基于h264视频监控系统设计和实现

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1、中文摘要随着人们生活质量的提高，用户希望何时、何地能都够进行图像，数据和语音内的通信，而传统的以图片和文字为主的内容服务已经不能满足用户的需求，这种情况下直接导致了嵌入式视频监控系统技术的不断发展。嵌入式视频监控系统的核心问题是对采集到的视频数据进行压缩编码，而传统的视频数据的压缩采用的是基于PC的视频卡来完成，这种方法导致了视频数据占用了极大的存储空间，非常不利于数据的传输。本文在分析前人研究成果的基础上，将嵌入式技术与网络技术相结合，研究了一种基于H．264的嵌入式网络视频监控系统，它主要采用嵌入式技术，把采集的视频图像进行压缩、存储再通过网络传输，成本较低，便于大规模开

2、发。本文设计构建了一个基于H．264的嵌入式视频监控系统，利用H．264标准优秀的视频压缩性能来压缩图像。总体的设计方案为利用Linux内核里面设备影像类驱动Vide04Linux接口来实现USB摄像头视频数据采集，采集的视频数据经H．264编码后，在$3C2440A为核心的系统控制下通过UDP协议进行传输，并通过后台PC机应用程序实现实时视频接收。本文完成的主要工作有：首先在嵌入式开发板MINl2440平台上搭建起来开发环境，在此基础上移植了U．Boot，裁剪了源码开放、执行效率高和广泛使用Linux内核，构建了最小根文件系统；然后详细研究分析了基于V4L的视频采集模块的实

3、现方法，通过V4L接口定义的一系列宏命令的调用，给出了视频数据采集的流程图，实现了基于V4L的视频数据采集模块的开发；接着研究分析了国内符合H．264标准的编码库T264，对其编码流程，接口调用都给出了详细的分析，在此基础上，完成了T264编码库在Linuxu下的移植和接口调用，实现了视频压缩编码模块的设计；最后研究了套接字的编程原理，分析了基于UDP数据传输模块的服务器端的具体实现方法，实现了基于H．264视频监控系统应用程序的研究和开发。最后本文对上述所设计的监控系统进行了结果测试与分析，分析了压缩前和压缩后的视频数据所占用的空间比，对前端视频图像的采集速率，视频数据压缩

4、编码后的传输质量，传输延迟等作了详细的分析，并对完善系统功能提出了一些展望。关键词：H．264；Vide04Linux；嵌入式Linux；视频监控系统AbstractWiththeimprovementofpeople’Slivingstandards，ItishopedthattheLIStanywherecallhaveenoughimages，dataandvoicecommunicationatanytime．Theservicemainlyintraditionalpicturesandwordscallnotmeettheneedsofusers,whichcas

5、eadirectresultofthecontinuousdevelopmentoftheembeddedvideomonitoringsystem．Thecoreproblemoftheembeddedvideomonitotingsystemiscompressingandcodingofthecollectedvideodata．TraditionalvideodatecompressingisusedtocompletebasedonPC’svideocard，adirectresultofwhichiStotakeuptoomuchstoragespaceandis

6、tocountagaistthetransmissionofdata．Onthebasisoftheformerresearchproduction,aEmbeddednetworkvideomonitotingsystembasedonH．264isresearchedinthisdissertation．Itcombinestheembeddedtechnology埘mnetworktechnology．Itmainlyusesembeddedtechnology，compressesvideoimagescollected,storesandthentransmitte

7、sthroughthenetwork．Itscostislowersothatitfacilitateslarge—scaledevelopment．Inthispaper,Itdesignsavideoacquisitionandtransmissionsystembasedon$3C2440A、)I，ithembeddedLinux，ItsoverallprogramitisthatUSBCalTlel'acombinedwitIlVide04LinuxonLinuxisusedtoimplemen