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
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