基于Linux、QT的视频监控系统的设计与实现--毕业论文.doc

本科学生毕业论文（设计）题目(中 文):基于Linux、QT的视频监控系统的设计与实现(英 文):Design and implementation of videomonitoring system based on Linux and QT姓 名XXXX学 号XXXXXXXXXXXX院 （系）XXXXXXXX专业、年级XXXXXXXXXX指导教师XXXX2014年 5 月 8 日I湖南科技学院本科毕业论文（设计）诚信声明本人郑重声明：所呈交的本科毕业论文（设计），是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议，除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 本科毕业论文（设计）作者签名： 年 月 日27 毕业论文（设计）任务书课题名称：基于Linux、QT的视频监控系统的设计与实现学生姓名：XXXX系 别：XXXXXXXX专 业：XXXXXXXX指导教师：XXX 2013 年 11 月 30 日湖南科技学院本科毕业论文（设计）任务书1、主题词、关键词： linux、QT技术、v4l2编程、http协议2、毕业论文（设计）内容要求：（1）介绍项目背景及未来发展应用方向；（2）介绍Linux系统下视频的采集技术v4l2；（3）分析需求以及设计整个项目的框架；（4）分析服务器、客户端功能的实现；（5）编写程序实现各模块的功能；（6）进行系统测试以及软件部分的程序调试；（7）对整个系统的设计情况进行分析总结。3、文献查阅指引：1凌进.网络视频监控技术的应用和发展D北京：北京邮电大学20076，7:38.2贾智平，张瑞华嵌入式系统原理与接口技术M清华大学出版社，20057，5:42.3刘峥嵘等嵌入式Linux应用开发详解M.北京：机械工业出版社，20046,21:216.4倪继利Linux内核分析及编程M北京：电子工业出版社，20061,4:315.5戴丽基于Video4Linux的USB摄像头图像采集实现J合肥工业大学2006,2:31.6刘斌基于嵌入式系统的视频采集模块的设计D西安电子科技大学，2006,53:38.7许海燕,付炎.嵌入式系统技术与应用M .机械工业出版社，2002.8邹思轶.嵌入式Linux 设计与应用M .清华大学出版社，2002.9刘富强.数字视频监控系统开发及应用M .北京:机械工业出版社，2003.10王英杰,陈祥献，耿晨歌.嵌入式网络化多媒体视频监控系统的设计与实现J .工业控制计算机，2003 ，5 (16) :24 25.11萨默菲尔德（英），布兰切特（加）C.GUI.QT.4编程（第二版） 电子书12Linux窗口程序设计-QT4精彩实例分析-PTF 电子书4、毕业论文（设计）进度安排：2013年11月：选定题目，查找资料，确定总体设计思路2013年12月：论文开题2014年 2 月：进行模块分析，动手设计电子电路2014年 3 月：进行程序的调试，结合相应的硬件进行测试2014年 4 月：开始撰写论文初稿2014年 4 月下旬：修整和完善论文内容，交由指导老师评阅并最终定稿2014年 5 月上旬：制作PPT，完成毕业论文答辩教研室意见： 负责人签名： 注：本任务书一式三份，由指导教师填写，经教研室审批后一份下达给学生，一份交指导教师，一份留系里存档。湖南科技学院本科毕业论文（设计）开题报告书论文（设计）题目基于Linux、QT的视频监控系统的设计与实现作 者 姓 名XX所属系、专业、年级 电子工程系 XXXXXX专业 XXXX年级指导教师姓名、职称XXXX预计字数13000开题日期2013.12.21选题的根据：1）说明本选题的理论、实际意义2）综述国内外有关本选题的研究动态和自己的见解随着社会的网络技术的不断更新，计算机多媒体应用技术及网络技术方面的发展之迅速是有目共睹的，在银行，商场监控，城市交通管理，酒店等安全保卫方面，视频监控系统的市场需求量大幅度上升，市场上出现了多种图像采集和传输的产品，视频监控系统的发展趋势必然是数字化，网络化，即采用嵌入式网络摄像机，利用嵌入式监控设备体积小巧，性能稳定，通讯便利等特点。由于我国基于嵌入式技术的网络视频监控系统的研发刚刚起步，而且主要是针对一些大，中型视频监控工程所开发的，对于小型厂矿，企业，学校和家庭而言，其成本高，系统功能复杂而县冗余，所以针对上述用户群，设计并研究一种简便，廉价，新型的基于嵌入式系统的是视频监控系统具有很大的工程实际意义。主要内容：（1）介绍项目背景及未来发展应用方向；（2）介绍Linux系统下视频的采集技术v4l2；（3）分析需求以及设计整个项目的框架；（4）分析服务器、客户端功能的实现；（5）编写程序实现各模块的功能；（6）进行系统测试以及软件部分的程序调试；（7）对整个系统的设计情况进行分析总结。研究方法：（1）利用V4L2框架从USB摄像头采集视频数据（2）利用多媒体处理第三方库ffmpeg将采集到的视频数据进行编解码（3）通过Socket网络编程搭建服务器，进行数据传输完成期限和采取的主要措施：完成期限：2014年2月：进行模块分析，动手设计电子电路2014年3月：进行程序的调试，结合相应的硬件进行测试2014年4月：开始撰写论文初稿2014年4月下旬：修整和完善论文内容，交由指导老师评阅并最终定稿2014年5月上旬：制作PPT，完成毕业论文答辩主要措施：1学习Linux系统编程的相关知识，以及v4l2编程的方法2学习流媒体处理的相关知识3与老师和同学交流、探讨，接受其指导和建议,形成自己的观点和思路。主要参考资料：1凌进.网络视频监控技术的应用和发展D北京：北京邮电大学20076，7:38.2倪继利Linux内核分析及编程M北京：电子工业出版社，20061,4:315.3戴丽基于Video4Linux的USB摄像头图像采集实现J合肥工业大学2006,2:31.4刘斌基于嵌入式系统的视频采集模块的设计D西安电子科技大学，2006,53:38.5许海燕,付炎.嵌入式系统技术与应用M .机械工业出版社，2002.6邹思轶.嵌入式Linux 设计与应用M .清华大学出版社，2002.7刘富强.数字视频监控系统开发及应用M .北京:机械工业出版社，2003.8王英杰,陈祥献，耿晨歌.嵌入式网络化多媒体视频监控系统的设计与实现J 9萨默菲尔德（英），布兰切特（加）C.GUI.QT.4编程（第二版） 电子书10Linux窗口程序设计-QT4精彩实例分析-PTF 电子书指导教师意见： 指导教师签名： 教研室意见：签 名： 年 月 日开 题 报 告 会 纪 要时间 2013.12.21地点XXXX与会人员姓 名职务（职称）姓 名职务（职称）姓 名职务（职称）XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX会议记录摘要：1XXXX老师问：设计的亮点是什么？ 答：本次设计采用的是Linux操作系统，由于我们所学的专业中从没接触过Linux操作系统，所以本次设计具有一定的挑战性。采用了模块化的设计方式，同时采用了B/S架构和C/S架构，具有较强的可扩展性。2XXXX老师问：什么是B/S架构，什么是C/S架构？ 答：B/S架构即浏览器/服务器模式，而C/S架构则是大家熟知的客户机和服务器结构。3XXXX老师问：视频数据的采集是如何实现的？答：本次设计全部在Linux操作系统下完成，Linux给用户提供了一套视频开发的接口(V4L2)，并提供了API开发文档。通过调用V4L2的接口函数就可以采集到视频数据。会议主持人：记 录 人：年 月 日指导小组意见负责人签名： 年 月 日系部 意 见负责人签名：年月日注：此表由学生本人填写，一式三份，一份留系里存档，指导老师和本人各保存一份湖南科技学院毕业论文（设计）中期检查表毕业论文（设计）题 目基于Linux、QT的视频监控系统的设计与实现学生姓名XXXX学 号XXXX系 别XXXX专 业XXXX指导教师XXXX检查日期XXXX指导教师检查情况记载及修改意见：查看毕业设计是否已经完成，以及是否开始撰写论文初稿。记录毕业设计完成情况：1. 毕业设计已经初步完成，程序中还有一些bug需要进行调试修改。2. 某些功能还不够齐全，需要进一步完善。3. 采集到的视频不够清晰，可能是摄像头的分辨率问题或者压缩编码时出现的问题，如果是压缩编码时的原因，需要调试程序代码。4. 经过对该系统性能的测试，发现编码时消耗cpu资源比较高，需要进一步完善优化程序。5. 经过对该系统的功能测试，发现无法实现多个客户端同时监控。6. 指导论文该如何撰写。签名： 注：此表用于指导教师在学生毕业论文（设计）初稿完成后对学生执行任务书情况进行中期检查时用，由指导教师填写。湖南科技学院毕业设计（论文）指导过程记录表毕业论文(设计)题目基于Linux、QT的视频监控系统的设计与实现学生姓名XXXX学号XXXX专业班级XXXX指导教师XXXX职称XXXX系（教研室）XXXX指导过程记录指导内容记录(一)熟悉V4L2编程技术，以及相应的接口函数。学 生 签 名： 2014 年 3 月 20 日 指导教师签名： 2014 年 3 月 20 日指导内容记录(二)熟悉huffman编码的基本原理，以及如何实现图像的压缩编码。学 生 签 名： 2014 年 3 月 25 日 指导教师签名： 2014 年 3 月 25 日指导内容记录（三)如何利用v4l2编程操作USB摄像头，以及从摄像头获取图片到本地。学 生 签 名： 2014 年 3 月 28 日 指导教师签名： 2014 年 3 月 28 日指导内容记录(四)Linux操作系统下编程的熟悉，以及在Linux下能够成功采集到视频流。学 生 签 名： 2014 年 4 月 2 日 指导教师签名： 2014 年 4 月 2 日指导过程记录指导内容记录(五)将在Linux环境下采集到的视频数据，利用huffman进行压缩编码。学 生 签 名： 2014 年 4 月 5 日 指导教师签名： 2014 年 4 月 5 日指导内容记录(六)熟悉Linux环境下网络编程技术，并成功搭建服务器。学 生 签 名： 2014 年 4 月 6 日 指导教师签名： 2014 年 4 月 6 日指导内容记录(七)利用QT编写客户端程序，并通过socket网络获取视频数据。学 生 签 名： 2014 年 4 月 8 日 指导教师签名： 2014 年 4 月 8 日指导内容记录(八)利用QT编程技术，将获取到的视频数据渲染出来。学 生 签 名： 2014 年 4 月 10 日 指导教师签名： 2014 年 4 月 10 日答辩小组组长意见(对情况是否属实做出意见)组长(签名)： 201 年 月 日注：本表与毕业论文一起装订存档。湖南科技学院本科毕业论文（设计）评审表论文题目基于Linux、QT的视频监控系统的设计与实现作者姓名XXXX所属系、专业、年级XXXX系 XXXX专业 XXXX年级指导教师姓名、职称XXXX字 数13000定稿日期2014.5.8中文摘要随着社会的网络技术的不断更新，计算机多媒体应用技术及网络技术方面的发展之迅速是有目共睹的，在银行，商场监控，城市交通管理，酒店等安全保卫方面，视频监控系统的市场需求量大幅度上升，市场上出现了多种图像采集和传输的产品，视频监控系统的发展趋势必然是数字化，网络化，即采用嵌入式网络摄像机，利用嵌入式监控设备体积小巧，性能稳定，通讯便利等特点。论文中主要介绍了整个系统的开发流程，运用模块化分析设计的方法，采用各个模块程序流程图对整个系统的设计以及实现进行详细的说明，全文共分为绪论、系统的总体设计、各模块的具体功能实现、视频监控系统的测试以及结论这五个部分。利用v4l2进行数据采集，基于TCP编程和多线程编程对数据进行处理，QT技术来实现客户端程序。关键词（3-5个）Linux，QT技术，v4l2编程，http协议英文摘要Along with the network technology unceasing renewal, computer multimedia technology and network technologys rapid development is be obvious to people, in the bank, market monitoring, city traffic management, hotel security, video surveillance system is greatly increased market demand, the emergence of a variety of image acquisition and transmission products on the market, development trend of video surveillance system is digital, networked, which uses embedded network camera, using the embedded monitoring device has the advantages of small volume, stable performance, convenient communication, etc.The paper mainly introduces the system development process, the use of the design method of modularization analysis, the program flow chart of each module of the system design and implementation are described in detail, the full text is divided into introduction, the overall design of the system, each module of the specific function realization of video monitoring system, and the conclusion of this test the five part. Data collection by v4l2, TCP and multi thread programming for data processing based on QT technology to realize the client program.关键词(3-5个)Linux， QT Technology， v4l2 Programming，http Protocol指导教师评定成绩评审基元评审要素评审内涵满分指导教师实评分选题质量25%目的明确符合要求选题符合专业培养目标，体现学科、专业特点和教学计划的基本要求，达到毕业论文（设计）综合训练的目的。10理论意义或实际价值符合本学科的理论发展，有一定的学术意义；对经济建设和社会发展的应用性研究中的某个理论或方法问题进行研究，具有一定的实际价值。10选题恰当题目规模适当，难易度适中；有一定的科学性。5能力水平40%查阅文献资料能力能独立查阅相关文献资料，归纳总结本论文所涉及的有关研究状况及成果。10综合运用知识能力能运用所学专业知识阐述问题；能对查阅的资料进行整理和运用；能对其科学论点进行论证。10研究方案的设计能力整体思路清晰；研究方案合理可行。5研究方法和手段的运用能力能运用本学科常规研究方法及相关研究手段（如计算机、实验仪器设备等）进行实验、实践并加工处理、总结信息。10外文应用能力能阅读、翻译一定量的本专业外文资料、外文摘要和外文参考书目（特殊专业除外）体现一定的外语水平。5论文质量35%文题相符较好地完成论文选题的目的要求。5写作水平论点鲜明；论据充分；条理清晰；语言流畅。15写作规范符合学术论文的基本要求。用语、格式、图表、数据、量和单位、各种资料引用规范化、符合标准。10论文篇幅10000字左右。5实评总分 成绩等级 指导教师评审意见： 指导教师签名： 说明：评定成绩分为优秀、良好、中等、及格、不及格五个等级，实评总分90100分记为优秀，8089分记为良好，7079分记为中等，6069分记为及格，60分以下记为不及格。评阅教师评定成绩评审基元评审要素评审内涵满分评阅教师实评分选题质量25%目的明确符合要求选题符合专业培养目标，体现学科、专业特点和教学计划的基本要求，达到毕业论文（设计）综合训练的目的。10理论意义或实际价值符合本学科的理论发展，有一定的学术意义；对经济建设和社会发展的应用性研究中的某个理论或方法问题进行研究，具有一定的实际价值。10选题恰当题目规模适当，难易度适中；有一定的科学性。5能力水平40%查阅文献资料能力能独立查阅相关文献资料，归纳总结本论文所涉及的有关研究状况及成果。10综合运用知识能力能运用所学专业知识阐述问题；能对查阅的资料进行整理和运用；能对其科学论点进行论证。10研究方案的设计能力整体思路清晰；研究方案合理可行。5研究方法和手段的运用能力能运用本学科常规研究方法及相关研究手段（如计算机、实验仪器设备等）进行实验、实践并加工处理、总结信息。10外文应用能力能阅读、翻译一定量的本专业外文资料、外文摘要和外文参考书目（特殊专业除外）体现一定的外语水平。5论文质量35%文题相符较好地完成论文选题的目的要求。5写作水平论点鲜明；论据充分；条理清晰；语言流畅。15写作规范符合学术论文的基本要求。用语、格式、图表、数据、量和单位、各种资料引用规范化、符合标准。10论文篇幅10000字左右。5实评总分 成绩等级 评阅教师评审意见： 评阅教师签名： 说明：评定成绩分为优秀、良好、中等、及格、不及格五个等级，实评总分90100分记为优秀，8089分记为良好，7079分记为中等，6069分记为及格，60分以下记为不及格。湖南科技学院本科毕业论文（设计）答辩记录表论文题目基于Linux、QT的视频监控系统的设计与实现作者姓名XXXX所属系、专业、年级XXXX系 XXXX专业 2010年级指导教师姓名、职称XXXX答 辩 会 纪 要时间2014年5月18日地点XXXX答辩小组成员姓 名职务（职称）姓 名职务（职称）姓 名职务（职称）XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX答辩中提出的主要问题及回答的简要情况记录：1.XXX老师问：为什么要进行图像的压缩，图像的压缩是如何实现的？答：从USB采集到的视频数据是无法直接渲染出来的，所以要将采集到的视频数据进行压缩编码，把图片转换成jpeg或者jpg格式，这样就能将视频图像直接渲染出来。图像的压缩编码是采用huffman编码实现的，由于huffman编码开源，使用方便。2.XXX老师问：整个系统的设计采用的是什么架构，如何实现的？ 答：整个系统设计的巧妙之处就在于架构，采用的是C/S架构与B/S架构并存的设计理念，这将提升了用户体验，使用户在使用是更加灵活，更加方便。具体的实现方法是在服务端数据处理模块中将数据根据http协议进行的封装，浏览器能直接访问，客户端也可以将视频数据提取出来。3.XXX老师问：视频的渲染是如何实现的？答：视频的渲染是整个系统中相当重要的一部分，通过QT中的安全机制信号(signals)和槽(slots)以及QT控件的绘图事件来完成视频的渲染过程。会议主持人：记 录 人：年 月 日答辩小组意见评语：评定等级： 负责人（签名）： 年 月 日系学位委员会意见评语：论文（设计）最终评定等级：负责人（签名）： 系部（公章） 年月 日校学位委员会意见评语：评定等级： 负责人（签名）： 年月 日目 录绪论11 基于Linux、QT的视频监控系统概述41.1 视频监控系统的组成41.2 开发环境简介41.2.1 Linux环境简介41.2.2 QT技术简介41.2.3 V4L2编程技术简介52 系统总体设计概述72.1 分析系统需求72.2 系统的软件结构及整体框架72.2.1 整体结构框图72.2.2 模块的功能分析83 系统中各模块功能的具体实现93.1 服务器：数据采集部分93.1.1 模块功能描述93.1.2 技术概要93.1.3 逻辑概要及流程图103.2 服务器：数据处理173.2.1 模块功能描述173.2.2 技术概要173.2.3 逻辑概要及程序流程图173.3 客户端：数据获取193.3.1 模块功能描述193.3.2 技术概要193.3.3 逻辑概要及流程图193.4 客户端：QT视频渲染213.4.1 模块功能描述213.4.2 技术概要223.4.3 逻辑概要及流程图224 视频监控系统测试234.1 系统测试目标234.2 系统测试过程234.3 系统测试结果25结论26参考文献27致 谢28插图索引图1 视频监控系统结构图7图2 服务器（server）端视频数据采集流程10图3 打开USB摄像头设备流程图11图4 查询视频设备信息流程图12图5 设置视频采集方式流程图13图6 申请缓冲区流程图14图7 缓冲区设置流程图15图8 视频数据处理流程图16图9 服务器端数据处理流程图18图10 服务器端数据帧封装结构图19图11 服务器与客户端TCP网络编程流程图20图12 客户端的数据分割流程图21图13 客户端视频渲染模块流程图22图14 启动系统效果图（左：客户端，右：服务端）24图15 客户端准备连接时效果图（左：客户端，右：服务端）24图16 系统网络连接后效果图（左：客户端，右：服务端）25基于Linux、QT的视频监控系统的设计与实现摘 要随着社会的网络技术的不断更新，计算机多媒体应用技术及网络技术方面的发展之迅速是有目共睹的，在银行，商场监控，城市交通管理，酒店等安全保卫方面，视频监控系统的市场需求量大幅度上升，市场上出现了多种图像采集和传输的产品，视频监控系统的发展趋势必然是数字化，网络化，即采用嵌入式网络摄像机，利用嵌入式监控设备体积小巧，性能稳定，通讯便利等特点。在我国现阶段，流媒体技术以及嵌入式网络视频监控技术的研发还不够成熟，大多是针对那些大，中型工程所开发的视频监控系统。但是对于小型的场所来说，成本太高，视频监控系统的功能复杂。因此我们可以设计一种低成本的，简便的，新型的视频监控系统针对上述用户群。这是一项非常有意义的工程。视频监控系统的设计论文主要介绍了整个系统的开发流程，运用模块化分析设计的方法，采用各个模块程序流程图对整个系统的设计以及实现进行详细的说明，全文共分为绪论、系统的总体设计、各模块的具体功能实现、视频监控系统的测试以及结论这五个部分。利用v4l2进行数据采集，基于TCP编程和多线程编程对数据进行处理，QT技术来实现客户端程序。视频数据的发送是采用HTTP协议，Linux系统下C语言编程实现的。【关键词】：Linux QT技术 v4l2编程 http协议Design and implementation of video monitoring system based on Linux and QTAbstractAlong with the social network technology unceasing renewal, computer multimedia application technology and network technology aspects of the rapid development of is be obvious to all.in banks, shopping malls monitoring, urban traffic management, security and other aspects of the hotel. Market demand for video surveillance systemincreased significantly. Appeared on the market a variety of image acquisition and transmission products, the development trend of video surveillance system must be digital, network, and the use of embedded network camera. With the embedded monitoring equipment compact, stable performance, communication facilities and so on. At the present stage of our country, research and development of streaming media technology and the embedded network video monitoring technology is not mature enough, mostly in those big, video monitoring system and medium engineering development. But for a small place, the cost is too high, the video monitoring system with complex functions. Therefore, we according to the user group, can design a simple, low cost, video monitoring system model. This is a very meaningful project. This paper mainly introduces the system development process, the use of the design method of modularization analysis, the program flow chart of each module of the system design and implementation are described in detail, the full text is divided into introduction, the overall design of the system, each module of the specific function realization of video monitoring system, and the conclusion of this test the five part. Data collection by v4l2, TCP and multi thread programming for data processing based on QT technology to realize the client program. Sending video data is using HTTP protocol, the Linux system under the C programming language.【Key words】 Linux QT Technology v4l2 Programming http Protocol绪论Linux是一个基于Unix的操作系统，它也是Unix家族的一元，与Unix不同的是，它可以运行在不同的硬件平台上，它于1991年诞生于芬兰的一个大学生Linus Torvalds手中，不过当时还只是一个雏形，为了不让自己的这个羽翼未满的操作系统夭折，Linus将自己的作品Linux通过Internet发布，从此大量的一批知名的、不知名的编程人员以及电脑黑客加入到Linux系统的开发过程中来，Linux就这样的逐渐成长起来了1。到目前为止，Linux的内核已经发展到了3.14，并在次基础上发展了数十种发行版，其中有经过长期发展洗礼的Redhat(Fedora),也有发展迅猛使用方便的Ubuntu。在流媒体技术的发展中，视频技术的发展越来越迅速，大量应用于安防与教育事业，比如在远程视频教育、在线远程视频会议、医疗、各种场所的视频监控以及危险区域的探测等方面。Linux操作系统在发展的过程具备了很好的网络性能。Linux系统下提供了非常丰富的开源软件和视频支持，支持各种硬件平台，因此Linux平台成为了视频采集的最佳平台。Linux系统上的软件开发具有高可靠性、低成本、高度自动化、高可配置性、及低耗费等一些优点，同时能够很好的完成多任务和实时性的设计需求。我国资深嵌入式系统专家沈绪榜院士曾预言：“未来十年将会产生针头大小，具有超过一亿次运算能力的嵌入式智能芯片”。这些将为我们的开发提供了相当大的创造空间。中国应当注意发展这一智力密集型产业”。综上所述，嵌入式Linux操作系统在广泛和深入的应用于各个领域，应用的技术也越来越复杂。针对基于网络传输的视频监控系统的实际需求与应用，结合视频的图像采集技术与编码技术，嵌入式Linux操作系统和网络编程技术等多方面的新兴技术，设计的一套Linux网络视频监控系统，用来进行视频数据的采集、视频数据的压缩编码与解码以及视频的网络传输，该系统基于Linux操作系统进行开发的，从USB摄像头捕捉视频数据，QT实现客户端和服务器端，即可查看远程视频影像。论文的目的及意义：视频监控系统的设计主要说明视频监控系统的详细设计与实现。介绍了系统中各个模块的设计与模块功能的实现以及应用的相关技术。在论文中，我将会对每一个模块的设计以及实现方法给出简单的文字说明以及设计的流程图。我写这篇论文的主要是学习熟悉基于TCP/IP网络的远程视频监控系统的基本知识和相关的多媒体开发技术。随着4G通讯时代的到来，我们更可以将视频监控客户端发展到移动终端，这将使我们更加方便。项目背景及未来发展应用方向：纵观视频监控的研究进展，从闭路电视系统构建的模拟系统、经历了数字信号控制的模拟视频监控系统、过渡到数字硬盘录像设备为核心的视频监控系统和当代的数字网络视频监控系统这几大重要阶段。数字网络视频监控系统与其它监控系统的优点：a、布控区域广阔数字网络视频监控系统是可以超越地域的限制的，可以延伸整个需要布控区域，这是因为它将网络视频信号采集终端直接连入网络，并且能够解除信号的衰减和缆线长度的局限性，而且网络是不受距离长短的影响。b、系统具有几乎无限的无缝扩展能力需要增加设备时只要将IP地址进行扩充操作就行了，因为所有的IP地址都在系统中进行了标识。c、可组成非常复杂的监控网络监控系统是以基于网络视频信号采集终端为核心，在组网方式上与基于PC平台的监控和传统的模拟监控方式有了质的飞跃，视频信号采集终端输出已完成了从模拟到数字的转换并压缩，在网络上传输时采用统一的协议，能够实现跨路由器、跨网关等的远程视频传输。d、性能稳定可靠，无需专人管理视频监控系统中采集视频信号的终端应用了嵌入式Linux技术，主要采用嵌入式多任务实时操作系统，又能够将网络功能和视频压缩功能集中到一个极小体积的设备内，同时可以直接连入广域网络或者局域网络，即插即看，系统的稳定性、可靠性、实时性得到了极大的提升，能够运用于无人值守的环境中。e、我们可以从视频监控中心同时观看多个USB网络摄像头视频，但是对网络带宽是有一定的要求。目前视频监控系统应用主要有以下应用领域：食品监督系统主要是对食品的原料，和卫生的随时检查等；教育系统、电力系统、部队系统、石化系统等的视频监控与安全检测等；在银行系统、铁路系统、医疗系统等的视频监控与安全检测；税务系统主要是报税服务大厅监控；钢铁系统主要是安全生产管理监控系统；未来应用领域：在不久的将来视频监控会出现在农村及每个实体经济的商人手中。对农村和农民而言：农产品是主要经济来源，农产品的收成直接决定着农民的收入，主要监控粮食的生成，同时还可以做一些其他温度和湿度的感光性能，增加农产品的收成同时帮助农民致富。未来的实体经济来说，视频监控也是很重要的。随着科技的发展，工厂模式已经走上了现代化之路，那管理上也应该得以更近。用视频管理，用视频收集资料，这样不仅提高了处理速度，同时也可以收集到更多的数据参数以供以后的自身发展做参考。视频监控的智能化是趋势，也是近年的热点，大环境给了我们视频智能化的大好空间，那就得好好利用。1 基于Linux、QT的视频监控系统概述该系统的开发是在Linux操作系统上进行，采用了QT编程技术、Socket网络编程技术、TCP/IP网络协议以及Unix系统高级编程技术而实现的。1.1 视频监控系统的组成视频监控系统大致可分为三大模块：视频数据信号的采集部分、网络传输部分以及远程客户端视频的渲染部分。1.2 开发环境简介1.2.1 Linux环境简介该系统是在Linux环境上开发的，Linux是Unix这个大家族中的一员。Linux操作系统是一个基于POSIX和Unix的多CPU、支持多线程、多任务和的多用户操作系统；能够运行主要的应用程序、网络协议和Unix工具软件；它同时支持32位硬件和64位硬件平台；Linux继承了Unix的以网络为核心的设计思想，是一个性能稳定的多用户、实时的网络操作系统2。我这次使用的Linux的桌面系统Ubuntu12.04 32位操作系统。Linux系统可以运行在不同的硬件平台，这个对于我们这些软件开发者来说无疑是件非常好的事，可以进行各种平台的系统移植。最典型的有安卓系统，其内核也是Linux系统内核。在Linux环境开发视频监控系统的好处就在于以后能够很好的移植到移动终端。1.2.2 QT技术简介QT是Nokia公司开发的一个集成开发环境，它封装有自己的一套库，以至于能实现跨平台编程。QT是一个非常好的C+图形用户界面UI设计应用程序框架。它给应用程序开发者提供了一套功能齐全的进行艺术级的图形用户界面程序设计所需的功能3。Qt很容易扩展，并且 允许真正地组件编程。基本上Qt和X Window上的GTK，Openwin，Motif等图形界面库和 Windows 平台上的ATL，CL，OWL，VMFC是非常类似的4。QT模块化程度非常高是因为它有非常好的封装机制，而且具有非常好的可重用性，这将非常方便了应用程序开发用户进行软件开发。QT提供了一种安全类型来替代callback，称为信号和槽（signals/slots）。这些都使得不同模块之间的协同工作变得非常简单。QT提供了基于模版的date/timefile、directory management、serialization、I/O device、collections、类，而且还包括了多达250个以上的C+类。甚至还包括了正则表达式的处理功能。支持2D/3D/图形渲染，支持OpenGL。而且有大量的开发文档。1.2.3 V4L2编程技术简介V4L2编程主要是针对于uvc免驱USB设备的设计的一个软件编程框架，主要是用于采集USB摄像头的视频信息等。V4L2有以下编程模式：a. 设置采集方式：打开视频设备后，可以设置该视频设备的属性，例如放缩、裁剪等。这一步是可选的。在Linux编程中实现对设备的I/O通道进行统一管理一般通过调用系统的ioctl（）函数。extern int ioctl(int _fd, unsigned long int _request, ) _THROW;_fd：USB视频设备的设