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嵌入式网络视频监控系统服务器端软件设计与实现

范学海  
【摘要】:随着科技的进步和人民生活水平的不断提高,视频监控系统在工业生产、国家安防、日常生活中得到了广泛的应用。视频监控技术融合了计算机、多媒体、通信及网络等多项技术,成为人们研究的热点之一,具有广阔的应用前景和实用价值。 本文在总结分析前人的研究成果的基础上,将先进的嵌入式技术、视频技术、网络技术有机地结合在一起,提出了一种嵌入式网络视频监控系统的设计方案。该方案分为前端服务器和后端监控两部分,在服务器端,完成视频数据的采集、转换、压缩编码以及发送,同时处理与监控端的交互,包括用户登录与管理、云台和镜头控制、传感器参数设置以及动态监测等;在远端监控部分,负责视频数据的接收、解码显示、存储和回放以及向服务器端发送控制命令等。本论文主要对前端服务器软件进行了设计。 本文从视频监控技术、嵌入式系统以及嵌入式Linux的发展现状和发展趋势入手,分析了嵌入式网络视频监控系统相关技术,在对通用的嵌入式处理器和专用视频压缩编码芯片进行较为深入研究的基础上,给出了系统的总体设计方案和功能规划,包括硬件架构和软件架构。然后详细介绍了系统前端软件的设计,包括嵌入式Linux设计和应用程序设计。其中在嵌入式Linux设计中,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μClinux的内核进行了重新配置,以达到精简操作系统的目的;然后着重介绍了针对系统硬件平台的Bootloader程序移植,本系统中我们是通过修改ARMboot程序来实现的。在应用软件的设计中,充分利用了μClinux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。 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,系统测试结果表明系统的可行性和稳定性,因此具有一定的实用价值。论文的最后给出了系统需要改进和完善之处。


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