【硕士论文】嵌入式数字视频监控系统设计.pdf

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1、中国科学技术大学硕士学位论文嵌入式数字视频监控系统设计姓名：卫峰申请学位级别：硕士专业：粒子物理与原子核物理指导教师：王砚方2003.5.1中国科学技术大学硕士论文嵌入式数字视频监控系统设计致谢本论文的全部工作是在导师王砚方教授悉心指导下完成的。王老师渊博的学识、严谨的治学态度、对新知识孜孜不倦的追求精神和忘我的工作热情对我影响很大，将使我终生受益。在我进快电子实验室的三年中，王老师对我的学习、：[作、生活等各方面都给予了真诚的关怀和帮助，这段美好时光，我将永铭于心。在此，向他们表示衷心的感谢!在本文完成过程中，项目组负责人宋

2、克柱博士自始至终给了我大力支持，为本论文的完成做了许多指导工作，项目组成员杨小军博士、束礼宝博士为我的工作提供了大量的帮助，在此深表感谢!我还要感谢那些在快电子实验室一起工作学习并给予我启发和帮助的老师和同学，他们是：汤家骏副教授、王永纲副教授、赵智宏高级工程师、张万生博士，武杰博士、杨俊峰博士、张俊杰博士、乔崇博士、邓家虎硕士、张凌云硕士、杜学峰硕士等。快电子实验室的程伊敏女士和刘素琴女士也为本论文的完成做了诸多重要的工作，在此一并表示感谢。我还要感谢我父母多年来对我的关怀和鼓励，没有他们含辛茹苦的养育，就不会有我的今天。谨

3、以此文献给所有关心爱护我的人。第2页中国科学技术大学硕士论文嵌入式数字视频监控系统设计摘要随着现代电子技术的发展，监控系统也逐步由模拟走向数字化。近年来，监控系统的产品很多．但是大多数系统的前端机都是基于工控机进行开发的，这样的系统在安装上非常不方便，而且稳定性与可靠性也比较差。在这样的形式下，我们实验室与上海方元电子公司合作开发完成了一种基于嵌入式技术的数字监控系统。这个系统采用了当前较为先进的嵌入式技术，将前端机的所有功能都集中到～块单板上。它有很多优点，如价格便宜，体积小，安装方便，同时还具有较高的稳定性和可靠性，系统维

4、护也很方便。本系统视频编码采用了H．263图像编码协议，音频编码采用了G723音频编码协议，采用以太网作为网络传输介质，并使用TCP仰网络协议。它不仅具有视频和音频编解码和传输功能，而且还有报警输入、状态显示、视音频数据存储、云台控制、刷卡信息获取等等控制功能。它可以广泛应用于银行系统、道路交通、智能住宅小区等领域。本论文重点描述了使用嵌入式技术实现数字视频监控系统的方法及其相关技术，以及作者在该项目中所做的实际工作，主要是嵌入式系统中所使用的实时操作系统进行前端机软件的开发。论文中将详细阐述所用的实时操作系统SuperTas

5、k、前端机软件开发的过程。前言部分介绍了本嵌入式数字视频监控系统的特点和优势。第一章介绍了数字监控系统的发展，其中包括了图像监控系统的发展过程、数字监控系统的基本结构及其特点、数字监控系统中的关键技术和它的主要用途。第二章介绍了嵌入式技术，其中包括嵌入式技术的定义和特点、嵌入式系统的构成、嵌入式系统的应用领域和嵌入式系统的设计、开发以及调试方法。第三章介绍了数字监控系统中的图像编码技术，其中包括了图像编码的分类、图像压缩的基本步骤、几种图像压缩标准(JPE6、H．261、MPEG)的介绍。第四章介绍了数字监控系统中的音频编码技

6、术，其中包括了音频压缩技术的发展、两种音频压缩算法(MUSICAM算法和AC一3算法)、G．723编码协议和MPEG音频标准。第五章介绍了数字监控系统中的传输方式，其中包括了网络体系结构、网络通信参数和IP组播技术及其前景介绍。第六章介绍了本系统的基本架构和硬件设计，其中包括了系统架构、网络传输方案的确定、系统的设计指标、前端机的硬件设计和所使用的总线标准。第七章介绍了本系统的软件设计，其中包括了嵌入式实时操作系统SuperTask、前端机的软件设计和监控中心服务器的软件设计。第八章是结束语部分，主要对监控系统的发展进行了展望

7、，提出了IPv6、MPEG一4、GSN在监控系统上的应用前景。第3页生里型兰垫查查堂堡圭垒塞壁垒苎墼!塑塑些丝墨竺塑生AbstractWi血thedevelopmentofmodemelectricaltechnology,themonitoringandcontrollingsystemalsocometobedevelopedfromanalogtodigital．Inrecentyears，thereareverymanyproductsinthemonitoringandcontrollingsystem，Butmos

8、tofthosearedesignedbasedonindustrialcomputer．Forthem，thereisnotonlymuchdifficultyinthesysteminstallation，butalsosomedisadvantageouseffecti