【硕士论文】基于Linux环境的视频监控前端设计及系统实现.pdf

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1、东南大学硕士学位论文基于Linux环境的视频监控前端设计及系统实现姓名：姚峥明申请学位级别：硕士专业：信号与信息处理指导教师：吴乐南20030301摘要摘要随着微电子、通信以及计算机技术的迅速发展，视频监控技术及其设备产品也不断推陈出新，传统的监控方式己不能满足日益增长的市场需求，数字化、网络化、小型化和智能化已经成为当前监控产品的主要发展趋势。本文的主要目的是构造一个性能稳定且具有较强处理能力的数字化视频监控前端。对于前端系统，除了应当具有通用的网络接口和可靠的本地存储能力外，我们还希望它能集成一定程度的智能处理能力，并具有较高的稳定性和适用性。为此，我们提出了一种基于PC结构和Linux操

2、作系统的设计实现方案。采用PC结构可以有效利用各种现有的计算机技术以增强前端的功能和处理能力；而采用Linux不仅在操作系统层次上保证了稳定性，更重要的在于它小巧的内核和系统重组的灵活性使我们可以方便地实现整个软件系统和数据载体的小型化，这有利于构建一个小型稳定的前端系统。本文首先介绍视频监控系统的一般结构和发展概况，并阐述了当前监控系统的发展趋势以及本文的主要工作。第2章对目前监控前端的几种实现方案做了分析和比较．在此基础上提出了本文的实现方案。第3章讨论了Linux环境下视频采集处理软件的设计，结合Linux下的一些重要机制(如消息投递、信号响应以及进程问同步等)对软件系统的整体结构和各个

3、模块的具体实现做了较为详细的探讨。网络传输和客户端软件的设计不是本文的重点，因此我们只在第4章中作简单讨论。第5章中，我们对Linux在嵌入式系统中的应用以及如何构建一个适用于视频监控的小型Linux系统做了研究。通过对内核及文件系统的裁剪和重配置，我们实现了一个仅为几兆字节大小的软件系统(含操作系统和应用程序)，并采用性能更为稳定的小型Flash盘取代计算机硬盘作为程序和数据的载体。在全文的最后部分，我们对即将成为新一代视频压缩标准的H．264标准草案做了初步的研究，对其编解码器的结构和所引入的一些新特性做了简单介绍和分析，希望能为后续研究者提供一些帮助。关键字：视频监控，Linux，嵌入式

4、系统，I-I．264AbstractWiththefastimprovementsinmicroelectronics，telecommunications，andcomputerscience，newsurveillancetechniquesandproductsarepresentedquicklyandcontinuously．Traditionalsurveillancemethodscannotmeettheincreasingrequirementsofthemarketanymore．Digital，network—based，minimized，andintelligents

5、urveillancesystemsarethemaintrendsinthenearfuture．Inthispaper，wepresentadesignschemeofthefront—endofthevideosurveillancesystembasedonPC-structureandLinuxoperationsystem．ByadoptingthePC—structure，weCallusetheavailablecomputertechnologyconvenientlyandrealizethegeneralnetworkinterfaceeasily．ByusingLinu

6、xastheoperationsystem，wecanmakeoursystemmorestable，enhanceitsnetworkfunctionalityeasily,andthemostimportantthingisthattheminimalkemelofLinuxCanhelpUStorealizeaminimalfront-endsoftwaresystem，whichCanbestoredinsomesmallandstablestoragedevices．Inthefirstpartofthispaper,thegeneralstructureandthedevelopm

7、entsituationofthevideosurveillancesystemareintroduced．Also，OurmainworkofthispaperisdescribedInChapter2，somedifferentrealizationsofthefront—endsystemarecompared，andafterthat，ourdesignofthesystemispropo