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基于DM365的高清网络摄像机Web服务器设计

作　者: 冯中坚
导　师: 朱响斌
学　校: 浙江师范大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 网络摄像机高清嵌入式web服务器(EWS) HTTP引擎安全模块标准模块 DM365
分类号: TN948.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

越来越多的人关注如何将嵌入式设备接入网络,其中最常用的技术是通过在嵌入式设备中植入web服务器。web服务器能给客户提供标准且友好的统一界面,使得嵌入式系统更加标准化和人性化。嵌入式Web服务器(简称EWS)现在已经在很多领域得到应用,并且应用范围在不断扩大。在视频监控领域,虽然社会对其有着强烈的需求,但由于视频存储技术、网络传输技术等方面的约束,嵌入式网络监控产品一直不成熟。而今,面对市场的大量需求,而且各种技术瓶颈的不断突破,数字视频监控领域大力发展EWS的时机已经成熟。高清网络摄像机正是视频监控领域的最新成果,采用嵌入式Linux操作系统,通过DM365处理器将摄像头传来的视频信号进行压缩,形成在网络中传输的数据帧,通过在摄像机内部嵌入web服务器,用户便可以用浏览器设置摄像机内的视频参数,这些参数都是由web服务器直接或间接地进行处理,因此拥有一个高效、稳定的网络摄像机web服务器显得十分重要。本文在对Web服务器体系结构进行研究的基础上,通过对网络摄像机中的嵌入式web服务器需求的分析,以TI的DM365处理器为开发平台,设计一个满足网络摄像机需求的web服务器,支持多点访问,实现了网络摄像机内的web服务器与客户端之间的通讯。根据嵌入式web服务器在网络摄像机中的具体应用,本文提出了网络摄像机中EWS的设计目标：资源消耗少、稳定性好、安全性适中,并提出网络摄像机EWS的体系结构,包括HTTP引擎、安全模块、应用程序接口模块和标准模块四个主要功能模块,同时根据网络摄像机的特殊需求,提出了四个主要功能模块的设计方法,并且给出了具体设计流程及关键技术的实现,包括HTTP请求的解析、用户权限的认证、PSIA协议的实现等。本文还对web资源进行设计,包括web页面与web服务器的通讯和视频插件的定制,同时给出它们的实现方法。文章最后对网络摄像机的web服务器做了性能和稳定性的测试,得出了良好的结果,该web服务器满足本系统的应用需求,效果理想。本文的主要工作是如何将视频监控设备接入网络并且应用在局域网内部,在视频监控网络化领域发挥了一定程度上的实践和创新价值,同时本文的研究内容和实现方式对其它领域内实现嵌入式web服务器也有一定的参考作用。

全文目录

摘要  3-5
ABSTRACT  5-10
1 绪论  10-17
  1.1 引言  10-13
  1.2 EWS技术研究现状  13-14
  1.3 视频监控系统的发展趋势  14-15
  1.4 本文主要研究工作和内容安排  15-17
2 网络摄像机web服务器概述  17-22
  2.1 嵌入式web服务器与通用web服务器区别  17
  2.2 网络摄像机web服务器需求分析  17-18
  2.3 web通信协议介绍  18-21
    2.3.1 嵌入式TCP/IP协议  18-20
    2.3.2 HTTP协议  20-21
  2.4 本章小结  21-22
3 网络摄像机嵌入式web服务器开发平台  22-27
  3.1 硬件开发平台  22-23
    3.1.1 搭建硬件平台  22-23
    3.1.2 目标板介绍  23
  3.2 软件开发平台  23-26
    3.2.1 嵌入式Linux内核简介  24-25
    3.2.2 嵌入式Linux内核模块  25-26
  3.3 本章小结  26-27
4 网络摄像机中嵌入式web服务器设计  27-49
  4.1 设计目标  27-28
  4.2 网络摄像机web服务器体系结构设计  28-29
  4.3 网络摄像机EWS的HTTP引擎设计  29-38
    4.3.1 HTTP协议分析  29-30
    4.3.2 HTTP协议设计原理  30-31
    4.3.3 网络摄像机EWS的HTTP引擎设计  31-33
    4.3.4 嵌入式HTTP引擎守护进程设计  33-35
    4.3.5 解析HTTP请求的实现  35-38
  4.4 安全模块设计  38-41
    4.4.1 安全认证的实现  40-41
  4.5 应用程序接口设计  41-43
    4.5.1 应用程序接口机制选择  41
    4.5.2 CGI工作流程分析  41-43
  4.6 标准模块设计  43-47
    4.6.1 PSIA协议介绍  43-44
    4.6.2 PSIA框架分析  44-45
    4.6.3 PSIA在网络摄像机web服务器的实现流程  45-47
    4.6.4 PSIA协议的实现  47
  4.7 本章小结  47-49
5 网络摄像机web应用程序  49-60
  5.1 AJAX技术在本系统的应用  50-53
    5.1.1 AJAX技术原理  50-52
    5.1.2 AJAX技术在本系统的实现  52-53
  5.2 ActiveX视频插件定制  53-57
    5.2.1 VLC介绍  54
    5.2.2 VLC分析  54-55
    5.2.3 VLC功能移动侦测区域设置实现  55-57
  5.3 Web页面的设计  57-59
    5.3.1 主监控页面  58
    5.3.2 主监控页面的实现  58-59
  5.4 本章小结  59-60
6 系统性能和稳定性测试  60-65
  6.1 测试环境搭建  60-63
  6.2 web服务器性能测试  63-64
  6.3 web服务器稳定性测试  64
  6.4 本章小结  64-65
7 总结与展望  65-67
  7.1 本文总结  65-66
  7.2 未来工作  66-67
参考文献  67-69
致谢  69-70
攻读学位期间取得研究成果  70-72

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