毕业设计（论文）-基于arm的视频采集系统的设计与实现

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1、基于ARM的视频采集系统的设计与实现摘要本文根据家庭视频采集系统的要求，提出一种基于ARM的网络视频采集方案。方案要求视频的实时传输、实时监控。本系统以IntelXscale芯片和嵌入式Linux系统为平台，在平台中搭建网络视频服务器，并以它为中介，负责将USB摄像头采集到得视频数据传输到网络服务器中，最后发送到申请监控的远程PC机中，远程PC只需在网页中便能实时的看到监控端的视频图像。论文首先阐述了嵌入式网络视频采集技术的发展、现状和前景，然后介绍了嵌入式硬件系统结构和嵌入式Linux操作系统

2、的特点，阐述了嵌入式硬件整体结构，使大家大体的完整的对系统硬件有详细的了解，实际记录了嵌入式操作系统内核的编译和移植，介绍了Bootloader的基本原理和启动过程，实现了视频采集程序的编译和移植，研究了嵌入式一般驱动程序的使用。随后，本文详细描述了视频采集程序的整体结构框图和具体功能代码块、网络通信编程技术、图像编解码、嵌入式视频服。关键词：ARM；嵌入式；Linux；视频采集I1目录摘要I第1章引言11.1课题的背景和来源11.2本文的内容及主要工作3第2章嵌入式ARM系统硬件结构简介32.

3、1视频监控系统结构简介32.2ARM处理器简介32.3XScale体系结构42.4主要硬件电路说明7第3章嵌入式ARM系统软件结构93.1Linux操作系统简介93.2交叉编译环境的建立103.3嵌入式Linux操作系统移植113.3.1BootLorder移植113.3.2Linux内核移植123.3.3嵌入式文件系统133.4Linux下的程序调试14第4章USB设备驱动程序设计154.1设备驱动程序简介154.2Linux下驱动程序的实现184.3USB摄像头驱动程序设计20第5章视频采集

4、功能的设计2315.1基于V4L的编程245.1.1摄像头相关数据结构245.1.2摄像头基本功能实现255.1.3视频数据采集295.2图像编解码325.2.1编解码介绍325.2.2系统压缩技术331第1章引言1.1课题的背景和来源二十一世纪的网络化、数字化让人们的生活每天都发生着翻天覆地的变化，获取信息的方便和快捷可以使人们在信息化的今天领先一步创造出巨大的利益，而获取信息的重要途径就是眼睛。据统计，人类采集信息的80%来自视觉。图像和视频是对客观事物生动、形象的描述，是一种最直观的表现方

5、式。而视频监控技术因为它方便快捷、生动形象、信息丰富等特点日益受到人们的青睐，并在各行各业得到广泛的应用。与此同时，现代网络和数字技术的快速发展也为视频监控技术的发展奠定了坚实的基础。二十一世纪，嵌入式技术、多媒体处理技术进一步发展，为视频监控系统的发展提供了新的出路——嵌入式视频监控系统。嵌入式系统是以应用为中心，软硬件可以剪裁，具有高稳定、低成本、功耗低、速度快、实时好的专用计算机系统，它由嵌入式微处理器，配以周边硬件设备，接口电路组成。嵌入式系统内部使用嵌入式操作系统，安装专用的功能软件。

6、嵌入式技术把硬件和软件集于一体，独立工作。嵌入式视频监控系统比其他视频采集系统在布局区域范围上要广泛；由于使用IP技术，嵌入式视频监控技术比其他视频采集系统更具紧密的结合度，能够充分利用现代网络技术的成果，并能构成复杂的视频监控网络；性能上，嵌入式视频采集系统继承了嵌入式技术的优点，非常适合自动化的环境。因此，嵌入式视频采集技术正在我国快速的发展，积极的研究会加强我们在这方面技术的学习，也会为视频监控技术的发展贡献力量。1.2本文的内容及主要工作根据毕业设计的初衷，我们需要设计基于ARM的网络视

7、频采集系统。在监控系统中，视频采集、传输、播放的功能不是由专门视频处理芯片完成，而是由软件实现。40论文首先介绍了嵌入式ARM系统的硬件结构和软件结构，方便大家熟悉ARM和Linux系统，包括嵌入式设备的硬件结构，逻辑框图和Linux的基本操作、安装方法；第二，研究了嵌入式的一些驱动程序，主要是摄像头驱动程序V4L，系统中选用的摄像头芯片——中星微301；第三，研究了视频监控的具体流程和实现方式，让大家在总体上对整个系统有一个大概的认知。本次设计的目的只有一个，就是实现视频的实时监控。围绕它，不

8、管是硬件结构还是软件流程，都需要学习和研究，不断调试，决不放弃。总之，论文的内容都是围绕如何建立一个视频采集系统。无论是从哪个方面，我们都是为这个目标而努力。40第1章嵌入式ARM系统硬件结构简介1.1视频监控系统结构简介网络视频监控系统是基于嵌入式技术设计的。嵌入式并没有统一的定义，但目前有一个广泛而又被认可的规范：将软件产品固化到硬件平台上，完成应有的功能既是嵌入式。基于嵌入式ARM技术的视频监控系统服务器端采用摄像头不断的采集图像，压缩成视频流，然后通过网络发送到申请监控的客户端。监控系统