摘要
在數(shù)字信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)高速發(fā)展的后PC時(shí)代，嵌入式系統(tǒng)因其體積小、
可靠性高、功能強(qiáng)、靈活方便等許多優(yōu)點(diǎn)，已滲透到工業(yè)、農(nóng)業(yè)、教育、國防、
科研以及日常生活等各個(gè)領(lǐng)域。同時(shí)，嵌入式Linux操作系統(tǒng)以其開放源代碼、
易于開發(fā)、功能強(qiáng)大、穩(wěn)定、成本低等優(yōu)勢迅速躋身于主流嵌入式開發(fā)平臺(tái)。
近年來，視頻監(jiān)測在各行各業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用，成為現(xiàn)今行業(yè)內(nèi)一個(gè)熱
點(diǎn)研究領(lǐng)域。但是現(xiàn)在的大部分視頻監(jiān)測系統(tǒng)采用PC機(jī)實(shí)現(xiàn)，有著很明顯的缺
點(diǎn)：體積龐大，效率不高等。隨著現(xiàn)代通信技術(shù)、多媒體信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)
絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展以及視頻壓縮技術(shù)的突破，視頻監(jiān)測技術(shù)發(fā)生了巨大的變革，
由此對現(xiàn)代視頻監(jiān)測技術(shù)也提出更高的要求：網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、小型化?；?br>此目標(biāo)，本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了以S3C2410&Linux架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)測系統(tǒng)，提供
了一種性價(jià)比優(yōu)良的視頻系統(tǒng)解決方案。
本文選擇$3C2410為處理器，它是三星公司推出的具有ARM920T核的多
媒體嵌入式處理器，選用嵌入式Linux為操作系統(tǒng)。通過對本方案需要用到的設(shè)
備驅(qū)動(dòng)程序及相關(guān)API的分析，對ARM Linux內(nèi)核進(jìn)行了裁減，并重新移植到
開發(fā)平臺(tái)上，使其既能滿足開發(fā)的需要，又盡量少的占用Flash空間，節(jié)省有限
的板上資源。在對嵌入式系統(tǒng)深入研究的基礎(chǔ)上，通過USB接口實(shí)現(xiàn)了對視頻
圖像的高效采集。
論文首先簡要介紹了視頻監(jiān)測系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀，闡述了嵌入式視頻監(jiān)測系
統(tǒng)的原理，給出了以$3C2410微處理器為核心的視頻監(jiān)測系統(tǒng)的硬件和軟件方
案。隨后詳細(xì)分析了整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，包括硬件和軟件發(fā)面的設(shè)計(jì)，其中軟件
涉及Bootloadcr，Linux內(nèi)核和文件系統(tǒng)，并討論了嵌入式Linux攝像頭驅(qū)動(dòng)、
LCD驅(qū)動(dòng)的開發(fā)，然后設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了嵌入式視頻監(jiān)測系統(tǒng)軟件部分，包括視頻
采集模塊，用H．264編碼的視頻壓縮模塊，以及視頻傳輸模塊等，并對H．264
壓縮算法進(jìn)行了優(yōu)化。為了增強(qiáng)實(shí)時(shí)性，減少原始幀的丟失，本文提出了采用
多線程編碼機(jī)制和雙緩沖區(qū)交替采集的方案，從而解決了圖像采集與視頻編碼
的同步問題。
關(guān)鍵詞：遠(yuǎn)程監(jiān)測；嵌入式Linux；V4L；視頻編碼


　　　　　　　　　目 錄

文摘
英文文摘
聲明
第1章 緒論

1.1選題背景及意義
1.2視頻監(jiān)測系統(tǒng)的發(fā)展與應(yīng)用

1.2.1視頻監(jiān)測系統(tǒng)的發(fā)展
1.2.2視頻監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用

1.3嵌入式系統(tǒng)的概述

1.3.1嵌入式系統(tǒng)定義與特點(diǎn)
1.3.2嵌入式操作系統(tǒng)簡單介紹及選擇linux系統(tǒng)原因
1.3.3嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用

1.4嵌入式web服務(wù)器
1.5論文的主要工作

第2章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

2.1系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

2.1.1系統(tǒng)硬件架構(gòu)
2.1.2 FLASH存儲(chǔ)器接口電路設(shè)計(jì)
2.1.3 SDRAM接口電路設(shè)計(jì)
2.1.4以太網(wǎng)芯片CS8900A接口電路設(shè)計(jì)
2.1.5其它外圍電路

2.2系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

2.2.1系統(tǒng)軟件架構(gòu)
2.2.2宿主機(jī)開發(fā)環(huán)境的建立
2.2.3具體開發(fā)模式

2.3本章小結(jié)

第3章 linux系統(tǒng)的移植與主要驅(qū)動(dòng)模塊開發(fā)

3.1嵌入式linux操作系統(tǒng)的移植

3.1.1啟動(dòng)代碼BootLoader的原理與移植
3.1.2 linux內(nèi)核的裁剪與移植
3.1.3文件系統(tǒng)的移植

3.2攝像頭驅(qū)動(dòng)開發(fā)
3.3 LCD驅(qū)動(dòng)開發(fā)
3.4本章小結(jié)

第4章 應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)

4.1 linux下的視頻采集

4.1.1視頻采集模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
4.1.2視頻采集圖像在LCD上的顯示

4.2 H.264壓縮算法的移植與優(yōu)化

4.2.1視頻壓縮的必要性
4.2.2 H.264壓縮算法的移植
4.2.3基于本系統(tǒng)平臺(tái)的優(yōu)化
4.2.4基于監(jiān)測場景特點(diǎn)的優(yōu)化
4.2.5算法優(yōu)化后的測試

4.3視頻采集與編碼模塊同步的實(shí)現(xiàn)
4.4視頻傳輸模塊的開發(fā)
4.5遠(yuǎn)程監(jiān)測端測試
4.6本章小結(jié)

第5章 總結(jié)與展望

5.1本文工作總結(jié)
5.2展望

參考文獻(xiàn)
致 謝
攻讀碩士期間發(fā)表的論文