基于ARM的嵌入式视频监控系统的简要设计方案.
基于ARM的嵌入式视频监控系统设计
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基于ARM的嵌入式网络视频监控系统设计与实现毕业设计
a基于ARM的嵌入式网络视频监控系统设计与实现目录基于ARM的嵌入式-1 -网络视频监控系统设计与实现.................................................................................... -1 -目录 ............................................................................... -1 -一、绪论............................................................................ -1 -1.1研究意义-1 -1.2市场需求-1 -1.3目前视频监控系统国内外常见方案设计-2 -1.4系统设计目标-3 -1.5技术可行性-4 -二、嵌入式系统介绍................................................................ -5 -2.1嵌入式系统定义-5 -2.2嵌入式系统特点-5 -2.3嵌入式系统的组成-6 -三、视频编解码和网络协议的选择73.1网络传输协议的分析选择73.1.1网络传输协议的分析73.1.2网络协议的选择和设计'123.1.3视频数据传输方式的选择.13 3.2图像压缩算法的分析选择133.2.1压缩的必要性和可能性.133.2.2系统视频压缩方法的选择.14四、监控系统方案设计154.1监控系统总体方案选择154.2监控系统硬件方案设计164.2.1嵌入式处理器的选择164.2.2Flash 的选择184.2.3网卡的选择.184.2.4摄像头的选择184.2.5存储硬盘接口的选择19五、硬件平台设计205.1网络视频监控系统的硬件架构205.2各模块及接口设计215.2.1存储系统模块及接口设计.215.2.2串口电路设计285.2.3调试接口电路305.2.4USB HOST 接口设计315.2.5监控系统硬件整体方案设计315.3监控系统软件整体方案设计325.3.1软件开发平台及开发工具的选择.325.3.2构建嵌入式软件平台335.3.3BootLoader 移植.345.3.4移植Linux2.6.14 内核.405.3.5CGI 简介.435.3.6监控系统软件方案.44六、系统的设备驱动程序移植456.1网卡驱动移植466.1.1核心板网卡移植.466.1.2主板网卡移植486.2摄像头驱动移植54七、监控系统软件的设计及实现557.1监控系统功能模块作用及设计557.2Linux下多线程编程技术571.2.1系统视频压缩方法的选择.587.3视频采集模块软件设计597.3.1关于Video4Linux607.3.2多路图像采集的实现647.4视频编码和解码模块设计647.4.1JPEG 标准657.4.2JPEG 解码677.4.3动态图像解码的优化677.4.4获取压缩后每一帧大小677.4.5WEB服务器搭建687.4.6PC上显示模块设计.727.4.7保存视频文件的设计n7.4.8FTP服务器的设计167.4.9系统运行性能77一、绪论1.1研究意义嵌入式是当今最为热门的概念之一，其应用领域也非常之广泛，无论是在工业控制、交通管理、信息家电、安防，还是个人手持设备，都有着非常广泛的应用。
基于ARM嵌入式的视频监控系统的设计
输主要利用视频服务器来实现 、视频图像显示主要是在远程 像头用良田 ，兼容 SN9C20X 系 列 芯片 的 驱 动 ，本 系 统 的内 核
的主 机 上 实现 视 频 图像 的 浏 览、保 存 和 处理 等 ，Linux 主 机 上 中集成了该驱动。
由 应 用 程 序 实 现 ，Windows 主 机 上 通 过 浏 览 器 上 的 JAVA 程 序实现。 系统原理框图如图 1 所示。
规范，所有的音视频驱动编写都要用到这些接口。 V4L 从 2.4.1.x 的 内 核 版 本 中 开 始 出 现 ， 设 计 使 用 的
Video for Linux2（简称 V4L2）是 V4L 的改进版，修复了第一代 中的 部 分 BUG[2]。
设计的图像采集及 处理 程 序 主要 基 于 V4L2 架构 ， 通 过 对一些 ioctl 函数的调用来实现 视 频设 备 的 打开 ，图 像 的采 集 处理，图像的显示等。 几个主要的 ioctl 函数的简介：
1）ioctl（fd，VIDIOC_S_FMT， &fmt）：用于设置图像的格式。 2）ioctl（fd， VIDIOC_REQBUFS， &req）：向 内 存 申 请 缓 冲 区，申请的 buffer 个数存在 count 中。 3）ioctl（fd， VIDIOC_QUERYBUF， &buf）：查 询 已 经 分 配 的 V4L2 的视频缓冲区的相关 信息 ， 包 括 视频 缓 冲 区的 使 用 状态、在内核空间的偏移地址、缓冲区长度等。 4）ioctl（fd， VIDIOC_QBUF， &buf）：放一 个 空 的视 频 缓 冲 区到视频缓冲区输入队列中，函数执行成功后，指令的视频 缓冲区进入视频输入队列，在启动视频设备拍摄图像时，相应 的视频数据被保存到视频输入队列相应的视频缓冲区中。 5）ioctl（fd， VIDIOC_STREAMON， &type）：启动 视 频 采集 命令，应用程序调用 VIDIOC_STREAMON 启 动 视频 采 集 命令 后，视频设备驱动程序开始采集视频数据，并把采集到的视 频数据保存到视频驱动的视频缓冲区中。 图像采集处理流程图如图 2 所示。
怎样设计一种基于ARM的嵌入式无线视频监控系统？
怎样设计一种基于ARM的嵌入式无线视频监控系统？国内外市场上主要推出的是数字控制的模拟视频监控和数字视频监控两类产品。
前者的技术发展已经非常成熟，产品性能稳定，在实际工程中得到了广泛应用。
后者是新近崛起的以计算机技术及图像视频压缩技术为核心的新型视频监控系统，该系统在解决模拟视频监控系统的部分弊端的基础上迅速崛起。
在互联网的普遍推广和网络带宽逐渐提高的背景下，视频监控技术飞速发展，出现了集多媒体技术、网络通信技术、嵌入式技术于一体的嵌入式网络视频监控系统。
目前国内嵌入式视频监控系统的研究有了很大的发展，但是国内对嵌入式无线视频监控系统的研究还比较少。
本文介绍了自主开发的基于ARM的嵌入式无线视频采集系统设计方案。
该方案采用S3C2410嵌入式处理器和ARMLinux操作系统，利用通过自行开发的视频服务器软件，通过3G无线上网卡完成客户端与视频服务器的通信。
介绍了系统的硬件结构、服务器端软件的总体结构、驱动程序的构建、图像的采集和压缩以及传输模块的设计，并进行了测试。
实验结果表明，系统采用H.264编码技术在保证视频传输质量的同时具有良好的带宽适应能力。
1 系统总体结构本系统由监控现场摄像头、嵌入式视频服务器、客户端三部分组成。
监控现场的摄像头实现图像的采集，并把采集的图像信息通过内部总线传送给嵌入式视频服务器。
嵌入式远程视频监控系统是一个基于S3C2410处理器、H.264压缩、Web服务器和Linux操作系统的嵌入式系统，它的主要功能是对摄像头采集到的图像进行H.264压缩编码，并对编码后的图像通过3G无线网络进行传输。
客户端主要完成图像的接收和解压缩，用户可以通过Web浏览器访问嵌入式视频服务器来观看摄像头采集到的图像，从而实现远程视频监控。
嵌入式远程视频监控系统总体结构如图1所示。
2 系统硬件结构系统硬件由图像传感器MI360、3G无线模块MC8630、图像压缩芯片ZC0301、微处理器芯片S3C2410、以太网控制芯片、SDRAM等芯片组成。
基于ARM9的视频监控系统的设计
基于ARM9的视频监控系统的设计基于ARM9的视频监控系统的设计随着社会的发展和进步，视频监控系统在各个领域中被广泛应用，如公共安全、交通管理、工厂生产等。
本文将探讨基于ARM9的视频监控系统的设计。
该系统利用ARM9处理器作为控制核心，结合摄像头、存储设备、网络通信等技术，实现对目标区域的实时监控、录像、远程访问等功能。
一、系统架构设计基于ARM9的视频监控系统的设计主要分为硬件部分和软件部分两个方面。
硬件部分：系统需要包括ARM9处理器、摄像头、存储设备和网络通信模块。
ARM9处理器：作为系统的控制核心，负责视频数据的采集和处理、运算控制等任务。
ARM9处理器以其低功耗、高性能和开放的架构，被广泛应用于嵌入式系统。
摄像头：用于对监控区域进行图像的采集。
摄像头的选择应考虑画质清晰、适应不同光线环境、支持低照度拍摄等特点。
存储设备：用于存储监控数据。
可以选择使用SD卡、硬盘等存储媒介，以满足数据存储量的需求。
网络通信模块：能够实现系统与其他设备之间的数据传输和通信。
可以选择以太网模块，利用网络连接，实现远程访问、数据交互等功能。
软件部分：系统需要包括系统内核、视频采集处理算法和远程访问管理软件。
系统内核：基于ARM9处理器的操作系统，为视频监控系统提供运行环境和资源管理。
可以选择嵌入式Linux系统，如Buildroot、OpenWrt等。
视频采集处理算法：包括图像采集、压缩编码、实时传输等功能。
根据需求选择适合的算法实现视频数据的处理。
远程访问管理软件：用于实现用户对监控系统的远程访问和管理功能。
可以开发手机App或者使用现有的监控管理软件。
二、系统功能设计基于ARM9的视频监控系统具备以下功能：1. 实时监控：通过摄像头采集图像，经过ARM9处理，实现对目标区域的实时监控。
摄像头可以设置多个，以满足对不同区域的监控需求。
2. 视频录像：将摄像头采集到的视频数据进行压缩编码后，存储到存储设备中。
基于ARM的嵌入式网络视频监控系统设计与实现
基于ARM的嵌入式网络视频监控系统设计与实现基于ARM的嵌入式网络视频监控系统设计与实现摘要：随着物联网的快速发展，网络视频监控系统在各种场景下得到广泛应用。
本文以ARM为基础架构，设计并实现了一种嵌入式网络视频监控系统。
该系统结合了ARM处理器的低功耗和高性能特点，利用网络通信技术实现了分布式视频监控。
通过对该系统的实验测试，验证了其可行性和稳定性。
1. 引言随着技术的不断进步，视频监控系统在安防领域得到广泛应用。
传统的视频监控系统主要依赖于有线连接，并且需要通过专用的监控中心进行管理和监控。
而基于嵌入式ARM处理器的网络视频监控系统具有小巧灵活、低功耗、高性能等特点，成为当前研究的热点之一。
2. 系统设计基于ARM的嵌入式网络视频监控系统主要由以下几个模块组成：摄像头模块、处理模块、网络通信模块和监控终端。
2.1 摄像头模块摄像头模块负责采集场景中的视频图像，并将其转换为数字信号，供处理模块处理。
为了提高监控系统的稳定性和可靠性，我们选用了高清晰度的摄像头。
2.2 处理模块处理模块是整个监控系统的核心部分，主要通过ARM处理器对摄像头采集到的视频信号进行处理和压缩。
首先，对采集到的图像进行一些基本的预处理，例如图像增强、去噪等。
然后，利用图像编码技术对处理后的图像进行压缩，减小数据量，方便传输和存储。
2.3 网络通信模块网络通信模块主要负责传输处理后的视频数据。
我们选用了以太网通信技术，通过TCP/IP协议实现视频数据的可靠传输。
在设计过程中，我们根据实际需求选择合适的网络带宽和传输协议。
2.4 监控终端监控终端是用户通过手机、电脑等设备实时查看和管理视频监控系统的界面。
用户可以通过监控终端实时监控、回放录像、设置报警等功能。
3. 系统实现为了验证系统的可行性和稳定性，在设计过程中，我们选择了一些开源的嵌入式开发平台，如Raspberry Pi等。
在硬件实现方面，我们通过将摄像头模块与ARM处理模块、网络通信模块进行连接，完成了整个系统的搭建。
视频监控在嵌入式ARM中设计与实现
视频监控在嵌入式ARM中设计与实现随着科技的发展，视频监控技术在各个领域的应用越来越广泛。
嵌入式ARM系统作为一种高性能、低功耗的计算平台，被广泛应用于智能家居、智能交通、工业自动化等领域。
本文将讨论视频监控在嵌入式ARM中的设计与实现。
首先，视频监控系统的设计需要考虑到嵌入式ARM系统的硬件资源限制。
由于嵌入式ARM系统的资源有限，需要在保证系统性能的前提下，合理利用有限的处理能力和存储空间。
设计者需要根据具体应用场景的需求，选择合适的视频编码算法和压缩技术，以减小视频数据的存储和传输负载。
同时，还可以采用硬件加速技术，如硬件视频解码器和硬件压缩引擎，提高系统的实时性能。
其次，视频监控系统的实现需要考虑到嵌入式ARM系统的软件开发环境。
嵌入式ARM系统通常使用嵌入式操作系统，如Linux、Android等。
设计者需要根据具体的操作系统选择合适的视频监控应用程序框架，如GStreamer、FFmpeg等。
通过这些应用程序框架，可以方便地实现视频采集、编码、传输和显示等功能。
同时，还可以借助开源社区提供的丰富的视频处理算法和工具库，加快系统的开发进度。
另外，视频监控系统的设计与实现需要考虑到嵌入式ARM 系统的网络通信能力。
随着互联网的普及，视频监控系统需要支持远程访问和控制。
设计者可以利用嵌入式ARM系统的网络接口，通过TCP/IP协议栈实现视频的实时传输。
同时，还可以采用流媒体协议，如RTSP、RTP/RTCP等，以提高视频传输的实时性和稳定性。
最后，视频监控系统的设计与实现需要考虑到嵌入式ARM 系统的安全性。
视频监控系统通常涉及到用户隐私和安全问题，需要加密传输和存储视频数据。
设计者可以利用嵌入式ARM系统的硬件加密引擎，实现视频数据的加密和解密操作。
同时，还可以采用安全通信协议，如HTTPS、TLS/SSL等，确保视频数据的安全传输。
综上所述，视频监控在嵌入式ARM中的设计与实现需要考虑到硬件资源限制、软件开发环境、网络通信能力和安全性等方面。
嵌入式系统课程设计：基于ARM11的嵌入式视频监控系统设计
嵌入式系统课程设计（报告）题目：基于ARM11的嵌入式视频监控系统设计院系：专业：班级：姓名：学号：指导教师：二〇年月嵌入式系统课程设计（报告）摘要当今世界科学技术飞速发展，越来越多的技术面世，给我们的生产生活带来了巨大的便利，监控摄像头随处可见，成为生活中不可缺少的工具之一。
为了更好地运用高科技带来的便利以及发展最新科技，了解学习是首要任务。
本课题设计选题就是基于当下流行的视频监控技术来完成的，选用的服务器是较为简单的boa服务器辅以基于ARM11架构的S3C6410开发平台，其搭载的操作系统为Linux系统，能够实现我们想要的数据采集与传输的功能。
基于Linux操作使用USB摄像头作为采集终端进行数据的收集，应用程序通过操作设备文件实现对内核驱动的控制，使用C语言编写基于B/S模式下的服务器应用程序，在传输阶段用到了TCP/IP通信协议，最终能够实现对视频数据的一系列操作，从采集、压缩、传递、解压到最后的网页播放等。
基本实现了实时视频监控的需求。
关键词ARM11 嵌入式视频监控Linux操作系统目录第1章绪论 (1)1.1 目的与意义 (1)1.2 发展与趋势 (1)1.3 设计任务 (2)第2章硬件设计 (3)2.1 视屏监控系统的结构设计 (3)2.2 ARM处理器简介 (3)2.3 S3C6410体系结构 (4)2.4定制嵌入式Linux内核 (5)2.5 嵌入式文件系统 (6)第3章软件设计 (9)3.1 Linux操作系统简介 (9)3.2 交叉编译环境的建立 (9)3.3 嵌入式Linux移植 (10)第4章视频采集 (11)4.1 V4L2简介 (11)4.2 采集数据的操作 (11)4.3数据采集函数及解析 (12)第5章视频处理 (14)5.1 格式比较 (14)5.2 JPEG压缩 (14)5.2.1JPEG简介 (14)5.2.2JPEG库简介 (15)第6章系统测试 (17)6.1测试方法 (17)6.2测试结果 (17)结论 (18)参考文献 (19)第1章绪论1.1 目的与意义网络视频监控系统由基于ARM11架构体系嵌入式开发平台和网络客户端组成，实现通过摄像头对图像进行高帧率采集形成的视频数据获取功能，通过硬件开发平台接入以太网网络把视频数据展现到网页上。
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基于ARM 的嵌入式视频监控系统的简要设计方案
一．系统的总体说明,其意义和目的;
此视频监控系统是通过在某些地点安装摄像头等视频采集设备对现场进行拍摄监控，然后通过一定的传输网络将视频采集设备采集到的视频信号传送到指定的监控中心，视屏信号送往基于三星S3C2440芯片作为处理服务器，外接LCD屏做为显示端
二．嵌入式监控系统的组成。
cmos
摄像头
图 1
本嵌入式视频监控系统主要由mini2440、通信链路和多个监控站点(cmos摄像头组成。
通讯链路可以使内部使用已经铺设好的局域网线路, 连入企业内部网, 然后可以将其接入Internet, 以便将信号传输给远端分控计算机或授权用户。
在实际工作中, 根据实际情况, 在需要的地方安装相应的前端监控设备(彩色或黑白摄像机、固定或活动云台、定焦或变焦和相应的软件系统。
三．视频监控系统的硬件实现。
图1 中的每个监控站点主要由摄像头、网络视频服务器组成, 可配置可变镜头、麦克风、扬声器等外设, 如图2所示。
其中网络视频服务器以嵌入式微处理芯片
S3C2240为核心, 由视频采集编码模块、网络功能模块、实时时钟模块、摄像头云台控制模块等组成。
LCD接口
LCD显示屏
CMOS摄像头
3.1 嵌入式微处理器
嵌入式微处理器是硬件部分的核心, CPU 处理器- Samsung S3C2440A，主频400MHz，最高533Mhz SDRAM 内存，在板64M SDRAM，32bit 数据总线
3.2 视频采集压缩模块设计
视频采集压缩模块由视频数据采集和视频数据压缩两部分组成。
视频数采集芯片选用Omnivition 公司的彩色数字图像传感器OV7620, 负责采集摄像头发送来的模拟视频数据并进行模数转换, 然后将处理后的数字化视频YUV 数据存入数据缓冲器
1。
该芯片支持VGA /QVGA 两种格式的图像, 最高像素达326688, 帧速率可达
30fps, 数据格式包括YCrCb 4:2:2, GRB 4:2:2, RGB Raw Data 三种, 可调节图
像的亮度、对比度、饱和度等,支持CCIR601, CCIR656, ZV port 等数字视频接口, 在功能及图像品质上达到要求。
视频数据压缩部分的功能是从数据缓冲存储器1
中读出YUV 格式的视频数据, 进行MPEG4 格式的压缩, 然后通过数据总线将数据
存储到另一个缓冲存储器2 中, 由S3C4510B 进行处理。
该压芯片采用美国Vweb
公司生产的VW2010, 这是一种常用的实时视音频压缩/解压缩芯片, 兼容MPEG-
1、2、4, H.263 标准, 具有很高的实用性和性价比, 计算能力强大, 可以以每秒
25 帧或30 帧的采样速度对视频信号进行实时、动态的捕
获和压缩。
VW2010 芯片在图像压缩完成后或当数据缓冲存储器半满时, 会产生
中断, 通知系统图像压缩任务己经完成, 或者缓冲区等待取走数据, 以便存储新的数据。
3.3 cmos摄像头
摄像头与实验板上cmos摄像头接口相连。
3.4 实时时钟模块设计
监控系统需要在出现报警或者发生特殊事件时, 记录发生的时间。
传统的数据记录方式是定时采样, 没有具体的时间记录, 因此只能记录数据而无法准确记录其出现的时间, 而且需要占用硬件资源, 因此需采用实时时钟RTC(Real Time Clock芯片。
RTC 通过电路板上的电池来供电, 而不是通过电源来供电的, 当关掉电源后, RTC 仍然能够继续工作, 以便在断电后仍然能保持时间。
可以选择12 小时模式或24 小时模式。
3.4 网络接口模块设计（如果需要）
四．监控系统的软件结构及其实现
4.1 监控服务器端软件系统结构。
（视频服务器运行window ce 还是linux）
嵌入式应用软件
1.数据采集。
2.通信协议。
3.文件管理。
4播放程序。
5.文件传送。
4.2 客户端软件（如果需要）
五.系统中的关键技术介绍;
5.1.视频图像数据的采集。
视频采集压缩模块由视频数据采集和视频数据压缩两部分组成。
视频数据采集芯片选用Omnivition 公司的彩色数字图像传感器OV7620, 负责采集摄像机发送来的模拟视频数据并进行模数转换, 然后将处理后的数字化视频YUV 数据存入数据
缓冲器1。
该芯片支持VGA /QVGA 两种格式的图像, 最高像素达326688, 帧速率
可达30fps, 数据格式包括YCrCb 4:2:2, GRB 4:2:2, RGB Raw Data 三种, 可调节图像的亮度、对比度、饱和度等,支持CCIR601, CCIR656, ZV port 等数字视频接口, 在功能及图像品质上达到要求。
5.2 视屏图像数据的压缩。
视频数据压缩部分的功能是从数据缓冲存储器1 中读出YUV 格式的视频数据, 进行MPEG4 格式的压缩, 然后通过数据总线将数据存储到另一个缓冲存储器2 中, 由S3C2440 进行处理。
该压缩芯片采用美国Vweb 公司生产的VW2010, 这是一种
常用的实时视音频压缩/解压缩芯片, 兼容MPEG- 1、2、4, H.263 标准, 具有很
高的实用性和性价比, 计算能力强大, 可以以每秒25 帧或30 帧的采样速度对视频信号进行实时、动态的捕获和压缩。
VW2010 芯片在图像压缩完成后或当数据缓冲存储器半满时, 会产生中断, 通知系统图像压缩任务己经完成, 或者缓冲区等待取走数据, 以便存储新的数据。
5.3 移动目标的识别（算法）。
对复杂背景下的多个移动物体进行目标快速识别与跟踪的复合算法。
该算法中采用对连续图像进行差影计算来确定移动目标区域，从而能去除复杂背景干扰，可以明显提高目标识别的速度和准确率。
5.4 视频图像数据的传输。
六．常用软件。
1.ADS编译软件。
2．H-JATG烧录。