸納出一些通用的概念來,以指導(dǎo)用戶特定的BootLoader設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。   通常,BootLoader是嚴(yán)重地依賴于硬件而實(shí)現(xiàn)的,特別是在嵌入式世界。BIOS在完成硬件檢測和資源分配后,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。   引導(dǎo)加載程序是系統(tǒng)加電后運(yùn)行的第一段軟件代碼。有時在用戶應(yīng)用程序和內(nèi)核層之間可能還會包括一個嵌入式應(yīng)用程序。    用戶應(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)。特定于嵌入式板子的定制內(nèi)核以及內(nèi)核的啟動參數(shù)。包括固化在固件(firmware)中的boot代碼(可選),和BootLoader兩大部分。專用的嵌入式板子運(yùn)行GNU/Linux系統(tǒng)已經(jīng)變得越來越流行。在嵌入式系統(tǒng)中,通常并沒有像BIOS那樣的固件程序(注,有的嵌入式CPU也會內(nèi)嵌一段短小的啟動程序),因此整個系統(tǒng)的加載啟動任務(wù)就完全由BootLoader來完成。 嵌入式Linux移植 BootLoader是在操作系統(tǒng)內(nèi)核運(yùn)行之前運(yùn)行的一段小程序。一般是在宿主機(jī)通過跨平臺交叉編譯器把源文件編譯成目標(biāo)平臺可執(zhí)行的文件在通過串口、并口或者網(wǎng)絡(luò)下載至目標(biāo)憑條的FLASH或者其他存儲介質(zhì),然后由目標(biāo)機(jī)來運(yùn)行這些軟件。 交叉編譯環(huán)境的建立 通常嵌入式系統(tǒng)的軟件編譯和執(zhí)行是兩個不同平臺上進(jìn)行的。多個處理器同時工作,使系統(tǒng)性能大大提高。2001年1月份發(fā)布的Linux 64位芯片架構(gòu)。[10]Linux可以運(yùn)行在多種硬件平臺上,如具有x8680x0、SPARC、Alpha等處理器的平臺。嚴(yán)格來講,Linux這個詞本身只表示Linux內(nèi)核,但實(shí)際上人們已經(jīng)習(xí)慣了用Linux來形容整個基于Linux內(nèi)核,并且使用GNU 工程各種工具和數(shù)據(jù)庫的操作系統(tǒng)。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,到臺式計(jì)算機(jī)、大型機(jī)和超級計(jì)算機(jī)。 S3C6410是一個強(qiáng)大的應(yīng)用處理器,:3. 嵌入式系統(tǒng)軟件平臺 Linux 操作系統(tǒng)簡介 Linux是一種自由和開放源碼的類Unix操作系統(tǒng)。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。 ARM處理器簡介 ARM(Advanced RISC Machines),既可以認(rèn)為是一個公司的名字,也可以認(rèn)為是對微處理器的通稱,還可以認(rèn)為是一種技術(shù)的名字。 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,然后通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)浇邮苷?。介紹了建立連接的相關(guān)內(nèi)容并對本系統(tǒng)連接測試。 第三章:研究嵌入式Linux在ARM上的裁減和移植。 全文結(jié)構(gòu)安排如下: 第一章:綜合論述了視頻監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)狀和發(fā)展情況。(1) 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。選用合適的視頻圖像壓縮方式對遠(yuǎn)程監(jiān)控的效果有很大的影響。 論文主要內(nèi)容和結(jié)構(gòu)安排 針對監(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。不同的系統(tǒng)需要設(shè)計(jì)不同的嵌入式應(yīng)用程序。嵌入式操作系統(tǒng)具有相對不變性。(2)嵌入式操作系統(tǒng)嵌入式操作系統(tǒng)控制著應(yīng)用程序編程與硬件的交互作用,保證系統(tǒng)的運(yùn)行以及各種操作的實(shí)現(xiàn)。 (1)硬件環(huán)境硬件環(huán)境是整個嵌入式操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序運(yùn)行的硬件平臺,不同的應(yīng)用通常有不同的硬件環(huán)境。據(jù)此,通常把嵌入式系統(tǒng)定義為一種以應(yīng)用為中心,以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ),軟硬件可以剪裁,適用于系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)011。嵌入式系統(tǒng)(Embedded System)是計(jì)算機(jī)的一種應(yīng)用形式,通常指嵌入在宿主設(shè)備中的微處理機(jī)系統(tǒng)。生活中有電梯監(jiān)控,門禁,車庫監(jiān)控等等。圖像時客觀事物的形象、生動的描繪,是直觀而具體的信息表達(dá)方式,是人類重要的信息載體。當(dāng)今社會是一個高速發(fā)展的社會,信息獲取的方便快捷可以使我們領(lǐng)先一步并創(chuàng)造出巨大的利益,而我們或許信息的一個重要途徑就是眼睛。 本文實(shí)現(xiàn)了一種體積小、成本低廉、數(shù)字化的監(jiān)控解決方案。完成了核心板的硬件設(shè)計(jì)后,接下來介紹如何構(gòu)建嵌入式監(jiān)控系統(tǒng)的軟件平臺,包括成功的移植Linux操作系統(tǒng);嵌入式Linux下USB接口攝像頭驅(qū)動的接口和實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)方案,將硬件劃分為三大模塊:主控器與儲存器模塊;電源時鐘復(fù)位電路模塊;外圍接口電路模塊。 本文首先研究了視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀及今后發(fā)展趨勢,詳細(xì)分析了嵌入式監(jiān)控系統(tǒng)的基本原理和性能要求,提出了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的總體方案。 本文設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了基于ARM9和Linux操作系統(tǒng)的嵌入式視頻監(jiān)控系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)視頻圖像的采集、壓縮和傳輸。視頻監(jiān)測系統(tǒng)已經(jīng)成為當(dāng)今可視化領(lǐng)域的一個新的開發(fā)熱點(diǎn)。課題名稱 基于ARM的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 專
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