基于Linux的QT嵌入式网络视频监控系统的设计与实现

基于LINUX的QT嵌入式网络视频监控系统的设计与实现(任务书,外文翻译,毕业论文15700字,程序代码,答辩PPT)
摘  要
   本文分析了一种基于嵌入式Linux的网络视频监控系统。系统以嵌入式LINUX为核心平台，通过嵌入式平台建立的基于TCP/IP协议的视频服务器，将usb摄像头采集来的图像数据压缩后，经过网络传输，完成对监控现场的网络视频监控任务。
论文首先阐述了嵌入式网络视频的监控系统的发展状况，以及整体构建，然后介绍了嵌入式Linux操作系统以及各种软件开发平台，分析了主要的编程技术以及如何搭建交叉编译平台，并对在LINUX操作系统下的USB驱动程序进行了研究。
本文重点讨论了图像采集、编码和网络通信程序的设计原理与实现。最后以提供的例子进行了系统整体测试，并提出了进一步开发设想。
本文的研究结果具有较大的工程实际意义，并对基于IP技术的各种视频通信应用具有一定的参考价值。
关键词： 嵌入式; LINUX; 视频监控; TCP/IP; QT;
 
Designand implementation of embedded monitoring system
Abstract
    This paper analyzes a network video monitoring system based on embedded Linux. The system uses embedded LINUX as the core platform, video server based on TCP/IP protocol is established through the embedded platform, the image data collected by the USB camera to compression, through the network transmission, network video monitoring task of monitoring the scene.
    This paper first describes the development status of embedded network video monitoring system, as well as the overall construction, then introduced the embedded Linux operating system and software development platform, analyzed the main programming technology and how to build the cross compile platform, and in the LINUX operating system under the USB driver program based on.
    This paper discussed the design principle and implementation of image acquisition, coding and network communication program. Finally, in order to provide examples of the system is tested, and put forward the plan of further development.
    The results of this research have great practical significance, and the IP technology based on video communication application has some reference value.

Keywords: embedded system; LINUX; video; surveillance; TCP/IP; QT

本论文的主要工作
本文根据视频监控系统的工作流程，结合已经拥有的技术，打算开发一套基于Linux操作系统下的视频监控系统，监控系统通过视频摄像头来采集视频数据，在接收到视频数据后，服务器使用LINUX下的V4L2格式对数据进捕获，并对信息进行必要的处理。之后通过TCP/IP的传输方式，将数据传输到客户端，客户端对传输的信息进行处理后，将其完整的显示在其屏幕上，并将视频压缩成通用的AVI格式保存，同时实现几个常用到的功能，比如说将视频的某个瞬间进行拍照并保存成图片等。
本文笔者的任务如下：
熟悉Linux操作系统，掌握Linux下的常用的操作命令。探索基于Linux平台下的软件开发流程。熟练的掌握Linux下的各种开发工具，掌握LINUX下对特定的视频摄像头的驱动程序的编写和读取。
深入理解基于Linux下的Video for LINUX 2的接口函数，用于捕获视频信息，仔细研究可以将图片压缩成视频的开源库，实现视频的压缩和存储。

全文共分为五章，各章内容安排如下：
第一章  绪论。介绍研究背景，并对视频监控系统的现状和发展情况做一个简要的说明，提出研究目的和意义，进一步明确研究目标以及所要完成的工作。
第二章  视频监控系统的开发平台。对平台做一个简单的介绍，并介绍搭建的过程。
第三章  V4L2的介绍与使用方式。对Linux下的Video For LINUX 2进行详细的介绍，并详细讲述使用方法和重要函数。
第四章  视频监控系统的软件设计和编码。软件部分采用模块化设计，通过对服务端和客户端的分别编码，实现整个视频监控系统的设计和实现。
第五章 结束语。对所完成的任务进行总结，指出该系统的不足指出，以此来展望之后的研究。
 

目  录
摘  要    i
Abstract    ii
1.绪论    1
1.1 研究背景及现状    1
1.1.1 研究背景    1
1.1.2 视频监控的现状    1
1.2 研究目的和意义    2
1.3 本论文的主要工作    3
1.4 论文总体结构    3
2.硬件平台概述    4
2.1 硬件平台介绍    4
2.1.1 摄像头介绍    4
2.1.2 运行硬件平台介绍    5
2.2 软件平台介绍    5
2.2.1 LINUX操作系统    5
2.2.2 QT    6
2.2.3 Vi编辑器    9
2.2.4 ARM交叉编译环境    10
3.V4L2详细介绍    12
3.1 V4L2概述    12
3.1.1什么是V4L2    12
3.1.2 V4L2的主要功能    12
3.2 V4L2使用方法    13
3.2.1 V4L2驱动的主要ioctl    13
3.2.2 V4L2的主要结构    13
3.2.3 V4L2操作流程    14
4 .软件详细设计    16
4.1  软件运行环境方案    16
4.2  服务器设计方案    16
4.2.1 视频采集初始化    16
4.2.2 申请并设置视频采集的帧缓冲区    17
4.2.3 视频传输    19
4.3  客户端设计方案    20
4.3.1 客户端界面    20
4.3.2 录像功能    23
4.3.3 拍照功能    23
4.4 软件使用流程说明    24
4.4.1 打开服务端    24
结  论    29
致  谢    30
参考文献    31
外文原文    32
中文翻译    46