視頻開題報告
。視頻技術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)絡技術的發(fā)達也促使視頻的紀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，后者是利用照相術將動態(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)動設計;
(5)、視頻圖像的采集、壓縮、傳輸?shù)燃夹g。
(6)、嵌入式web服務器的建立
2.研究意義
為了更加高效地對監(jiān)控現(xiàn)場進行實時監(jiān)控和遠程監(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)可應用于各種小區(qū)、商場、醫(yī)院看護等公共場所的領域，實現(xiàn)視頻監(jiān)控的網(wǎng)絡化，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)設計(論文)研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(文獻綜述) 嵌入式linux(embeded linux)是指對標準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中，是適合于特定嵌入式應用場合的專用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)絡支持等優(yōu)點。另外，為了更好地適應嵌入式領域的開發(fā)，嵌入式linux還在linux基礎上做了部分改進，如改善了內(nèi)核結(jié)構，提高了系統(tǒng)的實時性等。
目前國內(nèi)外不少大學、研究機構、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、智能大廈等諸多領域有著廣泛的應用。隨著計算機技術、多媒體技術和網(wǎng)絡技術的發(fā)展，視頻監(jiān)控系統(tǒng)正向數(shù)字化、網(wǎng)絡化、集成化和智能化方向發(fā)展。 以嵌入式視頻web服務器為核心的視頻監(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服務器集中到一個很小的設備中，可以方便地接入計算機網(wǎng)絡，用戶只要通過web訪問就可以方便地觀看web服務器上的攝像機圖像。以嵌入式視頻web服務器為核心的視頻監(jiān)控系統(tǒng)布控區(qū)域廣闊,系統(tǒng)擴展能力強, 可組成非常復雜的監(jiān)控網(wǎng)絡。采用基于嵌入式web服務器為核心的監(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)絡上傳輸，因此支持跨網(wǎng)關、跨路由器的遠程視頻傳輸，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)絡化、應用的多媒體化、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 (digitalvideorecord，dvr)的研究陽】。數(shù)字硬盤錄像機摒棄了傳統(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，在許多領域受到重用。
畢業(yè)設計(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、設計思路：
系統(tǒng)的主體設計思想是將視頻終端和嵌入式web服務器整合在一起，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服務器。
該服務器可直接接上internet，網(wǎng)絡上用戶可以直接用瀏覽器(如ie瀏覽器)觀看服務器上的監(jiān)控圖像。
這種方案是當前應用較為廣泛的方法，使用了近來發(fā)展迅速的嵌入式技術、網(wǎng)絡化技術
以及圖像處理的技術，具有較高的技術水平。
由于把視頻采集壓縮和web功能集成到一個設備內(nèi)直接連入網(wǎng)絡，達到即插即看，省掉很多復雜的電路，安裝也很方便(僅需設置ip地址)，用戶無需使用專用軟件，在具有網(wǎng)絡接口的地方都可以直接使用。這種視頻監(jiān)控系統(tǒng)除應用于遠程網(wǎng)絡實驗系統(tǒng)中，也可以應用在其它如小區(qū)，醫(yī)院病床監(jiān)護等各種設備之間距離較大的情況。
本文將設計一個基于嵌入式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)采用在嵌入式技術中流行的嵌入式linux。
系統(tǒng)將實現(xiàn)實驗現(xiàn)場的網(wǎng)絡化實時視頻監(jiān)控，同時具有網(wǎng)絡化遠程控制功能。
當然在此基礎上也可實現(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，服務器的.建立及視頻圖像的網(wǎng)絡傳輸?shù)妊芯績?nèi)容進行了詳細的論述，并對系統(tǒng)建成后在實際中的應用進行了測試和實驗。
2、應用的技術分析： 集計算機技術、通信技術、微電子技術等多種技術為一體的嵌入式技術進入到了一個飛速發(fā)展的階段，嵌入式系統(tǒng)已被廣泛應用到了航空、消費電子、信息家電、網(wǎng)絡通信等各個領域。arm9 s3c2440是嵌入式處理器是性價比較優(yōu)秀的芯片，在各個領域的開發(fā)應用有著廣闊的應用前景。同時arm9 s3c2440微處理器與linux的結(jié)合越來越緊密，逐漸在嵌入式領域得到廣范的應用。
目前，在便攜式消費類電子產(chǎn)品、無線設備、汽車、網(wǎng)絡、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，價格相當較便宜、內(nèi)部資源多、最主要的是國內(nèi)很多人使用，相關的資料比較多。
基本參數(shù)：arm920t內(nèi)核， 400m主頻，最高可達到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)絡功能完善、可移植性強等諸多優(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)應該包括：引導程序、內(nèi)核與根文件系統(tǒng)三部分。
usb設備驅(qū)動程序的設計包括主機端設備驅(qū)動程序設計、主機控制器驅(qū)動程序設計和設備端驅(qū)動程序設計三部分組成。
主機端設備驅(qū)動程序就是通常說的設備驅(qū)動程序，它是主機環(huán)境中為用戶應用程序提供一個訪問usb外設的接口。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為視頻應用程序提供了一套統(tǒng)一的api,視頻應用程序通過調(diào)用即可操作各種不同的視頻捕獲設備，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提供的設備接口/dev/video0,若文件中沒有這個設備文件，則先建立該設備節(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)絡傳輸出去，因此需要在完成視頻讀取的基礎上建立web服務器,一是為了實現(xiàn)對硬件設備的擴展和訪問，
二是為了實現(xiàn)客戶端和服務器之間的數(shù)據(jù)通訊
3、技術方案比較：
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，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(據(jù)說可在1ms內(nèi)響應外部事件請求)，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也看準了嵌入式的巨大市場，ms永遠是最厲害的，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、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)一些較上層的應用， 雖然有著良好的性能，但開發(fā)成本過高不適宜我們學習。
(3)、嵌入式linux操作系統(tǒng)：linux的前途除作為服務器操作系統(tǒng)外，最成功的便是在嵌入式領域的應用，原因當然是免費、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計的操作系統(tǒng)，不是微內(nèi)核的，并且實時性不強。
目前應用在嵌入式領域的linux系統(tǒng)主要有兩類：一類是專為嵌入式設計 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(當然uclinux更可跑在arm 9上)。
很多人預測，嵌入式linux預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：
(1)、建立嵌入式linux開發(fā)環(huán)境：在xp系統(tǒng)中虛擬一個linux開發(fā)環(huán)境，在linux系統(tǒng)下載arm-linux-gcc交叉編譯工具并配置交叉編譯環(huán)境。
(2)、linux內(nèi)核的移植：配置標準的linux內(nèi)核，編譯，下載至開發(fā)板中。
(3)、文件系統(tǒng)的制作：用busybox編譯一個根文件系統(tǒng)，創(chuàng)建映像文件。
(4)、usb驅(qū)動設計，修改配置linux內(nèi)核并編譯。
(5)、視頻壓縮：將usb攝像頭傳來的每一幀圖像壓縮成jpeg格式的圖片。
(6)、嵌入式web服務器的設計：用boa配置編譯并移植到開發(fā)板中。
(7)、用戶瀏覽器訪問服務器實現(xiàn)監(jiān)控：通過局域網(wǎng)設置ip地址與嵌入式linux系統(tǒng)的ip地址屬同一網(wǎng)段即可訪問服務器。
7、預期結(jié)果：
制作出一個能實際應用的基于嵌入式linux的視頻監(jiān)控系統(tǒng)。usb攝像頭能捕獲現(xiàn)場視頻并傳至web服務器，同時客戶端的瀏覽器能訪問服務器對監(jiān)控現(xiàn)場進行實時監(jiān)控。
8、工作計劃：
第1周 畢業(yè)實習(1)
第2周 畢業(yè)實習(2)
第3周 需求分析，并開始撰寫畢業(yè)設計說明書
第4周 系統(tǒng)可行性分析
第5周 linux操作系統(tǒng)的安裝與使用
第6周 開發(fā)環(huán)境的搭建，并練習操作
第7周 嵌入式linux內(nèi)核編譯移植
第8周 文件系統(tǒng)制作移植
第9周 linux環(huán)境下編程練習
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