基于嵌入式Linux的远程视频监控系统1

硕士学位论文题目:基于嵌入式Linux的远程视频监控系统研究生王哲梁专业微电子学与固体电子学指导教师李文钧副教授完成日期2014年3月杭州电子科技大学硕士学位论文基于嵌入式Linux的远程视频监控系统研究生：王哲梁指导教师：李文钧副教授2014年3月DissertationSubmittedtoHangzhouDianziUniversityfortheDegreeofMasterTheRemoteVideoMonitoringSystemBasedOnEmbeddedLinuxCandidate:WangZheliangSupervisor:AssociateProfessorLIWenjunMarch，2014杭州电子科技大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。论文作者签名：日期：年月日学位论文使用授权说明本人完全了解杭州电子科技大学关于保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属杭州电子科技大学。本人保证毕业离校后，发表论文或使用论文工作成果时署名单位仍然为杭州电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。（保密论文在解密后遵守此规定）论文作者签名：日期：年月日指导教师签名：日期：年月日杭州电子科技大学硕士学位论文I摘要作为信息技术在不同行业的综合应用之一，视频监控已经越来越多的被国内外所关注。视频监控系统在嵌入式、网络通信、多媒体等技术的不断发展下，正在向着小型专一化、网络数字化和智能化的方向发展。基于嵌入式技术，视频编解码技术和通信网络技术的具体应用，已成为数字化网络视频采集监控领域的核心技术。考虑到小型专用化和高性能的要求，尤其是实用性的要求，本系统是在ARM嵌入式开发平台进行，设计并实现了基于嵌入式Linux的远程视频监控系统。该系统是以嵌入式Linux和控制器S3C2440为核心平台，通过嵌入式平台建立Web服务器Boa和视频服务器。通过基于TCP/IP的socket编程实现网络通信，将USB摄像头采集到的图像数据进行压缩并通过网络传输传送到视频服务器客户端。客户端可接受连续帧图像并完成显示，用户可用过具有Java插件的浏览器实现远程监控的目的。本文以ARM9为核心硬件平台开发了基于嵌入式Linux的远程视频监控系统，并对关键技术进行了论述和研究。首先介绍了国内外视频监控系统的发展现状，给出了本系统总体软硬件设计方案，针对本系统硬件对uboot-1.16进行修改和移植，对编译和移植Linux2.6.30.4内核以及制作Yaffs2文件系统也做了深入的研究，重点讨论了嵌入式应用程序的开发和利用Linux提供的新一代VideoForLinuxTwo函数实现视频数据采集、压缩。其次在应用程序开发中又深入介绍了Linux系统下多线程通信和基于TCP/IP协议下的socket编程，实现了视频数据的网络发送。昀后着重论述了嵌入式Web服务器Boa的设计与移植，编写了视频网页监控主界面程序，实现了基于B/S模式的视频监控系统结构。本系统基于嵌入式平台开发，采用模块化设计方法，其较好的稳定性和扩展性使得系统便于升级。关键词：嵌入式Linux，视频监控，多线程通信，TCP/IP杭州电子科技大学硕士学位论文IIABSTRACTAsoneoftheintegratedapplicationofinformationtechnologyindifferentindustry,videomonitoringhasbeenmoreandmoreattentionathomeandabroad.Withthecontinuousdevelopmentoftheembeddedtechnology,networkcommunicationtechnology,multimediatechnology,videomonitoringsystemisdevelopinginthedirectionoftheminiaturization,digitalizationandintelligent.Theintegratedapplicationbasedontheembeddedtechnology,videocodectechnologyandnetworktransmissioncontroltechnologyhasbecomeacoretechnologyinthefieldofdigitalnetworkvideoacquisitionmonitoring.Consideringthedemandsofminiaturization,reliabilityandscalability,especiallythepracticalrequirements,thissystemisontheARMembeddeddevelopmentplatform,designsandrealizestheremotevideomonitoringsystembasedonembeddedLinux.ThesystemisbasedonembeddedLinuxandS3C2440controllerasthecorepaltfoem,builtWebserverBoaandvideoserverbytheembeddedplatform.BasedonTCP/IPsockerprogrammingtoachievenetworkcommunication,theUSBcameracollectedimagedatacompressionandtransmissionthroughthenetworktransmissiontothevideoservertotheclient.Theclientcanaccepttheconsecutiveframesandcomplete,accordingtoavailabletotheuserabrowserwithJavaplug-inimplementationofremotemonitoringpurposes.ThispapertakesARM9asthecorehardwareplatformanddevelopsaremotevideomonitoringsystembasedonembeddedLinuxwhilethekeytechnologiesarediscussedandstudied.Firstintroducesthecurrentdevelopmentofvideomonitoringsystemathomeandabroad,givesthesystemoveralldesignschemeofsoftwareandhardware,andforthesystemhardwaretheuboot-1.16modificationandtransplantation,theLinux2.6.30.4kernelcompliationandtransplantationandmakingYaffs2filesystemhasalsodoneathroughresearch,focusontheembeddedapplicationdevelopmentanduseofLinuxprovidesthenewgenerationVideoForLinuxTwofunctionrealizationofVideodataacquisitionandcompression.Secondly,inapplicationdevelopmentandunderLinuxsystemintroducesmulti-threadcommunicationandsocketprogrammingbasedonTCP/IPprotocoldeeply,realizesthenetworksendingofvideodata.FinallyemphaticallydiscussesthedesignoftheembeddedWebserverBoaandtransplant,writethevideoWebsitemonitoringhostinterfaceprogramtorealizethevideomonitoringsystembasedonB/Smodestructure.Thissystemisdevelopedbasedonembeddedplatfoem,usesthemodulardesignmethod.Duetohighstabilityandgoodexpansibility,itisadvantageousforthesystemupgrade.KeyWords:EmbeddedLinux,VideoMonitoring,Multi-threadCommunication,TCP/IP杭州电子科技大学硕士学位论文III目录摘要...................................................................................................................................................IABSTRACT........................................................................................................................................II第一章绪论........................................................................................................................................11.1课题研究背景与意义............................................................................................................11.2国内外相关现状....................................................................................................................21.3嵌入式系统概述....................................................................................................................31.3.1嵌入式系统的定义.......................................................................................................31.3.2嵌入式系统的特点.......................................................................................................41.3.3嵌入式系统的组成..........................