监控系统嵌入式linux应用开发教程课程设计-视频采集程序设计

辽 宁 工 业 大 学

嵌入式Linux应用开发教程 课程设计论文

题目  视频采集程序设计

院系  电子与信息工程学院

专业班级 计算机 081班

学生姓名 XXXXXX

指导教师 XXXX

教师职称 讲师

起止时间 1 1 -01 -05至 1 1 -01 -09

课程设计论文任务及评语

院系 电子与信息工程学院 教研室计算机科学与技术

目 录

第1章需求分析. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1

第2章工作原理. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5

第3章硬件设计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7

第4章软件设计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9

第5章总结. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14

参考文献. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15

第 1章需求分析

1 .1引言

背景多媒体通信技术的发展为信息的获取和传输提供了丰富的手段视频采集是其中不可缺少的重要组成部分。视频采集的手段多种多样随着人们对降低系统成本和提高可靠性的迫切需求基于嵌入式的视频采集系统成为新的研发热点。本方案以S3C2410微控制器作为硬件平台通过移植具有实现硬件功能的Linux操作系统实现了对视频数据的实时采集和存储。

随着计算机技术及网络技术的迅猛发展,公安、安防行业的发展趋势必然是全面数字化、 网络化。传统的模拟闭路电视监控系统有很多局限性:传输距离有限、无法联网,

而且模拟视频信号数据的存储会耗费大量的存储介质(如录像带) ,查询取证时十分烦琐。基于个人计算机的视频监控系统终端功能较强,但稳定性不好,视频前端(如电压耦合元件等视频信号的采集、压缩、通讯)较为复杂,可靠性不高。基于嵌入式Linux视频的网络监控系统不需要用于处理模拟视频信号的个人计算机,而是把视频服务器内置一个嵌入式We b服务器,采用嵌入式实时多任务操作系统。基于嵌入式web监控系统由于把视频处理和web功能集成到一个体积很小的设备内可以直接连入以太网达到即插即看省掉很多复杂的电缆安装方便用户无需专用软件。这些优点将使得基于嵌入式视频监控系统获得更广泛的应用。

1 .2可行性研究前提

要求

功能这是一个远程视频采集与传输系统主要负责对监控区域的监控视频采集与传输并在客户端对视频进行保存方便日后查看。

目标

克服传统视频监控系统的传输距离近反应慢故障率高和成本高的缺点开发出

新一代的基于网络的远程视频采集和传输使之具有传输距离远反应快故障率低成本低易于安装和维护的特点。限制条件

1.3对现有系统的分析

1 .模拟监控系统

主要有摄像头、视频矩阵监视器、录像机等组成有视频电缆、控制电缆等连接。监视系统以模拟方式传输一般传输距离不能太远主要用于小范围内的监控监控图像一般只能在控制中心查看。模拟监控系统的缺点是通常只适合小范围的区域监控系统的扩展能力差无法形成有效的报警联动由于各部分独立运作相互之间的控制协议很难互通。

2.数字监控系统

在这一代监控系统中将各个摄像机获得的视频信号利用专门的压缩算法进行压缩然后通过内部网络联到一个PC机或工业计算机上在这台作为核心的计算机上进行视频解压提供视频监控服务。这一代的视频监控系统较模拟视频监控系统相比无论在图像质量、保存时间以及可靠性商均有了大幅度提高。但是视频数据的传输距离任然不远还是达不到现在人们对视频监控的需求。所以说开发新一代远程视频采集与传输系统是相当有必要的。

3 处理流程和数据流程

派专人在监控室内进行监控要时时刻刻地看着监控器没有主动报警功能。

1.4对所建系统的分析

在监控区域进行视频采集压缩后用网络进行传输到监控端经过解压缩后显示视频图像。

1 .工作负荷

只需一人负责即可有异常情况会触动警报器工作量小。

2.改进之处

提高了监控的距离和反应时间智能化无需时时刻刻观看监视器。

3.技术条件方面的可行性

互联网技术都已经很成熟基于V4 L 的视频采集技术也已经很成熟。

1 .5具体需求分析

1 外部接口需求

用户界面

提供可视化的监控界面一个视频窗口一个IP地址输入框一个连接按钮一个开始按钮一个停止按钮和一个保存按钮。

硬件接口

支持各种常用摄像头和常用开发板。

软件接口

支持Windows和Linux操作系统支持gcc和c编译器

2软硬件需求

硬件系统

客户端普通PC

中心服务器:处理能力较强的服务器

监控端ARM S3C2410开发板+USB ov51 1芯片摄像头

网络传输:双绞线

网络连接设备:二层交换机

软件系统

客户端运行在l inux操作系统下的基于QT3.3.8版本开发的客户端程序中心服务器运行在l inux操作系统下的基于QT3.3.8版本开发的服务端

程序

ARM摄像头服务端运行在l inux2.6.26 内核下的C语言开发的服务端程序3性能需求

根据软件工程领域的技术水平和开发者的经验技术水平可达到以下要求监控距离利用有线网络可实现远程和超远程监控利用无线网络可实现几百米的健康

响应时间 3秒左右

容量需求存储器至少1G

视频清晰度可清楚地区分不同的人和物体4安全需求

可在监控端设置访问权限