2PSK系统课程设计

《通信原理》课程设计说明书视频监控系统设计

学院：电气与信息工程学院

学生姓名：冼达康

指导教师：张峰职称: 助教

专业：通信工程

班级：通信1302班

学号： 1330440216

完成时间： 2016年12月

湖南工学院《通信原理》课程设计课题任务书学院：电气与信息工程学院专业：通信工程

摘要

随着网络通信技术和嵌入式技术的发展，基于嵌入式Web服务器的视频监控系统已成为监控领域的发展趋势。

本设计通过搭建嵌入式环境，编写程序并将程序导入开发板中并实现视频监控的功能。设计中首先对视频监控系统现阶段的发展及课题的意义进行了概述，其次对GEC210开发板进行了简介并介绍QT平台的搭建步骤。然后分别介绍了在设计中用到的三个主要技术，最后把程序导入开发板，实现了视频监控的功能。

关键词：嵌入式；GEC210；QT

目录

1 绪论 (1)

1.1 课题的研究意义 (1)

1.2 课题的国内发展状况 (1)

1.2.1 模拟视频监控系统 (1)

1.2.2 本地数字视额监控系统 (1)

1.2.3 远程网络视频监控系统 (2)

1.3 课题的研究内容 (2)

2 GEC210的简介及QT平台的搭建 (3)

2.1 GEC210的简介 (3)

2.2 QT平台的搭建 (4)

3 设计的主要技术 (7)

3.1 FrameBuffer (7)

3.2 YUYV转换RGB (8)

3.3 video4linux (9)

4 功能实现测试 (15)

结束语 (17)

参考文献 (18)

致谢 (19)

附录A 程序代码 (20)

1 绪论

1.1 课题的研究意义

随着网络通信技术和嵌入式技术的发展，基于嵌入式Web服务器的视频监控系统已成为监控领域的发展趋势，采用B／S架构的嵌入式Web服务器，监控者无需到现场操作，系统成本低廉，设备体积小巧，安装方便，故障维护升级简单，安全可靠，满足了现代消费者的需求。

视频监控系统的产生和发展有两个方面的原因：一方面，随着人们安全防范观念的加强，人们迫切希望通过监控的方式来预防和减少公共场所的破坏及犯罪活动。另一方面，视频技术和网络通信技术日益成熟，为它的实现和应用奠定了基础；而计算机技术和多媒体技术的迅速发展，将自动控制和多媒体技术融入到视频监控系统中来，促进了它的普及和应用。

网络通信和微电子技术的快速发展和人民物质生活水平的提高，使得人们的生产行为，生活方式发生了重大的变化，视频监控以其直观，方面和内容丰富等特点日益受到人们的重视。安防监控从银行到交通路口，从连锁超市到小区范围，都会看到监控产品的存在，大量犯罪案件在安防监控产品的帮助下破获。人们意识到视频监控对生产生活的安全非常重要，而网络视频监控凭借其先进的技术和贴近用户习惯的使用方式，逐步走进人们的生活当中。视频监控系统在保护安全，预防犯罪方面起到不可低估的作用，监控市场领域不断扩大。据权威部门统计，1998年全国图像监控系统的市场总额为650亿元,今年来一直保持1﹪至30﹪的速度快速增长。随着摄像设备价格逐渐下降，计算机计算能力增强和网络速度的提高，视频监控技术得到了快速的发展。

1.2 课题的国内发展状况

1.2.1 模拟视频监控系统

采用模拟方式传输，最简单的就是将图像信号直接送入视频电缆进行传输。每一监控点的视频信号都通过一条电缆线连接到中心控制室的多路切换器上，以手动切换方式选择监控点图像，使之显示在监视器上。模拟视频监控有以下弊端:运行及维护成本高;视频图像的质量不能在任意时刻调整;无法联网，只能以点对点的方式监控现场，使得布线工程量极大;检索困难;难以做到无人值守。

1.2.2 本地数字视额监控系统

进入20世纪80年代，随着数字化技术的发展，人们从过去的模拟处理方式转向数字处理方式，开始使用计算机处理图像信号。利用计算机的数据处理能力与显示器的高清晰度，将视频信号通过视频采集卡采集到计算机中，显示在显示器上，大大提高了图

像的画质，但是控制与切换仍采用传统的单片机方式，只是计算机串口与之相连，完成控制工作。尽管它有良好的人机界面，较好的稳定性，但它不能称为真正的数字图像监控系统。其根本原因在于系统设计的出发点不是基于计算机，而是基于传统模式。大部分时间里，计算机只是充当一个外部监视器的角色，并且传统单片机系统固有的弊端并没有克服，通信协议的多样化与专用化很难统一，导致现有的计算机资源远远满足不了多种设备的要求。另外计算机的运行速度较低，而数字视频的数据量又很大，这样就限制了利用一台计算机同时处理更多数字视频信号的能力。很难组建大型监控系统。

1.2.3 远程网络视频监控系统

第三代视频监控系统——远程网络视频监控系统。远程网络视频监控系统的关键设备是网络视频信号采集终端(也被称为视频服务器)，网络视频信号采集终端采用嵌入式实时多任务操作系统。摄像机送来的视频信号在网络视频信号采集终端数字化后由高效压缩芯片压缩，通过内部总线送到网络接口发送到网络上，网络上用户可以直接用在PC机上用浏览器观看网络视频信号采集终端传送过来的摄像机所拍摄的图像，授权用户还可以通过计算机网络透过网络视频信号采集终端控制摄像机镜头和云台的动作或

对系统进行配置操作。由于把视频压缩和网络功能集中到一个体积很小的设备内，可以直接连入局域网，达到即插即用，省掉多种复杂的电缆，安装方便，仅需设置一个IP

地址，用户也无需安装任何硬件设备，仅通过PC机用浏览器即可观看。数字网络视频监控系统与其它监控系统的比较：布控区域广阔。数字网络视频监控系统的网络视频信号采集终端直接连入网络，没有线缆长度和信号衰减的限制，同时网络是没有距离概念的，彻底抛弃了地域的概念，扩展布控区域;系统具有几乎无限的无缝扩展能力。所有设备都以IP地址进行标识，增加设备只是意味着IP地址的扩充;可组成非常复杂的监控网络。采用基于网络视频信号采集终端为核心的系统，在组网方式上与以往的监控方式有极大的不同，由于视频信号采集终端输出已完成模拟到数字的转换并压缩，采用统一的协议在网络上传输，支持跨网关、跨路由器的远程视频传输;性能稳定可靠，无需专人管理。视频信号采集终端实际上基于嵌入式电脑技术，采用嵌入式实时多任务操作系统，又由于视频压缩和网络功能集中到一个体积很小的设备内，直接连入局域网或广域网，即插即看，系统的实时性、可靠性大大提高，也无需专人管理，非常适合无人值守的环境;当需要同时观看多路监控视频时，对网络带宽就会有一定的要求。

1.3 课题的研究内容

本文研究的主要内容，通过QT软件，编写程序并导入GEC210嵌入式开发板中去，开发板外接摄像头，从而实现视频实时监控的功能