基于嵌入式ARM的远程视频监控系统研究

南京理工大学硕士学位论文基于嵌入式ARM的远程视频监控系统研究姓名：李保国申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：陈青林20090608基于嵌入式ARM的远程视频监控系统研究作者：李保国学位授予单位：南京理工大学相似文献(10条)1.学位论文方芳基于ARM的嵌入式视频监控系统的研究2008视频监控以其直观方便、准确、信息内容丰富而广泛应用于许多场合，已经渗透到交通、城市治安、国防等多种领域，甚至家庭安防，在人们的日常生活中扮演着越来越重要的作用。由于传统的视频监控系统存在着结构复杂、稳定性可靠性不高、价格昂贵而且传输距离明显受限的缺点。同时，随着近年来计算机、网络、电子与通信、图像处理等技术的飞速发展，视频监控技术正朝着一体化、视频全面数字化、监控网络化、系统集成化的嵌入式视频监控方向发展。因此，本系统采用32位ARM处理器和市场上广泛使用的价廉物美的ZC301芯片的USB摄像头，通过GPRS模块，将图像不断的发给远端的管理指挥中心。本文将介绍这种基于ARM的嵌入式远程视频监控系统的研究。首先，介绍了嵌入式技术的发展趋势及研究现状，几种主要的操作系统以及ARM处理器的发展情况。然后，分析了嵌入式LINUX的源代码以及内核的组成和运行原理，并论述了如何在ARM硬件平台上进行嵌入式LINUX内核的编译与移植，介绍了Bootloader的启动原理及运行过程，并对在LINUX操作系统下的USB驱动程序的开发进行了详细的研究。最后，详细论述了如何利用摄像头进行一路或者多路的静态图像采集，以及利用GPRS协议建立服务器完成了图像的网络传输。硬件方面采用USB摄像头与S3C2410处理器组成嵌入式视频采集装置，并通过GPRS连接宿主机从而组成视频监控系统。软件方面分为系统软件的移植和应用软件开发两方面。系统软件方面包含ARM平台的Bootloader和嵌入式Linux的移植；应用软件方面包含前端ARM平台嵌入式视频采集软件设计，GPRS模块程序设计，客户端监管系统程序设计三个部分。2.期刊论文刘睿.张岩基于ARM的视频监控系统硬件设计-黑龙江科技信息2008(36)介绍ARM嵌入式处理器及其究研方法;阐述发展视频监控系统的重要性,提出运用ARM的嵌入式处理器为主控芯片对视频监控系统进行硬件设计.3.学位论文刘雅光基于ARM的远程视频监控系统设计与实现2009视频监控系统是安全防范系统的组成部分，它是一种防范能力较强的综合系统。视频监控以其直观、方便、信息内容丰富而广泛应用于许多场合。嵌入式视频监控系统是以应用为中心、软硬件可裁减的、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积等综合性严格要求的专用计算机系统，亦即为监控系统量体裁衣的专用计算机系统。嵌入式视频监控系统主要由嵌入式处理器、相关支撑硬件、嵌入式操作系统及应用软件系统等组成，它是集软硬件于一体的可独立工作的“器件”。在视频监控上的嵌入式应用将是视频监控领域的一个重要发展方向。论文首先阐述了嵌入式网络视频监控系统的发展、现状以及整体构建，然后介绍了嵌入式Linux操作系统以及ARM处理器的发展情况，分析了主要外围电路的设计，以及如何在ARM硬件平台上进行嵌入式Linux内核的编译与移植，介绍了Bootloader的启动原理及运行过程，并对在Linux操作系统下的USB驱动程序的开发进行了研究。本文重点讨论了图像采集、编码和网络通信程序的设计原理与实现。最后进行了系统整体测试，并提出进一步开发设想。本文的研究结果具有较大的工程实际意义，对于基于IP技术的各种视频通信应用具有一定的参考价值。4.期刊论文曹理发.尹勇.刘恒辉.李宇.CAOLi-fa.YINYong.LIUHeng-hui.LIYu基于ARM和DSP的视频监控系统设计与实现-电子器件2009,32(1)分析了DSP与嵌入式处理器各自的优势及两者结合的必要性,提出了一种ARM与DSP通过HPI接口进行高速数据通信的嵌入式视频监控系统方案,给出了系统各个模块的硬件连接,系统软件流程图.实验得到了清晰的图像,压缩比高达72.6,系统运行正常,对市场上视频监控系统的改进具有一定指导作用.5.学位论文邓成文基于ARM/VxWorks的Web视频监控系统的研究和设计2008近年来，监控系统从鲜为人知的幕后走进了前台、走进了人们的生活，监控技术己从第一代全模拟系统发展到第三代完全数字化的阶段。目前，随着微处理器技术和计算机网络技术的进步，基于嵌入式Web的网络视频监控系统逐渐得到了人们的广泛关注，以网络为基础的数字视频监控系统已经发展成为视频监控系统发展的主流。本文在分析视频监控的现状和发展趋势之后，针对当前视频监控系统的不足，结合市场应用前景设计了一种较好的远程视频监控的应用方案。该方案是在当前非常流行的ARM微处理器上，利用强实时操作系统VxWorks与高性能开源的嵌入式Web服务器和嵌入式数据库相结合，建立高效的、可及时响应的嵌入式视频监控服务器，该系统支持USB摄像设备、文件存储、数据库管理，具有较高的性价比。论文详细阐述了视频监控系统软硬件的总体设计，主要致力于嵌入式操作系统在S3C2410开发板上的移植，深入研究了闪存文件系统TFFS、以太网卡的工作机制、VxWorksUSB协议栈，并实现了硬件上对应的驱动程序。在嵌入式操作系统成功实现后，完成了嵌入式Web服务器GoAhead和嵌入式数据库BerkeleyDB的移植。同时，在软件层次上设计和实现了基于Web视频监控的前端服务CGI程序的功能模块。本系统是ARM技术、VxWorks操作系统、网络技术在嵌入式领域的综合应用，本系统可应用于交通控制、实时探测、安全检查等领域，并对视频监控在其他领域的应用有一定的参考价值。6.会议论文张长春.杨浩.尹芳辉.吴国梁基于ARM平台的网络视频监控系统的设计与实现2008介绍了一种基于S3C2440硬件平台和嵌入式WindowsCE操作系统的远程视频监控系统的总体设计方案,详细阐述了系统的总体结构和各部分功能特点,对系统视频采集,系统定制进行了详细分析.与传统的视频监控系统比较,该方案具有体积小,成本低,稳定可靠等优点.7.期刊论文汪庆年.孙丽兵.李桂勇.WANGQing-nian.SUNLi-bing.LIGui-yong一种基于ARM的视频监控系统的设计-微计算机信息2009,25(11)嵌入式技术对降低监控系统成本、提高系统可靠性有着卓越贡献,因此基于嵌入式系统的网络视频监控系统将成为新的研发热点.本文简要叙述了一种性能稳定且具有较强处理能力的数字化远程视频监控系统.该监控系统以嵌入式Linux系统平台作为服务器端,服务器程序在其上以后台方式运行,等待监控系统环境中的客户机使用浏览器向其发送访问请求,实现在局域网乃至Intemet网上对摄像头的远程控制,构成了一个高质量、监控方式灵活、可靠性好和具有易于扩展架构的网络视频监控系统.8.学位论文蔡士义基于ARM+DSP嵌入式视频监控系统的设计与研究2008随着网络、通信和微电子技术的快速发展和人民物质生活水平的提高，视频监控系统以其直观、方便和信息内容丰富的特点而被广泛的应用。本文利用ARM+DSP的双核结构，对基于ARM+DSP嵌入式的视频监控系统进行了设计和研究。本系统大致分成两部分-DSP图像采集处理部分和ARM实时控制应用部分两部分。子系统分别选用TMS320DM642和AT91RM9200作为两部分的主控芯片，利用它们各自的优势在系统中发挥不同的功能。DSP的图像采集处理部分通过CCD摄像头对特定的区域采集视频图像，并由视频解码芯片进行视频解码处理。处理后的数字视频信号放入DSP内通过视频运动检测算法进行图像处理，以掌握是否有异常的情况发生。如果有异常情况发生，则立刻由DSP向ARM实时控制应用部分施加中断信号，并将识别处理后的结果全部发送过去。ARM的实时控制应用部分实现对DSP图像采集处理部分的实时控制，实现支持Linux平台的硬件架构，实现网口、串口和USB等接口用于数据传输，实现图像的显示和友好的人机界而等等。ARM实时控制应用部分本身不参与图像识别和处理相关的算法实现，而只是配合DSP将图像处理的结果显示出来，并在恰当的时机触发外部控制器实现一定的对外控制功能。基于ARM+DSP架构的视频监控系统的设计思想与实现原理，本系统分为控制模块和视频处理模块，二者独立开发和调试，通过HPI并行方式连接，提高了软硬件任务的模块化程度，增加了系统的稳定性、可靠性和灵活性，符合嵌入式视频监控的功能要求，可以面对日益复杂的视频应用。本文还介绍了基于AT91RM9200处理器子系统开发板的底层BootLoader程序的开发和对Linux操作系统移植的过程。最后论文在设计并实现的基础上对系统的改进提出了一些新的方法和建议。9.期刊论文杨勇.YANGYong基于ARM的嵌入式远程视频监控系统的设计-微计算机信息2008,24(32)随着数字图像技术、嵌入式计算机技术和通信技术的飞速发展,嵌入式图像监控系统己成为当今监控领域的一个?新的研究热点.出现了基于嵌入式和Internet的视频监控系统.本文提出了一种基于ARM的远程视频监控系统的体系结构,该体系结构将硬件分为两大模块,系统以基于ARM7内核的嵌入式微处理器LPC2210为核心,嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ作为软件开发平台.本文还着重阐述了监控系统的原理、设计方案,硬件模块和软件模块的实现方法.10.学位论文叶爱萍ARM嵌入式WiMAX终端的研究与开发2007视频监控系统一直是嵌入式技术与通信技术相结合在开发专用应用网络方面的研究热点，在各个行业领域如交通、电力、民航等得到广泛应用，随着社会信息化程度的不断提高，社会各行各业需要实施视频监控的范围大大增加，开发符合行业需求的专用视频监控网络具有广阔的市场前景和良好的经济效益。近年来，依托嵌入式技术及无线通信技术的发展，目前视频监控系统也朝着高速、无线、实时、网络化的方向发展。先进的嵌入式处理器技术，使视频监控系统中的单个终端具有更快更强的处理能力，能低成本完成视频采集处理等复杂功能；而最新的宽带无线通信和组网技术使铺设大规模无线宽带专用网络，进行实时视频传输成为可能。采用这些技术开发的视频监控系统构建方便、性能高、成本低、环境适应性强，能实现对大量视频数据实时的和无地域性阻碍的传输，从而达到资源共享，为各级管理人员和决策者提供方便、快捷、有效的服务。本论文以开发大型森林视频监控系统为课题，结合森林监控的特点，分析了现有的可行技术，提出了森林视频监控系统的解决方案，并重点研究了基于该系统的监控终端的开发过程。基于森林视频监控系统监控范围大，环境复杂，不适合铺设有线网络的特点，本论文提出使用WiMAX(WorldInteroperabilityforMicrowaveAccess)技术实现森林监控系统组网无线化，结合领先的嵌入式ARM技术和最新的WiMAX专用集成电路技术，开发ARM嵌入式WiMAX终端的思路。WiMAX可提供高容量、长距离的宽带IP连接，十分适合于大规模专用无线网络的应用。而ARM技术高速、低功耗的性能，以及以ARM为核的处理器芯片集成度高、体积小的特性，均使ARM成为目前最流行的嵌入式处理技术。本文结合这两种技术，设计了基于ARM的WiMAX无线视频监控网络通信终端，并开发出了以$3C2410(ARM920T)为微处理器的该WiMAX终端的核心处理系统。经硬件电路和软件操作系统双重验证，该核心处理系统性能稳定，为下一步开发整个WiMAX终端打下了良好的基础，在嵌入式ARM系统开发方面，也具有很强的技术参考价值和重利用价值。本文链接：下载时间：2010年3月16日