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嵌入式Linux在网络视频监控中的应用

田年杰  
【摘要】:随着网络技术、通信技术和视频技术的发展,视频监控逐渐步入了全数字化网络阶段,而嵌入式网络视频监控系统正是其中的一个发展方向。目前,Linux在嵌入式领域的应用越来越广泛。因为Linux可应用于多种硬件平台;是免费软件,源代码可以得到;本身内置网络支持和高度模块化等优点,是非常适合做嵌入式开发的操作系统。uClinux是Linux的一个分支,是专为没有MMU(内存管理单元)的CPU而设计的。本论文介绍了一个基于uClinux的网络数字视频监控系统的设计,它是利用嵌入式网络摄像机作为前端现场被监控对象的视频采集设备,再结合后端由监控软件构成的监控端所一起组成的。 论文首先分析了uClinux的主要特点及其在S3C2510A硬件平台上的实现,着重介绍了针对该硬件平台的Bootloader程序移植,在这里我们是通过修改ARMboot程序来实现移植的。接着根据嵌入式软件的开发特点,建立了基于目标平台的交叉编译环境,对uClinux的内核进行了重新配置,以达到精简操作系统的目的。在嵌入式软件的设计中,充分利用了uClinux的多进程和多线程的特点来简化应用程序的设计。用多进程来实现多个模块的并发工作,而在网络通信中则采用了多线程技术,对每个连接用一个线程去处理,提高了网络的利用效率,降低了系统的开销。在音视频流的网络传输中,提出了在网络视频监控系统中采用IP多播技术的方法,同时还完成了基于该方法的系统软件设计与实现。 在硬件电路的结构方面,采用了以S3C2510A和GO7007SB为核心的双CPU系统。其中,基于ARM940T核设计的高性能芯片S3C2510A作为主CPU,uClinux操作系统和应用程序在其上运行。音视频数据的采集和压缩是通过专用芯片GO7007SB完成的,它利用最新的MPEG-4技术进行视频流的压缩。因此,该芯片输出的视频流具有传输速率要求较低,图像数据量小,图像质量高的优点。 本文设计的视频监控系统具有安装设置方便、网络带宽要求低、可实现远程实时监控等特点,因此具有一定的实用价值。


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