第一章绪论
1.1视频监控系统发展的三个阶段
1.1.1模拟监控系统
本地图像监视系统主要包括摄像机、视频矩阵、监视器和录像机等硬件,将来自摄像机的视频通过模拟视频连接到监视器上,利用视频矩阵形式的主机,采用键进行切换和控制,采用磁带录像机进行录像。该监控系统有较大的局限性:首先有线模拟视频信号的传输对距离十分敏感;其次有线模拟视频监控不能联网,只能实现点对点的现场监视,导致布线工程量极大;另外有线模拟视频信号数据的存储耗费大量的存储介质(如录像带),查询较为烦琐。
1.1.2数字监控系统
随着数字视频编码技术的口益成熟,微机的普及化,基于PC的监控系统的硬件条件已经具备。基于PC机的视频监控系统主要包括PC机插视频卡等。在监控现场,有多个摄像机以及各种检测、报警探头与数据设备,通过分别的传输线路,汇接到监控终端机上。该终端是一台PC机,或者是专用工控机。PC的视频监控系统拥有较强的终端功能,现场操作很方便,但稳定性不够好、可靠性差,在环境不适肩下的进行监控会更明显,效果很不理想。
1.1.3基于嵌入式网络视频服务器的监控系统
团嵌入式网络视频服务器是一种嵌入式设备,主要功能包括提供网络视频传输和共享。它采用嵌入式设备和服务器一体化结构,以面向实时处理的硬件平台,可以实现多通道视频和网络传输等多种功能,将视频信号进行采集、压缩、复合后转换为网络iP包,通过适当的协议实现视频压缩数据流的实时网络传输。由于把视频压缩和网络功能集中到一个体积很小的设备内,并且可以直接连入局域网,安装方便(仅需设置一个iP地址)。用户也无需安装任何硬件设备,直接打开浏览器即可观看,也可在主机编制抓制程序,通过人机界面进行浏览。
嵌入式设备的监控系统的优点是,系统不受通用计算机系统中其他软、硬件的影响,
整个系统主要包括嵌入式网络视频服务器、客户端软件系统和网络系统等设备。视频服务器用于产生视频编码数据,接收系统或用户发出的控制命令,控制编码图像的质量和云台的旋转方向和速度。客户端软件系统主要功能包括视频数据的获取、处理与解码。网络系统是连接视频服务器和PC客户端的各种形式的通信网络和通信设备。
1.3远程网络视频监控系统的应用
1.3. 1视频监控国内应用的主要行业市场
国内视频监控应用的主要行业市场包括:交通监控市场,约占中国视频监控市场15%;金融监控市场,约占中国视频监控市场11%;文博监控市场,约占中国视频监控市场9 % ,商业住宅监控,约占中国视频监控市场1洲;水电监控,约占中国视频监控市场3%;公检法系统,约占中国视频监控市场15%;部队监控,约占中国视频监控市场3%;煤矿监控,约占中国视频监控市场2%;教育监控,约占中国视频监控市场6%;政府机关,约占中国视频监控市场6%;其他,医院、环保、国土、海防边防、森林防火等监控市场也得到了极大发展,约占中国视频监控市场18%视频监控IP化、网络化、高清化、智能化发展的现状
2005年,对中国视频监控行业来说,已经进入了一个全新的历史时期。伴随数字视频监控技术的发展,很多企业加入到了安防行业中来,并迅速占据了市场主导地位。这些企业大部分都具有工T或者通讯行业背景,它们的加入迅速将数字化进程中的视频监控行业推向了iP化、网络化、集成化。视频监控的应用开始由单纯的监控设备的连接,逐步走向了行业个性化需求的整体方案。
第二章 系统的硬件软件............ 13-37
2.1 系统的工作............ 13
2.2 硬件与软件............ 13-17
2.3 LINUX操作系统............ 17-24
2.3.1 虚拟机............ 17
2.3.2 U-boot 移植............ 17-19
2.3.3 内裁裁剪及............ 19-20
2.3.4 根目录制作............ 20-22
2.3.5 网卡驱动的............ 22-24
2.4 视频监控相关............ 24-34
2.4.1 usb 摄像头............ 24-27
2.4.2 Boa 服务器............ 27-29
2.4.3 摄像头采集............ 29-30
2.4.4 客户端的网页............ 30-34
2.5 实验设计............ 34-35
2.6 本章小结............ 35-37
第三章 图像压缩编码............ 37-41
3.1 图像压缩............ 37
3.2 常用的图像压缩............ 37-38
3.3 哈夫曼编码............ 38-40
3.4 本章小结............ 40-41
第四章 云台模块控制............ 41-59
4.1 云台的作用............ 41-42
4.2 云台的硬件............ 42
4.3 云台控制变量............ 42-52
4.3.1 用软件的............ 42-43
4.3.2 74HC14............ 43-48
4.3.3 ULN2003............ 48-50
4.3.4 步进电机的............ 50-52
4.4 电机控制程序............ 52-55
4.5 云台的主要............ 55-57
4.5.1 转动速度............ 56
4.5.2 转动角度............ 56
4.5.3 载重量............ 56-57
4.5.4 回差 ............57
4.5.5 可靠性............ 57
4.6 本章小结............ 57-59
第五章 结论............ 59-61
结论
本文以广嵌公司的ARMS开发板gec2410为基础,学习和研究了视频监控系统的工作原理,在开发板上建立linux操作系统,设计了云台控制模块的电路连接以及电机控制的程序。
(1)主要学习和研究的内容如下:深刻研究了gec2410的硬件组成和电路连接原理;
(2)系统移植是构建linux操作系统的主要部分,u-boot、内核和根目录需要保持参数上一致,修改了不同版本的u-boot(1. 1. 4和1. 1. 6,不同版本的kernel ( 2. 6. 22 ,2. 6. 24和2. 6. 31),制作出了不同类型的根目录(cramfs, ramdisk和yaffs),通过比较和实际配对,选择了u-boot-1.1.4, kernel-linux-2.6.22, cramfs类根目录。
(3)学习了静态图像压缩的原理,深刻研究了huffman编码的基本原理,设计了简单的压缩算法,并编写出代码。