论文总字数：30972字

摘 要

视频监控系统产生于早期的模拟电视监控，随着数字信号处理技术以及网络通信技术的发展壮大，使得网络化、数字化的监控系统迅速崛起。如今飞速发展的嵌入式技术使得监控系统的性能再次提升。本文阐明了利用MINI2451开发板设计视频监控系统的方法和原理，正文部分从内容上细分为平台搭建和软件设计两部分。平台搭建部分介绍了设计所需的硬件，包括与开发板连接的摄像头、LCD，以及宿主机端准备的PC机、Linux系统，软件部分详细阐述了系统功能的实现逻辑、控制思路及算法流程。整个系统的设计在MINI2451开发板裸机的基础上，加载bootloader,、Linux内核、文件系统，形成嵌入式系统的核心部件。再连接中星微zc301摄像头采集图片信息，压缩，在LCD上显示，并最终通过网络传输至宿主机。得益于MINI2451的高速处理能力和优异的能耗控制，本文设计的系统能够有效的固定在某个位置，拍摄视频文件，并实时在服务器上的LCD上显示。测试结果显示监控需求基本满足。

关键词：ARM 视频采集 LCD显示 网络传输

Design of video surveillance system based on ARM

Abstract

Video surveillance system was developed in the early days of analog television monitoring. With the development of digital signal processing technology and network communication technology, the network and digital monitoring system has been rapidly rising. Today, the rapid development of embedded technology makes the performance of monitoring system upgrade again. This paper expounds the method and principle of designing video surveillance system by using MINI2451 development board. The main body is divided into two parts: platform construction and software design. The platform part introduces the design of hardware needed, including the connection and development board camera, LCD, PC, Linux system and host computer ready, the software part introduces the realization of logic control procedure, process and algorithm of system function. The design of the whole system based on the MINI2451 development board on the bare metal loaded bootloader, Linux, kernel, file system, form the core component of the embedded system. Then connect the Vimicro zc301 camera capture image information compression, display on the LCD, and finally through the network transmission to the host. Thanks to MINI2451's high speed processing ability and excellent energy consumption control, the system designed in this paper can be effectively fixed in a position to shoot video files and display it on the LCD on the server in real time. Test results show that monitoring requirements are basically met.

Key Words: ARM,video capture, LCD display, network transmission

摘 要 I

Abstract 2

第一章 引言 1

1.1 研究背景 1

1.2 设计内容 2

1.3 论文结构安排 2

第二章 嵌入式系统平台 3

2.1 嵌入式系统平台硬件部分介绍 3

2.1.1 开发板相关介绍 3

2.1.2 宿主机介绍 4

2.2 嵌入式系统平台软件部分介绍 4

第三章 视频图像采集模块 6

3.1 基于V4L2的视频采集模块 6

3.1.1 V4L2概述 6

3.1.2 V4L2视频采集的数据结构及主要控制命令 6

3.1.3 帧数据处理存储方式 7

3.1.4 具体实现流程 8

3.2 视频压缩模块 10

3.2.1 avilib库的介绍 10

3.2.2 avilib库使用 10

第四章 LCD显示模块 11

4.1 LCD显示原理 11

4.1.1 时序图 11

4.1.2 操作步骤介绍 12

4.2 jpeg解码 12

4.2.1 jpeg解码介绍 12

4.2.2 libjpeg库的移植 13

4.2.3 jpeg解码流程 13

4.3 输出位图到LCD屏上 15

第五章 视频传输 16

5.1 传输方式选择 16

5.2 TCP协议可靠性体现 16

5.2.1 建立连接时的体现 16

5.2.2 传输时的体现 16

5.2.3 断开连接时的体现 16

5.3 socket网络编程 17

第六章 功能测试 21

第七章 总结 23

7.1 主要工作和结论 23

7.2 存在的问题 23

参考文献 24

致谢 25

附录 26

第一章 引言

1.1 研究背景

视频监控系统起源于早期的模拟电视监控。随着数字信号处理技术和通信技术的发展，网络和数字监控系统迅速发展起来。目前，嵌入式技术的飞速发展再一次提高了视频监控系统的性能，使得视频监控系统逐渐形成集成式和分布式的状态。纵观发展史，分为以下几个阶段：

1．模拟视频监控系统。上世纪90年代前广泛使用模拟设备做成的视频监控系统。将摄像头采集到的模拟信号经过传输线直接输出到显示器上。

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