基于ARM的嵌入式视频监控系统设计

基于ARM的嵌入式视频监控系统设计作者：彭铁钢，刘国繁，曹少坤，裴琴作者单位：彭铁钢,曹少坤,裴琴(湘潭大学,信息工程学院,湖南,湘潭,411105)，刘国繁(湖南工程学院,电气信息学院,湖南,湘潭,411104)刊名：计算机工程与设计英文刊名：COMPUTERENGINEERINGANDDESIGN年，卷(期)：2010，31(6)引用次数：0次参考文献(12条)1.曹少坤.一种嵌入式网络摄像机的设计[J].微计算机应用,2008,29(10):69-73.2.鹿宝生,陈启美,丁胜军.基于TMS320DM642的嵌入式网络视频服务器的实现[J].计算机工程与设计,2006,27(13):2362-2364.3.朱晓鼎,张东,刘发志.基于TMS320DM642芯片视频系统的设计与应用[J].计算机工程与设计,2008,29(9):2233-2238.4.JiWangkang,YangJia,HongYongqiang.BSPdevelopmentofWinCEsystemforvehiclenavigationdevicebasedonS3C2440[J].ElectronicMeasurementandInstruments,8thInternationalConference,2007:389-391.5.阙大顺,杜玮.Vivi在S3C2410上的移植研究[J].武汉理工大学学报,2007,29(12).47-50.6.师娟娟.基于ARM9的嵌入式Linux移植[J].武汉理工大学学报,2008,30(2):205-208.7.冯国进.嵌入式Linux驱动程序设计从入门到精通[M].北京:清华大学出版社,2008:102-146.8.RustyRussell,DanielQuinlan,ChristopherYeoh.Filesystemhierarchystandard[EB/OL].赵勇.DAVINCI技术原理与应用指南[M].南京:东南大学出版社,2008:210.10.朱靖宇,杨树堂,薛质.基于SDL的Mpeg-4视频流实时解码与回放方法[J].计算机应用与软件,2006,23(6):55-58.11.何明聪,胡继承.基于ARM920T微处理器的IDE硬盘接口设计与实现[J].计算机工程与设计,2005,26(3):768-770.12.张威.Linux网络编程教程[M].北京:首都师范大学出版社,2002:143相似文献(8条)1.学位论文韩鹏伟基于ARM9的网络视频监控系统研究2007近年来，视频监控在各行各业得到了广泛的应用，成为现今行业内一个热点研究领域。但是现在的大部分视频监控系统采用PC机实现，有着很明显的缺点：体积庞大，效率不高等。随着现代通信技术、多媒体信息技术和计算机网络技术的不断发展以及视频压缩技术的突破，视频监控技术发生了巨大的变革，由此对现代视频监控技术也提出更高的要求：网络化、数字化、小型化。基于此目标，本文设计并实现了以S3C2410&Linux架构的网络视频监控系统，提供了一种性价比优良的视频系统解决方案。本课题研究基于ARM&Linux的网络视频监控系统，针对目前网络视频监控系统中存在的问题，提出了新的设计方案，设计出比较稳定可靠视频监控系统。(1)考虑到现有的视频监控系统方案在性能以及效率方面的不足，本文首先设计出一种新的视频监控方案。新方案采用ARM&IAnux的系统构架，视频服务器内置一个嵌入式Web服务器，采用嵌入式实时多任务操作系统，摄像机传送来的视频信号数字化后由高效压缩芯片压缩，通过内部总线传送到内置的Web服务器。网络上用户可以直接用浏览器观看Web服务器上的摄像机图像，由于把视频压缩和Web功能集成到一个体积很小的设备内；因此方便实用。(2)其次，针对本文提出的视频监控系统方案，对系统中各个器件进行选择，深入研究器件的功能，设计了各模块的硬件接口；(3)最后，对Linux的移植进行了研究和实现。深入研究了Linux驱动程序的编写方法，完成了系统中视频压缩模块和以太网模块驱动的编写，并进行了系统的测试。2.学位论文于盈嵌入式ARM-Linux移植及其在交流伺服系统中的应用2007Linux操作系统作为自由软件的代表，性能优良，是PC服务器和嵌入式系统应用最广泛的操作系统之一。Linux2.6包含许多新的特性，为其在嵌入式领域的应用提供了强有力的支持，新的内核越来越多的应用于嵌入式系统中是必然的趋势。全文详细分析嵌入式Linux移植的方法和过程，给出了搭建嵌入式开发环境，基于硬件平台ARM9的bootloader，Linux内核的移植及根文件系统的实现方案，并根据应用对象进行了应用程序的开发，实现通信、显示等功能。针对目前嵌入式IJnux系统多是基于Linux2.4核的现状，本文在ARM9平台上研究并实现基于Linux2.6核的嵌入式系统。首先，在分析ARSM9硬件平台特点的基础上，选择内核版本并进行移植环境的设计与搭建，给出系统的移植方法和过程。其次，设计并实现系统的bootloader，主要研究内容是移植mizi公司的vivi，vivi只提供针对标准SMDK2410的板级支持，在使用时必须将其移植到ARM9硬件环境下，ARM9采用的网卡和flash分别是CS8900a和K9F1208UOM，移植的工作是增加了对网卡的支持和针对flash的部分代码的修改和设计，并增加了自己的Logo和命令提示符。在完成vivi移植之后，根据ARM9的硬件环境对Linux内核进行修改，内核修改的工作是对内核．MTD部分进行修改，然后再配置生成与主板匹配的L,inux内核，在上述基础上构建了一个嵌入式根文件系统，采用了一种Cramfs+Yaffs的混合式文件系统解决方案，为了缩小文件系统的大小，在该根文件系统中使用了busybox作为命令集，以uClibc库作为链接库。通过以上实践，实现了Linux在ARM9上的成功运行。最后，针对交流伺服系统，搭建删+DSP应用架构，开发应用程序，实现了对交流伺服系统的有效控制。本文的研究成果可以应用于嵌入式开发中，为嵌入式系统应用研究提供操作系统层次的支持。3.期刊论文师娟娟.彭迪.SHIJuanjuan.PENGDi基于ARM9的嵌入式Linux移植-武汉理工大学学报（信息与管理工程版）2008,30(2)首先介绍了基于AT91RM9200系统硬件结构和Linux内核结构,然后分析了如何将Linux移植到目标板上的方法与步骤,最后建立了根文件系统.通过串口、网口或者JTAG口烧至目标板,该系统成本低、工作稳定、通用性强,可用在多种工业场合.4.学位论文高丽强ARM9和Linux在远程视频监控中的应用2007随着计算机技术和多媒体视频技术的进步，远程视频监控系统也向集成化、网络化和多媒体化方向发展，并且被广泛应用于各种场合。视频监控发展到现在，以嵌入式视频监控技术发展最快，最具市场应用前景。与传统的视频监控系统不同，本论文研究开发了一种新的基于远程视频监控的嵌入式系统。该系统采用ARM922高速嵌入式处理器和MPG440MPEG4．视频编码芯片，并且使用Linux操作系统作为软件平台，大大降低了系统的复杂性，同时提高了系统的稳定性和图像压缩的质量。另外该系统设计了视频硬盘存储模块，可有效地用于备份和监控分析。论文首先简述了研究的时代背景和本研究内容的理论与实践意义，并讨论了视频监控系统的发展动态及其相关的关键技术。并在此基础上提出了整个系统的硬件和软件总体结构设计。然后分别介绍了Linux移植、MPEG4视频压缩模块以及IDE硬件接口模块的设计，并对其中的实现过程做了详细的说明。最后是结束语部分，对ARM和Linux在远程视频监控中的发展进行了展望。5.学位论文王孝丰Adhoc模式的家庭网络无线通信系统的研究及实现2005随着Internet技术的发展，尤其是无线网络技术的发展，智能家庭网络(IHN，IntelligentHomeNetworks)的组网模式呈现出多样性。随时随地控制家电是IHN发展的最终趋势，而家庭网络的发展模式也呈现出多样性。如何协调好家庭网络中各个智能设备之间的关系并方便的进行控制，已成为家庭网络发展中必然遇到的问题。本文通过对无线网络中Adhoc技术的研究，并结合当前家庭网络的发展，提出了一种基于Adhoc模式的无线多跳蜂窝家庭网络拓扑结构。在由多个蜂窝子网组成的家庭网络中，家庭中的设备都可以看作一个可以自由加入和离开网络的节点，所有的节点被明确的分为两种类型：移动基础节点(MobileBaseNode，MBN)和移动从节点(MSN，MobileSlaveNode)。MBN由可以工作在基础结构模式、LAN接口、WLAN等模式下的接入点(AccessPoint)组成，除了自身的功能以外，还具有数据转发的功能，而安装有无线模块的MSN只能通过与其相连的MBN与外界通信。这种模式的家庭网络与传统的无线网络的显著区别是网络中信息的传播依靠设备节点中继完成，可以实现信息的远距离无线传播。由此可以看出由多个子网组成的网络是一种分布式的结构，从而非常适合远距离控制。基于ARM9平台的硬件资源，引入嵌入式操作系统来实现Adhoc网络及对网络家电的管理。Linux是一种免费的嵌入式网络操作系统，其内核包含TCP/IP协议栈，可以满足AdHoc无线网络之间以及与Internet互联互通的需要。因此，选择Linux作为系统的资源管理平台，同时用户可以通过操作图形用户界面来实现所需要的功能。本文详细阐述了ARM9硬件平台的搭建、Linux的移植、外设接口以及无线网络模块驱动程序的编写。作为研究与实现的重点，在编写Linux下无线模块网络驱动的基础上，采用AODV(Adhoc按需距离矢量路由协议)路由协议实现了Linux下Adhoc模式的无线家庭网络结构。最后采用ARM9+Linux平台设计了智能家庭网络管理系统终端。6.学位论文赵会娟基于ARM9的嵌入式Linux开发平台构建与Boa的实现2008随着计算机技术、通信技术的飞速发展和3C(计算机、通信、消费电子)的融合，嵌入式系统已经渗透到各个领域。在32位嵌入式微处理器市场上，基于ARM(AdvancedRISCMachine)内核的微处理器在市场上处于绝对的领导地位，因此追踪ARM技术的发展趋势显得尤为重要。在嵌入式操作系统的选择上，Linux一直因其内核精简、代码开放、易于移植等特点受到广大嵌入式系统工程师的青睐。另外，嵌入式系统一旦具备网络接入功能，其信息处理能力更加强大，因此有必要为嵌入式系统构建Web服务器。本文主要目的是研究基于ARM的嵌入式Linux开发平台构建，并在此基础上进行网络应用程序的开发。文章深入剖析了ARM9的体系结构，介绍了基于ARM9的S3C2410开发板的特性及资源；阐述了嵌入式操作系统的相关知识及嵌入式Linux移植的基本方法；搭建了移植所需要的开发环境，主要包括在宿主机Linux操作系统下编译arm-linux交叉编译工具等；然后详细阐述了嵌入式Linux开发平台的构建过程，包括对BootLoader的分析和移植，Linux2.6内核的结构分析、代码修改以及内核裁减、配置和移植，网卡驱动程序的移植，以及根文件系统的创建。按文中提供的方法和技巧可以很方便的建立一个ARM-Linux开发平台。文章最后给出了基于所建平台的网络应用，即在上述所建的软硬件平台上创建Web服务器Boa，并基于Boa进行应用开发。最终实现了基于Boa嵌入式Web服务器的服务器端表单处理程序，实现了PC机与目标板的动态网页交互功能，并且，通过PC机IE浏览器可以直接控制目标板上的硬件和可执行程序，以实现对目标板的远程监控功能。7.期刊论文于宏.彭樊.张凯基于S3C2410和LINUX的多功能手持终端平台-中国西部科技2009,8(20)本文介绍了一种基于ARM9处理器S3C2410和嵌入式Linux的工业现