視頻開題報告

時間：2024-08-14 09:48:37 開題報告我要投稿

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視頻開題報告

　　。視頻技術(shù)最早是為了電視系統(tǒng)而發(fā)展，但現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展為各種不同的格式以利消費者將視頻記錄下來。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)達(dá)也促使視頻的紀(jì)錄片段以串流媒體的形式存在于因特網(wǎng)之上并可被電腦接收與播放。視頻與電影屬于不同的技術(shù)，后者是利用照相術(shù)將動態(tài)的影像捕捉為一系列的靜態(tài)照片。為了讓大家更了解視頻，YJBYS小編提供了一篇視頻開題報告!

視頻開題報告

　　1.研究內(nèi)容

　　本課題主要研究嵌入式linux應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)過程。其主要包括：

　　(1)、交叉編譯環(huán)境的搭建;

　　(2)、嵌入式linux的移植;

　　(3)、文件系統(tǒng)的制作;

　　(4)、usb攝像頭的驅(qū)動設(shè)計;

　　(5)、視頻圖像的采集、壓縮、傳輸?shù)燃夹g(shù)。

　　(6)、嵌入式web服務(wù)器的建立

　　2.研究意義

　　為了更加高效地對監(jiān)控現(xiàn)場進(jìn)行實時監(jiān)控和遠(yuǎn)程監(jiān)控，同時考慮到各方面的成本因素而提出基于嵌入式linux的視頻監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)可應(yīng)用于各種小區(qū)、商場、醫(yī)院看護(hù)等公共場所的領(lǐng)域，實現(xiàn)視頻監(jiān)控的網(wǎng)絡(luò)化，數(shù)字化，相比傳統(tǒng)的監(jiān)控模式，使監(jiān)控現(xiàn)場的管理更加便捷，效率更高。畢業(yè)設(shè)計(論文)研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(文獻(xiàn)綜述) 嵌入式linux(embeded linux)是指對標(biāo)準(zhǔn)linux經(jīng)過小型化裁剪處理之后，能夠固化在容量只有幾kb或者幾mb字節(jié)的存儲器芯片或者單片機(jī)中，是適合于特定嵌入式應(yīng)用場合的專用linux操作系統(tǒng)。在目前已經(jīng)開發(fā)成功的嵌入式系統(tǒng)中，大約有一半使用的是linux，這與它自身的優(yōu)良特性是分不開的。嵌入式linux同linux一樣，具有低成本、多種硬件平臺支持、優(yōu)異的性能和良好的網(wǎng)絡(luò)支持等優(yōu)點。另外，為了更好地適應(yīng)嵌入式領(lǐng)域的開發(fā)，嵌入式linux還在linux基礎(chǔ)上做了部分改進(jìn)，如改善了內(nèi)核結(jié)構(gòu)，提高了系統(tǒng)的實時性等。

　　目前國內(nèi)外不少大學(xué)、研究機(jī)構(gòu)、和知名公司都加入了嵌入式linux的研究開發(fā)工作，較成熟的嵌入式linux產(chǎn)品也不斷涌現(xiàn)。視頻監(jiān)控系統(tǒng)在電信、銀行、交通、電力、水利、石化、智能大廈等諸多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。隨著計算機(jī)技術(shù)、多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，視頻監(jiān)控系統(tǒng)正向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、集成化和智能化方向發(fā)展。以嵌入式視頻web服務(wù)器為核心的視頻監(jiān)控系統(tǒng)是視頻監(jiān)控系統(tǒng)中主流的研究現(xiàn)狀，把視頻壓縮和web服務(wù)器集中到一個很小的設(shè)備中，可以方便地接入計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，用戶只要通過web訪問就可以方便地觀看web服務(wù)器上的攝像機(jī)圖像。以嵌入式視頻web服務(wù)器為核心的視頻監(jiān)控系統(tǒng)布控區(qū)域廣闊,系統(tǒng)擴(kuò)展能力強(qiáng), 可組成非常復(fù)雜的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。采用基于嵌入式web服務(wù)器為核心的監(jiān)控系統(tǒng)，在組網(wǎng)方式上與傳統(tǒng)的模擬監(jiān)控和基于pc平臺的監(jiān)控方式有極大的不同�；趙eb服務(wù)器輸出己完成模擬到數(shù)字的轉(zhuǎn) 換并壓縮，采用統(tǒng)一的協(xié)議(如tcp/ip協(xié)議)在網(wǎng)絡(luò)上傳輸，因此支持跨網(wǎng)關(guān)、跨路由器的遠(yuǎn)程視頻傳輸，性能穩(wěn)定可靠，無需專人管理。數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備中具有圖像識別和特征提取的功能，通過圖像分析實現(xiàn)運動探測和報警，使其更具視頻數(shù)字化、系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化、應(yīng)用的多媒體化、管理的智能化，這將成為今后數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)的主要發(fā)展趨勢。另外，新的視頻監(jiān)控系統(tǒng)的研究也受到關(guān)注，比如對于一種新的錄像監(jiān)控系統(tǒng)—數(shù)字硬盤錄像機(jī) (digitalvideorecord，dvr)的研究陽】。數(shù)字硬盤錄像機(jī)摒棄了傳統(tǒng)的模擬數(shù)據(jù)，采用了數(shù)字化的方式記錄數(shù)據(jù)。具有存儲量大，成本低，檢索方便的特點，在許多領(lǐng)域受到重用。

　　畢業(yè)設(shè)計(論文)研究方案及工作計劃(含工作重點與難點及擬采用的途徑)

　　1、設(shè)計思路：

　　系統(tǒng)的主體設(shè)計思想是將視頻終端和嵌入式web服務(wù)器整合在一起，攝像頭傳送來的視頻信號經(jīng)過壓縮后，通過內(nèi)部總線傳送到內(nèi)置的web服務(wù)器。

　　該服務(wù)器可直接接上internet，網(wǎng)絡(luò)上用戶可以直接用瀏覽器(如ie瀏覽器)觀看服務(wù)器上的監(jiān)控圖像。

　　這種方案是當(dāng)前應(yīng)用較為廣泛的方法，使用了近來發(fā)展迅速的嵌入式技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)

　　以及圖像處理的技術(shù)，具有較高的技術(shù)水平。

　　由于把視頻采集壓縮和web功能集成到一個設(shè)備內(nèi)直接連入網(wǎng)絡(luò)，達(dá)到即插即看，省掉很多復(fù)雜的電路，安裝也很方便(僅需設(shè)置ip地址)，用戶無需使用專用軟件，在具有網(wǎng)絡(luò)接口的地方都可以直接使用。這種視頻監(jiān)控系統(tǒng)除應(yīng)用于遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)實驗系統(tǒng)中，也可以應(yīng)用在其它如小區(qū)，醫(yī)院病床監(jiān)護(hù)等各種設(shè)備之間距離較大的情況。

　　本文將設(shè)計一個基于嵌入式linux的嵌入式視頻監(jiān)控系統(tǒng)，即對嵌入式linux在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用展開研究。

　　本系統(tǒng)的主要硬件組成為基于三星s3c2440的mini2440開發(fā)系統(tǒng)和usb攝像頭。

　　操作系統(tǒng)采用在嵌入式技術(shù)中流行的嵌入式linux。

　　系統(tǒng)將實現(xiàn)實驗現(xiàn)場的網(wǎng)絡(luò)化實時視頻監(jiān)控，同時具有網(wǎng)絡(luò)化遠(yuǎn)程控制功能。

　　當(dāng)然在此基礎(chǔ)上也可實現(xiàn)對多個視頻前端的訪問和控制。

　　本文將對嵌入式linux在arm開發(fā)平臺上內(nèi)核、文件系統(tǒng)的開發(fā)和移植，視頻前端設(shè)備(usb攝像頭)驅(qū)動程序的開發(fā)，視頻圖像的采集和壓縮，服務(wù)器的.建立及視頻圖像的網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)妊芯績?nèi)容進(jìn)行了詳細(xì)的論述，并對系統(tǒng)建成后在實際中的應(yīng)用進(jìn)行了測試和實驗。

　　2、應(yīng)用的技術(shù)分析：集計算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、微電子技術(shù)等多種技術(shù)為一體的嵌入式技術(shù)進(jìn)入到了一個飛速發(fā)展的階段，嵌入式系統(tǒng)已被廣泛應(yīng)用到了航空、消費電子、信息家電、網(wǎng)絡(luò)通信等各個領(lǐng)域。arm9 s3c2440是嵌入式處理器是性價比較優(yōu)秀的芯片，在各個領(lǐng)域的開發(fā)應(yīng)用有著廣闊的應(yīng)用前景。同時arm9 s3c2440微處理器與linux的結(jié)合越來越緊密，逐漸在嵌入式領(lǐng)域得到廣范的應(yīng)用。

　　目前，在便攜式消費類電子產(chǎn)品、無線設(shè)備、汽車、網(wǎng)絡(luò)、存儲產(chǎn)品等都可以看到s3c2440與linux相結(jié)合的身影。samsung s3c2440a是一個很不錯的嵌入式微處理器，價格相當(dāng)較便宜、內(nèi)部資源多、最主要的是國內(nèi)很多人使用，相關(guān)的資料比較多。

　　基本參數(shù)：arm920t內(nèi)核， 400m主頻，最高可達(dá)到533m，支持nand flash、norflash、sdram、支持stn/tft lcd、4通道dma、3通道uart、2通道spi、iic總線、iis/ac97音頻控制器、sd/mmc控制器、2通道usb host 1通道usb device、4通道pwm、8通道a/d轉(zhuǎn)換、觸摸屏控制器、rtc、cmos攝像頭、多功能i/o及多種電源管理在眾多嵌入式操作系統(tǒng)中，linux目前發(fā)展最快、應(yīng)用最為廣泛。

　　性能優(yōu)良、源碼開放的linux具有體積小、內(nèi)核可裁減、網(wǎng)絡(luò)功能完善、可移植性強(qiáng)等諸多優(yōu)點，非常適合作為嵌入式操作系統(tǒng)。

　　一個最基本的linux操作系統(tǒng)應(yīng)該包括：引導(dǎo)程序、內(nèi)核與根文件系統(tǒng)三部分。

　　usb設(shè)備驅(qū)動程序的設(shè)計包括主機(jī)端設(shè)備驅(qū)動程序設(shè)計、主機(jī)控制器驅(qū)動程序設(shè)計和設(shè)備端驅(qū)動程序設(shè)計三部分組成。

　　主機(jī)端設(shè)備驅(qū)動程序就是通常說的設(shè)備驅(qū)動程序，它是主機(jī)環(huán)境中為用戶應(yīng)用程序提供一個訪問usb外設(shè)的接口。linux為這部分驅(qū)動程序提供編程接口，驅(qū)動程序設(shè)計者只要按照需求編寫驅(qū)動程序框架，通過調(diào)用操作系統(tǒng)提供的api接口函數(shù)可以完成對usb外設(shè)的特定訪問。

　　視頻采集是基于video4linux的視頻采集模塊來實現(xiàn)，linux系統(tǒng)中的視頻子系統(tǒng)video4linux為視頻應(yīng)用程序提供了一套統(tǒng)一的api,視頻應(yīng)用程序通過調(diào)用即可操作各種不同的視頻捕獲設(shè)備，包括電視卡、視頻捕獲卡和usb攝像頭等。對于攝像頭的視頻采集，需要使用video4linux提供的設(shè)備接口/dev/video0,若文件中沒有這個設(shè)備文件，則先建立該設(shè)備節(jié)點文件。

　　要實現(xiàn)監(jiān)控現(xiàn)場，除了完成視頻采集的編程，還需要把視頻圖像數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸出去，因此需要在完成視頻讀取的基礎(chǔ)上建立web服務(wù)器,一是為了實現(xiàn)對硬件設(shè)備的擴(kuò)展和訪問，

　　二是為了實現(xiàn)客戶端和服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)通訊

　　3、技術(shù)方案比較：

　　本課題的主要要方案選擇是在操作系統(tǒng)的選擇。

　　除了wince的實時性稍差外，大多數(shù)嵌入式操作系統(tǒng)的實時性都很強(qiáng)，所以也可稱為實時操作系統(tǒng)real time operating system.

　　目前最重要的rtos主要包括：

　　(1)、傳統(tǒng)的經(jīng)典rtos：最主要的便是vxworks操作系統(tǒng)，以及其tornado開發(fā)平臺。

　　vxworks因出現(xiàn)稍早，實時性很強(qiáng)(據(jù)說可在1ms內(nèi)響應(yīng)外部事件請求)，并且內(nèi)核可極微(據(jù)說最小可8k)，可靠性較高等，所以在北美，vxworks占據(jù)了嵌入式系統(tǒng)的多半疆山。特別是在通信設(shè)備等實時性要求較高的系統(tǒng)中，幾乎非vxworks莫屬。vxworks的很多概念和技術(shù)都和linux很類似，主要是c語言開發(fā)。

　　但vxworks因價格很高，所以一些小公司或小產(chǎn)品中往往用不起。

　　(2)、 windows ce嵌入式操作系統(tǒng)：microsoft也看準(zhǔn)了嵌入式的巨大市場，ms永遠(yuǎn)是最厲害的，wince出來只有幾年時間，但目前已占據(jù)了很大市場份額，特別是在pda、手機(jī)、顯示儀表等界面要求較高或者要求快速開發(fā)的場合，wince目前已很流行(據(jù)說有一家賣工控機(jī)的公司板子賣得太好，以至來不及為客戶裁減wince)。wince目前主要為5.0版(.net)，開發(fā)平臺主要為wince platform builder，有時也用evc環(huán)境開發(fā)一些較上層的應(yīng)用，雖然有著良好的性能，但開發(fā)成本過高不適宜我們學(xué)習(xí)。

　　(3)、嵌入式linux操作系統(tǒng)：linux的前途除作為服務(wù)器操作系統(tǒng)外，最成功的便是在嵌入式領(lǐng)域的應(yīng)用，原因當(dāng)然是免費、開源、支持軟件多、呼擁者眾，這樣嵌入式產(chǎn)品成本會低。

　　linux本身不是一個為嵌入式設(shè)計的操作系統(tǒng)，不是微內(nèi)核的，并且實時性不強(qiáng)。

　　目前應(yīng)用在嵌入式領(lǐng)域的linux系統(tǒng)主要有兩類：一類是專為嵌入式設(shè)計的已被裁減過的linux系統(tǒng)，最常用的是uclinux(不帶mmu功能)，可在arm7上跑;

　　另一類是跑在arm 9上的，一般是將linux 2.4內(nèi)核系列或者linux2.6系列內(nèi)核移植在其上，可使用更多的linux功能(當(dāng)然uclinux更可跑在arm 9上)。

　　很多人預(yù)測，嵌入式linux預(yù)計將占嵌入式操作系統(tǒng)的50%以上份額，非常重要。

　　由于開源免費等等的優(yōu)勢，適合本課題實現(xiàn)，是理想的方案選擇。

　　4、設(shè)計重點難點：

　　本課題重點和難點在于交叉編譯環(huán)境的搭建，linux內(nèi)核的編譯，根文件系統(tǒng)的制作，

　　視頻采集的實現(xiàn)，視頻圖像的壓縮和傳輸?shù)戎R要點。

　　5、總體描述與系統(tǒng)框架：系統(tǒng)描述如圖1所示：圖1. 總體描述

　　系統(tǒng)框架如圖2所示：圖2. 系統(tǒng)框架

　　6、各子模塊的實現(xiàn)方法：