基于嵌入式Linux的网络视频监控系统

基于嵌入式Linux的网络视频监控系统作者：赵方鹏，杨建华，赵忠，刘文涛，ZHAOFang-peng，YANGJian-hua，ZHAOZhong，LIUWen-tao作者单位：西北工业大学,自动化学院,陕西,西安,710072刊名：测控技术英文刊名：MEASUREMENT&CONTROLTECHNOLOGY年，卷(期)：2007，26(5)引用次数：5次参考文献(4条)1.王滔.于洁Linux系统下USB摄像头驱动开发[期刊论文]-电子技术应用2004(11)2.孙天泽.袁文菊.张海峰嵌入式设计及Linux驱动开发指南20053.杨继华.严国萍基于嵌入式Linux与S3C2410平台的视频采集[期刊论文]-单片机与嵌入式系统应用2004(11)4.王国伟.宋铁成.陈正石基于嵌入式WebServer的视频监控服务器[期刊论文]-计算机工程2005(22)相似文献(10条)1.学位论文杨磊基于嵌入式Linux视频采集平台的开发2008图像视频采集技术在工农业生产、军事、医学、消费电子以及安全监控等领域有着极广泛的应用。传统的图像视频采集系统是由CCD摄像头，采集卡和计算机组成，一般功能较为齐全，但体积较大，价格高。随着嵌入式设备的出现和发展，该系统朝着微型化、网络化和智能化的方向发展。嵌入式图像视频采集系统一般是由微型摄像头、图像处理与微处理器芯片和存储器等构成的专用电路系统，具有体积小，功能强，接口丰富等特点，并且方便携带，与传统的大型图像采集器相比，嵌入式图像采集系统因体积小，便于移动，可以用于复杂环境下的图像采集。本文提出了一种基于ARM处理器的嵌入式图像视频采集传输系统的解决方案。该方案使用三星系列嵌入式处理器S3C2410(ARM920T)为CPU，USB摄像头和LCD；系统软件平台使用嵌入式Linux2.6.14操作系统。与传统的采用Windows操作系统在PC上运行采集程序的方案相比，本系统体积小，便于携带，并且占用内存低。在软件算法上，与现有的单帧采集相比，本系统通过mmap函数将LCD显示缓冲区映射到用户空间的内存区，而直接对内存区进行读写来提高显示速度，并且在采集的时候使用了双缓冲设计，可以达到采集图像的同时显示在LCD上，故系统具有处理响应速度快，体积小，功耗低等优点。为了能适应网络的传输，本文的最后对嵌入式小波零树压缩(EZW)进行了改进，实验结果表明，在相同的压缩比下，改进算法要比EZW算法效果好。系统采用模块化设计，各部分相互协调、形成了一个完整的图像视频采集系统，并且有很强的可扩展性。由于使用ARM处理器，平台功耗较低，并且采用开源的Linux操作系统，并未使用商用的软件包，完全从底层丌发，使整个平台软件部分开发成本较低，具有广阔的推广前景。2.期刊论文荣佳.贺良华.RongJia.HeLianghua基于嵌入式LINUX的USB视频采集模块的驱动开发-计算机与数字工程2009,37(2)针对为远端提供视频服务的嵌入式系统,给出了一种嵌入式Linux平台下的USB视频采集驱动的开发方法.在介绍一般USB设备驱动程序开发的流程和方法的基础上,详细阐述了Linux操作系统下利用VideoforLinux(V4L)标准API开发USB视频采集驱动的流程,给出了视频设备打开、初始化、关闭以及视频数据捕捉等关键步骤的程序设计,并提出了针对V4L标准API的优化设计方法.3.学位论文赵聪基于嵌入式Linux和MPEG-4的网络视频采集设备的研究2003论文的主要工作包括:网络视频领域相关技术的研究与学习,嵌入式Linux系统的设计,Linux下的视频采集和MPEG-4视频压缩的开发,网络传输部分的开发以及在嵌入式硬件平台上的移植.最后,对该嵌入式网络视频采集设备进行了应用测试和评价,并对该课题的后续工作进行展望.4.期刊论文王桂林.张为公.李旭基于嵌入式Linux与S3C2440双USB接口的视频存储-信息与电子工程2009,7(4)采用嵌入式Linux与S3C2440处理平台,提出了基于事件触发的车载视频采集存储系统实现方案.视频采集存储模块各单元由USB高速接口衔接,保证了采集、存储的速度匹配.8051F040单片机判别模块与视频采集存储模块通过串口传递控制信息,协调地进行视频采集和存储.实验结果表明该方案可对各种不规范驾驶行为进行准确判断并分别进行高速、可靠的视频采集存储.方案实现成本低廉,便于大规模推广使用.5.会议论文戴洁.孟利民.郑国惠基于嵌入式Linux的无线视频采集与显示系统2006介绍一种在嵌入式Linux开发环境下以三星S3C2410为系统处理核心、以CMOS图像传感器OV7620为图像采集工具、以USB图像处理器OV511为图像处理工具,使用Video4Linux提供的API函数来实现视频采集和显示的方法.本文设计了一种简单的压缩算法,通过UDP协议实现了无线局域网(WLAN)输,以适应无线传输过程中数据率较低和ARM处理器资源有限的问题.整个系统具备实时性和独立性,可广泛应用于远程监控系统、智能小区、工业控制等领域.6.学位论文潘春鹏基于嵌入式Linux的视频信号实时采集系统的设计2007视频技术在科学研究、工农业生产、医疗卫生、公共安全等领域得到了越来越广泛的应用，而视频信号采集工作需要一套高速的视频系统来完成，同时视频采集也是进行视频信号处理、视频压缩和传输的基础，所以对视频信号采集系统的研制有着重要的现实意义和很高的研究价值。实时视频采集控制给开发者提出广泛的要求，包括较高的处理性能，低功耗，高速数据I/O，较高的存储能力，高可靠性等。而种类繁多的ARM处理器具有成本低、功耗低、易开发和性能好等特点，能帮助开发者生产出较佳性能的视频采集系统。S3C2410A就是其中的一种ARM芯片，具有性价比高，可靠性高等特点，因此选用它做为视频信号采集系统的处理器。Linux操作系统由于其开源性，精简而高效的内核，丰富的网络性能以及对多种处理器结构的支持，使其在嵌入式领域得了广泛的应用。利用Linux操作系统实现网络视频监控、可视电话和视频会议等应用已经成为可能，而实时获得视频数据是实现这些应用的必要前提。嵌入式Linux操作系统是从Linux衍生出来的一种操作系统，它支持众多嵌入式处理器，并具有Unix的很多优点，因而成为当前主流的嵌入式操作系统。本课题“基于嵌入式Linux的视频信号实时采集系统的设计”实现了一个完整的通用嵌入式系统开发平台。首先简要介绍了系统的实现方案，说明了嵌入式系统开发的特点。在此基础上，把系统设计分为硬件设计和软件设计两大部分。硬件部分首先对ARM处理器和S3C2410A微处理器进行了简单的介绍，重点论述了S3C2410A处理器与存储器(NandFlash和SDRAM)、JTAG和USB接口等的设计。软件部分主要包括介绍嵌入式Linux系统和应用程序的开发。首先讨论了如何构建嵌入式Linux，主要包括引导程序的原理，内核的编译和移植，以及如何实现嵌入式Linux下USB接口摄像头驱动。接着重点对Linux下的视频采集技术进行了详细的分析，介绍了Video4Linux2编程接口API的使用方法，最后在使用USB摄像头采集时，给出了Linux下视频采集的主要流程以及核心代码。7.学位论文吕明成基于嵌入式Linux的网络视频监控系统的研究2006近年来，随着网络和多媒体技术的飞速发展，和网络视频相关的应用越来越多。在视频监控技术领域出现了利用Internet实现远程视频监控的趋势，即实现随时随地的监控功能，不再受距离等方面的限制。这里面的核心部分就是一个可以直接连入以太网的视频采集设备，提供实时的图像采集、压缩和传输的功能。本文就是根据这方面的应用需求，进行这样一种通用的网络视频采集设备的研究。1．对视频监控系统的背景、国内外现状和未来的发展方向进行了深入的探讨。在此基础之上，论述了基于嵌入式Linux网络视频监控系统的组成原理和关键技术以及一般嵌入式Linux系统的开发方法。2．提出了嵌入式微处理器+嵌入式Linux操作系统+嵌入式Web服务器的视频监控设计模式。深入研究了该模式下嵌入式系统的实现方法，根据研究目标建立了系统的开发环境，包括交叉编译环境的建立、BootLoader的设计、嵌入式Linux的移植等等。3．在视频采集方面，本文采用了基于USB接口的通用摄像头视频信号采集方法，使设备的硬件设计更加简单，成本大为降低，可维护性大大增强。同时，对Linux下的USB摄像头驱动和V4L标准进行了深入的研究，提出了V4L标准的改进方案，通过大量的实验证明，改进后的算法大大提高了采集效率。4．视频服务器方面，在深入研究了嵌入式服务器构成原理的基础上，提出了以嵌入式Web服务器为核心，以JavaApplet为载体的服务器设计方案，实现了视频图象的远程传输和播放。8.期刊论文王瑛楠.高满屯.WangYing-nan.GaoMan-tun基于嵌入式Linux的视频采集与传输系统的设计-现代制造工程2007(3)介绍CMOS图像传感器OV9640的性能特点,系统的总体结构,以及S3C2440与OV9640的接口电路,详细阐述在嵌入式Linux下的OV9640驱动程序的编写方法,探讨在UDP协议下视频数据的网络传输的关键技术.实验及应用结果表明,在400MHz的时钟频率下,QVGA图像可以达到20帧/s左右的采集速率.9.学位论文李外云基于PXA255XScale的嵌入式Linux系统设计与应用开发2005本文将嵌入式Linux操作系统和嵌入式Qt及Qtopia软件开发平台移植到基于PXA255的Sistang开发板上，着重研究了基于这个软硬件平台开发应用程序的方法，对Sistang开发板原有驱动程序存在的不足进行了修改和重新配置，并对视频采集、串口编程的应用程序进行C++类的封装设计，进一步研究开发了基于嵌入式Linux操作系统的视频图像采集、音频数据采集、无线网络传输以及GPS和GSM的系统接入等应用程序，最后实现了基于嵌入式Linux的智能家居远程控制系统，对嵌入式Linux操作系统下从事嵌入式系统的开发，具有借鉴意义和实用价值。10.学位论文王振中基于嵌入式Linux的视频采集与传输系统2006电能表自动抄表与监控防窃电终端系统，是供电部门与用电部门目前都比较关注的热点。供用电部门利用安装在用户处的电能表自动抄表与监控防窃电终端系统将电能表所记录的用电量等数据通过GPRS发射和接收模块传输并通过计算机系统汇总到营业和监控部门，从而代替人工抄表，并实现对采集数据的分析、监控及一连串后续工作。基于嵌入式Linux的USB摄像头视频采集与传输系统是自动抄表与监控防窃电终端系统的子系统，该子系统是一套集视频图像采集、网络传输与服务器监控于一体的综合系统，它主要负责对远程视频图象与数据的采集与监控。本系统在硬件设计上采用模块化结构设计，开发板选用Cirrus公司推出的性能极强的多媒体处理器EP9315，该处理器适用于工业控制、数字媒体服务器、远程信息控制系统以及GPS设备等多种嵌入式应用场合。视频采集终端采用北京东英创新科技公司生产的网眼2000摄像头，该摄像头的优点在于采用0V511芯片，Linux内核自带设备驱动程序，便于二次开发。监控服务器选用普通的PC机加视频服务器软件。通过实验室测试，本套集视频采集、数据图象传输与监控于一体的子系统工作比较正常，但在实验过程中本套了系统对移动图象的监控显示时存在一定的延时性，经过认真分析，我们认为这些现象主要是由于摄像头较低的性能和图形的压缩和及传输存在部分缺陷造成的，今后可以通过提高摄像头的技术性能和改善图象的压缩和传输方法来消除以上缺陷。本论文主要对Linux开发环境的建立和各种配置过程、终端仿真程序minicom的配置、网络通信、TFTP和NFS的配置、视频图象的采集过程和方法、数据图象的网络浏览和监控等几个方面做了比较详细的探索。总结了此套_了系统的功能和不足，并表明了需要今后进一步整合与完善的地方。引证文献(6条