学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于Linux的嵌入式远程无线视频工业监控系统的研制

作　者: 范为菊
导　师: 姜培刚
学　校: 青岛理工大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 实时Linux 嵌入式系统视频监控视频压缩远程 GPRS
分类号: TP277
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 111次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

随着计算机技术、网络技术的快速发展,无线视频监控在工业生产的远程监控中应用越来越广泛。研制灵活可靠、性价比高的远程无线视频工业监控系统具有非常重要的实际意义。针对工业生产的特殊环境及无线数据传输易出现的瓶颈、误码等问题,确立以嵌入式远程无线视频工业监控系统为研究对象。从灵活方便、性价比高的实际需求出发,研制了远程监控上位机和基于Linux的嵌入式现场终端下位机组成的无线视频监控系统。重点论述了H.264编码算法在系统中的优化整定;介绍了嵌入式Linux系统的建立、摄像头驱动的开发、GPRS无线通信的实现及以Visual Studio.NET 2008为开发平台的远程监控应用软件的研制。本系统现场终端实现视频采集、视频压缩数据打包发送及数据的GPRS无线传输。针对H.264编码高压缩比所产生的海量计算提出了容错编码和速率控制相结合的编码优化算法方案,在保持高压缩比、高传输率的前提下,降低了编码过程、解码重建视频图像过程的失真和处理器的计算复杂度。监控机对接收的视频压缩包解压、图像还原重建和显示,并完成远程机的数据存储;简单方便的进行实时监控、视频回放、用户管理、终端管理、历史数据查询与维护等操作,从而实现了远程对现场的无线高清视频实时监控。某混凝土搅拌站生产监控应用表明,本文研制的嵌入式无线视频监控系统安装灵活方便、工作稳定可靠,其采用的速率控制和容错编码相结合的编码优化算法不仅确保高压缩比、高传输率、高质量图像,而且降低了编解码过程的失真及处理器的计算复杂度。因此,本系统以其较高的性能价格比优势具有重要的推广价值。

全文目录

摘要  7-8
Abstract  8-10
第1章绪论  10-18
  1.1 引言  10-13
  1.2 无线视频监控系统的现状及水平  13-15
    1.2.1 无线视频监控系统的发展趋势分析  13
    1.2.2 国内外无线视频监控系统的现状及存在问题  13-15
  1.3 本文研究的主要内容  15-18
第2章远程无线视频工业监控系统总体方案设计  18-26
  2.1 系统组成与原理综述  18-19
    2.1.1 系统组成  18-19
    2.1.2 监控原理  19
  2.2 方案的可行性分析  19-22
    2.2.1 ARM 和Linux 相结合方案的分析  19-20
    2.2.2 H.264/AVC 编解码分析  20-21
    2.2.3 GPRS 无线通讯分析  21-22
  2.3 远程无线视频工业监控系统总体方案  22-25
    2.3.1 系统硬件方案  22-23
    2.3.2 系统软件方案  23-25
  2.4 本章小结  25-26
第3章 H.264/AVC 视频编码优化算法设计  26-43
  3.1 视频编码技术分析  26-28
  3.2 H.264/AVC 编解码的优势  28
  3.3 H.264 编码技术分析  28-34
    3.3.1 H.264 编解码思想  28-30
    3.3.2 H.264 编码分层结构  30
    3.3.3 H.264 图像帧结构  30-31
    3.3.4 H.264 编码图像帧类型  31-32
    3.3.5 H.264 编码优势  32-34
  3.4 无线视频编码优化算法设计  34-42
    3.4.1 H.264/AVC 编码中速率控制和容错联合编码的优化算法  34-35
    3.4.2 视频编码设计思想  35
    3.4.3 视频帧及宏块差错敏感度分析  35-36
    3.4.4 P 帧比特数分配策略  36-38
    3.4.5 宏块速率控制方案  38-39
    3.4.6 不均衡差错保护方案  39
    3.4.7 实验结果分析  39-42
  3.5 本章小结  42-43
第4章远程无线视频工业监控系统硬件设计  43-52
  4.1 硬件总体设计  43
  4.2 远程监控机设计  43-45
    4.2.1 监控机功能  43-44
    4.2.2 监控机选用  44-45
  4.3 嵌入式现场终端设计  45-46
    4.3.1 嵌入式终端的功能  45
    4.3.2 嵌入式终端选取  45-46
  4.4 视频采集设计  46-47
    4.4.1 视频采集过程  46
    4.4.2 摄像头选用  46-47
    4.4.3 摄像头连接  47
  4.5 GPRS 无线通信硬件设计  47-51
    4.5.1 GPRS 通信分析  47-48
    4.5.2 MC35 模块选取  48
    4.5.3 MC35 连线  48-49
    4.5.4 基于MC35 的SIM 卡接口  49-50
    4.5.5 GPRS 硬件设计  50-51
  4.6 本章小结  51-52
第5章远程无线视频工业监控系统软件设计  52-89
  5.1 软件总体设计  52-53
  5.2 嵌入式Linux 系统分析  53-55
    5.2.1 嵌入式操作系统优势  53-54
    5.2.2 Linux 操作系统分析  54-55
    5.2.3 Linux 多线程编程分析  55
  5.3 终端软件平台分析  55-65
    5.3.1 U-boot 设计和实现  56-60
    5.3.2 Linux 在ARM 上的移植  60-65
  5.4 终端软件设计  65-83
    5.4.1 摄像头驱动设计  66-70
    5.4.2 视频压缩编码设计  70
    5.4.3 GPRS 无线通信软件设计  70-83
  5.5 远程监控机软件设计  83-88
    5.5.1 监控机功能组成  83
    5.5.2 软件开发平台  83
    5.5.3 监控机软件实现  83-88
  5.6 本章小结  88-89
第6章系统调试及分析  89-93
  6.1 系统调试  89-90
  6.2 系统运行测试  90
  6.3 系统结果分析  90-92
    6.3.1 调试结果  90-91
    6.3.2 系统特点  91-92
  6.4 本章小结  92-93
结论和展望  93-95
参考文献  95-100
攻读硕士学位期间发表的学术论文及科研工作  100-101
致谢  101

基于Linux的嵌入式远程无线视频工业监控系统的研制

内容摘要

全文目录

相似论文