视频监控系统的研究与应用_软件工程.rar

摘要:视频监控一直是人们关注的应用技术热点之一，它因直观、方便、信息内容丰富而被广泛应用。目前监控系统主要分为本地模拟信号监控系统和基于PC插卡的数字监控系统，在实际应用中这两种系统暴露出需要重复布线，传输距离短，功耗高，需要有人值守，软件开放性较差等缺点。随着网络技术、图像传感器、集成电路技术的不断发展，监控系统进入了基于嵌入式的网络视频监控系统时代。其先进的技术性能使其具有潜在的巨大市场和可观的经济效益。

　　　本文研制了一种具有图像采集、传输和处理等功能的嵌入式视频监控系统。它的优点在于可以在Internet上传输图像数据，基本上不受距离限制，无须重新布线；另外不像插卡系统那样易受通用计算机系统中其它软硬件影响，因此性能更稳定，且便于安装，维护。该系统把从摄像头采集到的图像数据压缩后，通过网络协议栈打包发送到网络上。用户通过因特网在任何地点都可以从客户端观看到该设备采集的图像。本文阐述了以Blackfin533采集芯片，ARM微处理器和嵌入式操作系统为核心的监控设备系统的设计。重点介绍了Uboot的移植、Linux的移植、图像采集、H.264图像压缩算法、基于RTP/RTCP的网络通讯程序的实现原理与过程。实验结果表明该监控设备达到了设计要求。

　　　本文的创新之处是采用最新的视频数据压缩标准H.264，高效的网络数据传输协议，及现在比较流行的带有MMU功能的ARM9开发板，将图像采集和嵌入式系统两方面的新技术有机的接合起来，使得该视频监控系统捕获的数据在回放时较以往的视频监控系统更清晰、更流畅。本文的研究结果具有较大的实际工程意义，对于基于IP技术的各种视频通信应用具有一定的参考价值。

关键词：视频监控，Uboot，Linux，ARM，H.264，RTP/RTCP协议

　　　本文的研究目标是基于H.264的网络视频监控系统的设计，它区别于目前视频监控系统的主要特点是采用了最先进的视频压缩算法H.264/AVC。下面将论文的主要工作内容作一总结。

　　　针对视频压缩效率和视频传输的实时性之间的矛盾以及目前出现的人们对视频效果要求的提高，论文根据H.264/AVC编码算法的压缩率高、网络适应性强等特点，采用先进的视频压缩算法H.264/AVC设计了一套基于H.264的网络视频监控系统。该系统不仅功能强大，而且具有高性能、高可靠性、易维护的特点，既保证了视频传输的实时性，又提高了视频效果。

　　　由于在TCP协议的数据传输中采用等待确认和错误重发机制，它所产生的时延对于实时视频和音频来说是无法忍受的，而RTP是基于UDP/IP网络设计的，所以本文采用RTP/RTCP协议在网络上传输视频数据。并详细介绍了Uboot和 Linux的移植步骤，给出了视频监控系统的主要模块的软件实现。结果也证明无论在数据压缩率及传输速率和画面回放的质量都比以往的视频监控系统都有所提高。

　　　通过这次论文工作，作者受益匪浅，在软件设计工作上都有一些收获和提高。在整个系统的设计中，通过吸收别人的经验和自学，了解了开发一个项目所需要的必须步骤。通过查找资料，也积累了大量相关知识，了解了国内外在监控领域中的发展现状。论文工作给作者积累了大量系统调试经验，也让作者感到了知识的无尽无穷，只有更加努力，才能取得进步。