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图像与视频监控系统是应用计算机与通信技术实现对目标区域信息进行监视的系统,常用于交通、能源、公安、保卫、军事等领域。随着嵌入式系统软硬件的快速发展,无线通信网络带宽和覆盖范围的增大以及费用的降低,图像与视频监控系统的应用范围不断扩大,基于嵌入式系统的远程无线图像与视频监控系统开始成为新的研究热点。
本研究课题为“基于S3C24.10和Linux平台的图像无线传输”。该设计是使用ARM嵌入式系统,USB摄像机(网眼2000),GPRS(MC55)通信模块组成的一个嵌入式无线图像监控系统。它采用嵌入式Linux操作系统,使用开放的TCP/IP协议标准,借鉴相关开源软件,组成一个整体结构简单、数据处理能力强、扩展性好、控制方便、速度快、体积小、性价比高的嵌入式系统。该设计还可应用于车载系统等远程视频监控环境,并可根据需要增加其它功能。
课题使用S3C2410嵌入式平台负责程序控制和数据处理。S3C2410是一款应用广泛的ARM9微处理器,运行频率达203MHz,拥有丰富的外设资源,可以运行Linux和WinCE等操作系统以及进行较为复杂的信息处理,功能强大。在S3C2410平台上使用Linux操作系统,快速稳定,开发方便,还可以使用开源软件的成果,降低开发难度,方便进行后续开发和功能扩展。
本文首先介绍了ARM嵌入式系统开发平台,嵌入式Linux应用程序的开发流程和环境,包括交叉编译,Bootloader,文件系统,NFS等相关知识。然后介绍GPRS,使用内置TCP/IP协议栈的MC55模块构成GPRS DTU的主要硬件电路,分析了通过PPP拨号上网和使用MC55内置协议栈两种方式建立GPRS传输数据的方法。接着介绍USB摄像头相关知识,在Linux下编泽OV511摄像头驱动,如何使用video4linux视频控制接口,还介绍了PNG图像文件格式和使用libpng库生成图像文件的方法。介绍了使用FTP协议传输图像文件的三种方案:使用多种使用FTP自动传输文件的Shell脚本,及其在C程序中的调用;使用socket编程实现FTP文件传输;通过串口使用MC55内置的FTP Client功能。最后介绍了程序整体流程,分析了顺序和多线程的两种流程的优缺点,完成图像拍摄,文件保存,数据传输功能,并提出系统可能的扩展功能。