arm9的远程无线视频监控系统的设计和开发
第一章 绪论 1
1.1 视频监控系统的发展 1
1.2 课题背景 2
1.3 论文研究的和章节安排 3
第二章 嵌入式视频系统整体结构 4
2.1 嵌入式视频监控系统的结构设计 4
2.2 USB摄像头和USB无线网卡简介 4
2.3 嵌入式处理器简介 5
2.4 视频监控系统硬件的开发平台 6
第三章 嵌入式系统软件平台 7
3.1 嵌入式Linux 操作系统简介 7
3.2 嵌入式交叉编译环境的建立 7
3.3 嵌入式Linux移植 9
3.3.1 GIT的安装和使用 9
3.3.2 BootLoader的选择和使用 10
3.3.3 Linux2.6.32.2内核移植详细步骤 11
3.4 使用 Busybox 构建文件系统 14
第四章 系统硬件平台的建立 19
4.1 USB摄像头模块 19
4.2 USB无线网卡的驱动移植 22
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GIT的安装和使用 9
3.3.2 BootLoader的选择和使用 10
3.3.3 Linux2.6.32.2内核移植详细步骤 11
3.4 使用 Busybox 构建文件系统 14
第四章 系统硬件平台的建立 19
4.1 USB摄像头模块 19
4.2 USB无线网卡的驱动移植 22
4.2.1 USB无线网卡驱动的动态加载 23
4.2.2 USB无线网卡驱动加载到内核 24
4.3 通过V4L2进行视频采集的原理 25
4.3.1 视频采集的参数初始化 26
4.3.2 视频数据连续采集的实现 28
4.4 基于V4L2实现视频数据采集功能 29
第五章 系统视频数据传输的实现 30
5.1 TCP/IP协议简介 30
5.2 图像传输的软件实现 32
5.2.1 mjpgstreamer视频流服务器的移植 32
5.2.2 交叉编译mjpgstreamer视频流服务器 34
5.2.3 运行mjpgstreamer视频流服务器软件 34
5.3 系统测试 35
第六章 结论 38
致 谢 39
参考文献 40
第一章 绪论
当今社会随着网络的迅速发展，获取信息变得越来越容易。获取信息的一个重要途径就是眼睛。在人的感官中有80%是来自视觉[1]。而图像是信息的一个重要载体，那么获得实时的图像，我们就可以获得大量的实时信息。所以实时的视频监控被越来越多的人需要。实时的视频监控可以被应用到太多的领域之中。而随着网络的迅速发展，使得无线视频监控技术越来越成熟。在许多不能够架设有线监控和对视频监控便携性和灵活性要求较高的场合，无线视频监控被广泛的应用。如银行监控、工厂和超市等的无线监控等；如国土资源、林业和矿井的无线远程监控等，有线网络无法铺设和覆盖。
1.1 视频监控系统的发展
自从摄像机和电视出现后，最初的模拟监控系统出现了。监控系统是以模拟的方式进行传输，一般能够传输的距离不是很远，仅仅是用在小范围的监控上。监控的图像只能在监控中心才能看到。在当时模拟监控系统的出现也得到了人们的青睐。经过人们的发展和应用，现在的模拟监控已非常成熟，性能也十分的稳定。但是其图像质量差，控制功能少，硬件性能差、易损耗的缺点依旧存在着。现如今，模拟监控系统已经慢慢的被社会所淘汰。
个人计算机的普及、通讯技术和图像处理技术的发展，都对视频监控领域造成了重大的影响，使其向着网络化和数字化的方向发展。九十年代末期，把电脑做为控制平台的数字化网络视频监控出现了，数字化视频监控更受到大众的青睐，使其很快就取代了模拟视频监控系统成为了市场的主流。数字化的的视频通信在图像质量、传送距离、抗干扰能力等方面都要优越于传统的模拟通信系统，并且图像处理更加方便[2]。数字化网络视频监控系统也存在着一些缺陷，它的实时性和系统稳定性比较差，而且成本比较高；终端电脑需要专门人管理，操作较为繁琐；不同厂家的系统视频数据的压缩格式有差异，不能很好的兼容，而且一般只支持一种视频数据压缩格式。
当今时代，以嵌入式设备为前端的远程网络视频监控系统已慢慢发展起来，主要归因于网络的带宽和微处理器技术的高速发展，以及很多视频处理技术的出现。嵌入式系统是以应用为中心，软硬件可以裁减的，具有高可靠性，低成本、严要求、综合性强的专用计算机系统，它主要有嵌入式微处理器、相关支撑硬件、嵌入式操作系统及应用软件系统等组成，集软硬件于一体，能够独立工作[3]。相对于其他视频监控系统，嵌入式无线视频监控系统有如下的优势：
（1）使用的地域没有限制。系统的稳定和没有了线缆的限制，不管是森林还是海洋，只要有网络，嵌入式远程视频监控系统就可以进行监控，方便管理节省了人力，也没有了地域的障碍。
（2）系统设备数量上的限制小。系统不用再考虑前端设备的接口问题，也不用考虑系统服务器的承载问题。因为在嵌入式远程无线系统中，一个IP就是一个前端设备。
（3）不用考虑监控网络的组成问题。其他视频监控系统是集中式系统，需要一点为中心或节点来布置视频监控，所以需要考虑视频监控网络的组成问题。随着网络化的发展，视频监控系统的机构有集中式向集散式系统发展。集散式系统的出现，使得地域和数量再也不能限制视频监控设备了，而且能让整个系统的资源实现共享。
（4）系统前端集成度高，易于使用和管理。嵌入式系统的特性使其能把视频数据的采集、处理和传输功能集成到一个很小的PCB板子上。小巧的设备也是易于使用和携带的。再加上只要脸上网络就可以加入视频监控系统，也易于管理。
国外很早就对基于嵌入式技术的视频监控系统进行了研究。相对于国内，国外处于领先的状态，而且有了成熟的嵌入式视频监控产品。随着微处理器技术的发展和高性能芯片的出现，嵌入式视频技术有了进一步发展的可能。
1.2 课题背景
得益于嵌入式无线视频监控系统的便携性和灵活性，无线视频监控系统应用的范围很广，主要分布在家庭监控、工业监控、交通监控、安全监控等领域。如银行监控、工厂和超市等的无线监控等；如国土资源、林业和矿井的无线远程监控等。因此无线视频监控系统的研究对我国的嵌入式
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