基于ARM的嵌入式视频监控系统设计

计算机工程与设计ComputerEngineeringandDesign2010.31(61191・嵌入式系统工程・基于ARM的嵌入式视频监控系统设计彭铁钢1,刘国繁2,曹少坤1,裴琴1(1.湘潭大学信息工程学院,湖南湘潭411105;2.湖南工程学院电气信息学院,湖南湘潭411104摘要:针对传统视频监控系统多采用成本相对高的DSP实现,设计了一种便宜的基于ARM的嵌入式视频监控系统。该系统以￥3C2440为硬件平台,以Linux操作系统为软件平台。在内核中添加了各种所需的驱动程序,移植了X264视频编码模型和jrtplib,并设计了一个基于jnplib的视频发送程序,经过网卡发送数据.在主机端,接收程序接收数据后,调用ffmpeg解码,并设计了一个基于SDL库的显示程序.另外,在扩展方案中还设计了基于TCP的可靠视频发送和接收程序.实验结果表明,对捕获的视频帧编码效果良好,满足监控系统需求.关键词:ARM9;Linux移植:X264;嵌入式系统;视频监控中图法分类号:TP391文献标识码:A文章编号:1000.7024(201o06—1191—04DesignofembeddedvideosurveillancesystembasedonARMPENGTie-gan91,LIUGuo—fan2,CAOShao-kunl,PEIQinl(1.CollegeofInformationEngineering,XiangtanUniversity,Xiangtan411105,China;2.CollegeofElectricalandInformationEngineering,HunanInstituteofEngineering,Xiangtan411104,ChinaAbstract:AimedattraditionalvideosurveillancesystemusuallybasedonDSPwhichhasrelativelyhighcost,akindoflowcostem-beddedvideosurveillancesystemisdesignedbasedonARM,using￥3C2440asthehardwareplatformandusingLinuxoperatingsystemassoftwareplatform.Addedallthenecessarydriversinkernel,WansplantedtheX264videoencodermodelandjrtplib,andavideosendprocedureisdevisedwhichbasedonjrtplib,bywayofnetworkinterfacecardtosenddata.Inhostside,afterreceiveprocedurereceiveddata,ffanpegwascalledtodecode,anddesignedadisplayprocedurewhichwasbasedonSDLlibrary.Inaddition,designedreliableTCP-basedvideosendandreceiveprocedureinextendplan.Theexperimentalresultsshowthattheencodingeffectofcapturedvideoflameareverywell,andCallmeettheneedsofsurveiUancesystem.Keywords:ARM9;Linuxtransplant;X264;embeddedsystem;videosurveillance0引言视频编解码技术以及微电子技术的应用领域越来越广,如流媒体服务器,手机视频通信等。视频监控也伴随着这个过程逐步发展,出现了许多数字视频监控系统[1031许多基于ARM、DSP等平台的视频监控系统陆续出现了。文献【l】用ARM9S3C2410作处理器,视频编解码标准为M-JPEG,其占用的通信带宽过大,容易造成网络拥堵。文献【2.3】使用1rI公司生产的,适合用于多媒体信号处理的DM642作处理器,视频编解码标准使用H.264。其单块核心板的成本相对予ARM要高很多,开发过程中使用的仿真器价格昂贵,开发难度也要大很多。H.264带来高视觉性能、低码流、强适应性等特点的同时,也带来了高计算复杂度的缺点,因此,若使用文献[1】中的￥3C2410作为CPU,系统性能将会很低。为了解决上述矛盾,本文设计了一种嵌入式视频监控系统,选取主频更高的ARM9S3C2440作为处理器,以Linux为软件操作平台,以开源的符合H.264视频标准、性能优异的2264做编码运算,本文设计的系统开发简单、方便、性能优异,具有巨大的经济效益和社会效益。l系统设计方案及硬件平台本方案所设计的系统,是在S3C2440平台上运行嵌入式Linux系统,由于Linux系统强大的MMU以及多任务支持,得以保证本系统正常运行。其主要流程如下所述:从USB摄像头采集的视频图像在ARM9S3C2440上编码后,通过网络实时发送到主机上,主机端再调用ffmpeg解码,通过运行调用SDL库的程序来显示播放已经解码的图像。本方案还设计了一种非实时传输应用扩展方案,基于可靠的TCP,设计了ARM收稿日期:2009-07.10;修订日期:2009—09-28。基金项目:湖南省自然科学基金项目(07JJ6112;湖南省教育厅资助科研基金项目(05c588。作者简介:彭铁钢(1984--,男,湖南湘潭人,硕士研究生,研究方向为视频信号处理与传输技术;刘国繁(1959一,男,湖南湘潭入,教授,硕士生导师,研究方向为视频信号处理与传输技术、计算机测控技术;曹少坤(1982--,男,湖南常德人,硕士研究生,研究方向为视频信号处理与传输技术:裴琴(1985--,女,湖南常德人,硕士研究生,研究方向为视频信号处理与传输技术。E-mail:pentagonl88@163.coin万方数据11922010,31(6计算机工程与设计ComputerEngineeringandDesign端发送程序和主机端接收程序,只要在内核中动态加载IDE硬盘驱动,在文件系统挂载成功之后,可把经过X264编码之后的视频文件保存在硬盘,需要时,可以通过网络把保存的视频文件发送回主机端。系统设计方案如图1所示。扩展方案JTcP接收程序丈件接收完毕lt用VLC解码播放或暴风影音解码播放J(绪束I调用jnplib库接收l【调用ffmpeg解码●编写程序调用SDL库播放●(结束图l系统设计方案ARM端・(发送通过网络接口连接主机端(接收本文选取￥3C2440作为核心处理器,负责整个系统编码端的运行。￥3C2440t'J是一款内部集成了ARM公司ARM920T内核的16/32位RISC嵌入式微处理器,面向高性能、低功耗的应用,带MMU,典型主频为400MHz,最高可达533MHz,非常适合用于运算复杂度比较高的X264程序。本文采用的实验平台上有4个USBHOST,一个USBDEVICE,可以接多个USB设各,有利于未来对系统进行升级、扩展,如多摄像头采集或者外接其它USB设备。本设计方案采用ANC公司的￥888型摄像头,该摄像头内置高性能图像处理芯片ZC301P,通过对驱动程序进行设置,可以输出NLIPEG、YUV420等格式的视频帧数据。本实验平台上接的网卡芯片是AX88796,从而构成10/100M自适应网络接口,实现数据通过网络进行传输。2软件平台设计2.1Bootloader、内核移植及文件系统的制作本文采用的Bootloader为韩国mizi公司开发的vivi,可在网上下载源码,需根据本文平台进行修改、配置嘲。内核移植部分,主要是添加本文方案所需的驱动程序,如USB、网卡、串口,对其进行适当修改,使之增加对S3C2440平台的支持,并静态编译入内核。由于本方案中的摄像头、IDE硬盘驱动是动态加载的,需要选中“Loadablemodulesupport"对应选项M。Linux操作系统是一种类Unix操作系统,为方便使用Unix的人转移到使用Linux,人们制订了FilesystemHierarchyStandard(FHS嘲,因此本方案制定的文件系统阍严格遵守FHS,制作工具选用BusyBox1.0。2.2视频捕获程序以及X264移植2.2.1视频捕获部分程序设计本方案的视频捕获部分的程序设计框图如图2所示。为了提高处理器的性能,设计为多线程程序,开始新建的是grab线程,用于视频图像的捕捉,接着建立了用于mmap的线程,将捕获的视频帧映射到X264编码缓存。此处如果不使用mmap方法,而使用mmcpy0函数将采集的每一帧图像数据复制到X264编码缓存,这将浪费大量的cpu处理时间与带宽资源,因此本方案采用mmap方法,从而消除数据传输过程中带来的处理器与带宽性能损失“f9】。开始参数初始化打开/dov/vide00创建grab线程等待accept(返回创建将捕获的视频帧进行mmsp线程,送编码器缓存结柬grab线程和mmap线程释放资源结束图2视频捕捉程序2.2.2X264编码器移植先从/上下载X264的代码,解压缩。由于代码是针对x86编写的,必须修改对应的代码,把原来在x86平台的编译器和汇编器改为适合ARM平台。接着修改源代码根目录下common文件夹下的cpu.c文件中关于多核处理器计算的代码,修改为如下所示:#elifdef'med(SYS_LINUXintnp;np=l;re!tllrnnp;接着在控制台中进行配置操作,生成编译所需的Make-file,指令如下:万方数据彭铁钢,刘国繁,曹少坤,等:基于ARM的嵌入式视频监控系统设计2010,31(61193[root(园Jocalhostx26420070920]#Jconfigure—bost=arm-linux开发阶段需要对程序性能进行剖析,可以在进行配置的时候添加“--enable-gproff',也可以直接在Makefile里的CFLAGS和LDFLAGS里添加“.pg”参数。开发完毕,这些参数都要关闭,以免对程序运行性能产生影响,防止产生多余的调试信息文件。配置完成之后,在当前目录生成cotffig.mak文件,将其中的CC=gcc,AS=yasm修改为CC=arm・linux—gcc,AS=am]-linux.勰,接着执行make,至此,X264移植完成。2.3基于jrtpilb的发送和接收程序设计RTP是目前解决流媒体实时传输问题的最理想方法,要在Linux平台上编写实时传送视频的程序,可以使用一些开源的R1甲库,如jrlplib、lib却等。Jrtplib是一个面向对象的RTP库,用c++实现,现已经成功运行于Windows、Linux、VxWorks等多种OS平台,因此本文选用jrtplib实现视频数据的发送和接收。为了使ARM和主机端上都能正常运行发送和接收程序,必须在ARM和主机端都安装jrtplib,其中,主机端的安装比较简单,而对于ARM端的jrtplib的安装,首先要修改相应的编译器,修改为“CC=arm-linux.g++”,然后进行编译和安装,接着将生成的库移植到ARM的根文件系统上对应存放库文件的位置,从而使得设计的程序能正常调用jrtplib的库函数。在发送端,使用jrtplib传输数据之前,首先应该创建一个RTPSession类的一个对象来标示此次会话,然后通过RTPSession实例的crcatO方法对其进行初始化操作,接着设置接收目标地址、端口号、载荷类型、时戳等,再调用Send-VideoBuffer函数发送已编码数据哪。这里的SendVideoBuffer函数,充分利用了C-H-的封装思想,该函数可以直接把X264编码输出缓存中的数据直接发送,其内部调用的SendPacket0为jrtplib库函数中提供的发送函数。在主机的接收端,和发送过程类似,开始也要指定接收端口号,创建RTP的会话。然后再设置接收模式,接收数据,中间的每一步都有jrtplib中的对应函数可以调用。由于ARM发送端发送的是一个个的RTP数据包,所以接收的时候,首先要把RTP数据包组合为数据帧,由于在发送的时候,已经对每一个数据包设置了一个标记位,标记是否为一个数据帧的起始。组合的时候,通过jrtplib中的HasMarker函数来判定起止。2.4基于ffmpeg解码及SDL的显示框架程序设计当前符合H.264标准的编码器有很多,如JM,x264,还有其它一些公司开发的商业软件,可是解码器相对就要少一些,常见的官方JM代码,由于其支持很全面,性能相对低一些,一般用于算法仿真,不适合实用,因此选择使用开源的tfanpeg。将其编译为静态库,直接调用,解码,然后将解码后的yuv格式视频帧交给SDL程序显示播放。本方案设计的基于SDL库的显示程序伪代码如下:SDL_init0;SDLSctVideoMode;//设置图像大小//像素位涤,申请绘图平面。SDLCmatYUVOverlay0//建立YUv显示框架while(1{//这里为循环解码调用Ifanpeg解码;SDL_LockSurface0;SDL_LockYUVOverlayO;SDL_DisplayYUVOverlay0;SDLSDL_-UnlockSurface0;SDL_QuitO;在上面伪代码的循环解码中,SDL-LockYUVOveday用于锁定YUV层,是为了防止在将数据写入时程序的其它部分访问、操作该YUV层,SDL_DisplayYUVOverlay用于把SDL—Overlay结构中的Y、U、V数据显示在ⅦV层上,SDL_Unlo—ckYUVOveday用于解除对Y1Jv层的锁定“…。3方案扩展由于本文所采用的开发平台上有IDE硬盘接口o“,而且也有对应的驱动程序,考虑到有些应用场合不一定要实时监控(如银行自动取款机的摄像头,我们可以把摄像头采集的视频保存到硬盘上,需要时,可以通过网络把视频文件发送到主机端,由于视频文件比较大,从可靠性方面考虑,UDP协议不适合海量数据的发送““,TCP依靠其特有的机制,可靠性非常高,因此本文设计了一种基于TCP的可靠视频文件发送、接收程序。经实验验证,该程序用于传输,效果良好。其流程图如图3所示。ARM端(发送主机端(接收图3基于TCP的发送,接收程序流程4系统测试平台系统测试的工作平台如下:软件平台:在主机端,操作系统采用最新的开源社区发布的FedoraCore10Linux,IDE采用跨平台开发工具Code::Bloeks8.02,程序调试工具使用gdb,在ARM平台上的Linux内核使用2.6.14,交叉编译器版本使用蛐一linux-gcc3.4.1,代码性能剖析使用gprof和Oprofile,H.264编码程序为x264-snapshot-20070920-2245,tfmpeg版本号为ffmpegsrc070201,主机端安装和移植到ARM平台的jrtplib版本号为3.7.1,制作根文件系统时使用的BusyBox版本为1.0。硬件平台:主机端是装有FCl0的PC;ARM端是ARM9万方数据11942010,3l(6计算机工程与设计ComputerEngineeringandDesignS3C2440处理器;开发阶段,ARM板通过RS232串口线与主机通过minieom通信,传递控制信息;实测阶段,ARM和主机端通过网络接口传递视频数据。5实验结果与分析系统的各个硬件连接好之后上电启动,驱动加载之后,为保证监控系统正常运行,首先,必须确定网络接口能够正常工作。可以通过在控制台中用ifeonfig命令设置ARM端的ip,然后再通过ifconiig命令或者ping命令查看是否网卡工作正常,为减少工作量,也可以在开机自启动脚本文件中添加ifconfig命令。其次,必须确保USB驱动与摄像头驱动正常工作,当USB摄像头接口插入ARM端的USB接口时,可以看到控制台有如下输出信息:usbI-1.4:newfullspeedUSBdeviceusings3c2440-oheiandaddress4……usb1-1.4:60mAOVer100mAbudget!由于摄像头驱动是动态加载的,通过insmod加载之后,可在控制台看到如下所示信息:Usinggspea.ko……usbeore:registerednewdrivergspca/root/linux-2.6.14/gspeavl-20070508/gspea_eore.c:gspeadriver01.00.18registered至此,说明所有的驱动都可以正常加载工作了。监控系统启动后,可以在主机端看到如图4所示的实验效果。X264编码器在经过简单优化(如循环展开、用代码剖析工具找出调用次数最多的部分,进行代码改写,在C中嵌入汇编等,设置合适的编码参数(如设置合适的运动估计方法,QP大小,关闭监控过程中不需要的计算如PSNR,SSIM等冗余计算,设置gee编译器优化选项为.03等。整个系统运行起来后,设置编码视频大小为qcif,编码速度接近准实时编码15fps。图4解码后的监控图像由于ARM上缺乏相应的代码剖析工具,通过在主机上使用gprofOprofile剖析发现,X264编码器部分是系统的性能瓶颈,其中X264编码中近800/6的时间在做运动估计、运动补偿相关的函数运算,其余的debloek、量化、反量化和滤波等运算时间均小于4%,因此,本方案的下一步工作将是重点对运动估计、运动补偿相关的代码进行优化,减少其epu耗时;算法方面,可以针对监控视频的特点对SKIP模式判决方法进行改进,进一步减少运动估计计算:另外,可以采用￥3C2442/2443等主频更高的ARM板进行开发,综合各种方法提高系统性能。6结束语本文设计了一种基于ARM9￥3C2440的嵌入式视频监控系统,移植了符合H.264标准的、性能优异的X264编码器,对qcif大小的视频进行编码,并在接收端设计了基于SDL的视频框架显示程序,整个系统运行速度接近准实时速度15fps。还设计了可靠的基于TCP协议的发送和接收程序,可以将视频数据就地保存,需要时,通过网络远程传输到主机。本系统具有开发成本低、体积小、功耗低、使用方便、功能可扩展,可用于学校、家居以及银行等多种领域,具有较好的市场前景。参考文献:[11曹少坤.一种嵌入式网络摄像机的设计【J】.微计算机应用,2008,29(10:69—73.[2】鹿宝生,陈启美,丁胜军.基于TMS320DM642的嵌入式网络视频服务器的实现[J】.计算机工程与设计,2006,27(13:2362.2364.【3】朱晓鼎,张东,刘发志.基于TMS320DM642芯片视频系统的设计与应用[J】.计算机工程与设计,2008,29(9:2233.2238.【4】JiWangkang,YangJia,HongYongqiang.BSPdevelopmentofWinCEsystemforvehiclenavigationdevicebasedonS3C2440[J】.ElectronicMeasurementandInstruments,8thInternationalConference.2007:389—391.[5】阙大顺,杜玮.Vivi在￥3C2410上的移植研究【J】.武汉理工大学学报,2007,29(12:47-50.[6】师娟娟.基于ARM9的嵌入式Linux移植[J】.武汉理工大学学报2008,30(2:205—208.【7】冯国进.嵌入式Linux驱动程序设计从入f-J至U精通D田.北京:清华大学出版社,2008:102.146.[8】RustyRussell,DanielQuinlan,ChristopherYeoh.Filesystemhierarchystandard【EB/OL]./fhs/,2004.【91赵勇。DAVINCI技术原理与应用指南【M】.南京:东南大学出版社,2008:210.【10】朱靖宇,杨树堂,薛质.基于SDL的Mpeg-4视频流实时解码与回放方法【J】.计算机应用与软件,2006,23(6:55—58.[11】何明聪,胡继承.基于ARM920T微处理器的IDE硬盘接口设计与实现[J】.计算机工程与设计,2005,26(3:768-770.【12]张威.Linux网络编程教程【M】.北京:首都师范大学出版社,2002:143.(上接第1190页[5】PECOSprojectpublications[EB/OL].http://www.peeos-pro-[7】高峰,邓勇,桑楠.一种智能家电嵌入式软件源码构件的设计模/publicatious.html.式【J1.计算机应用,2005'25(12:468_470.【6】杨芙清,梅宏,黄罡,等.构件化软件设计与实现[M】.北京:清华大【8】李涛,董云卫.一种嵌入式软件构件模型和构件库【J】.计算机科学出版社,2008.学’2006,33(11:259-262.万方数据基于ARM的嵌入式视频监控系统设计作者:彭铁钢,刘国繁,曹少坤,裴琴作者单位:彭铁钢,曹少坤,裴琴(湘潭大学,信息工程学院,湖南,湘潭,411105,刘国繁(湖南工程学院,电气信息学院,湖南,湘潭,411104刊名:计算机工程与设计英文刊名:COMPUTERENGINEERINGANDDESIGN年,卷(期:2010,31(6引用次数:0次参考文献(12条1.曹少坤.一种嵌入式网络摄像机的设计[J].微计算机应用,2008,29(10:69-73.2.鹿宝生,陈启美,丁胜军.基于TMS320DM642的嵌入式网络视频服务器的实现[J].计算机工程与设计,2006,27(13:2362-2364.3.朱晓鼎,张东,刘发志.基于TMS320DM642芯片视频系统的设计与应用[J].计算机工程与设计,2008,29(9:2233-2238.4.JiWangkang,YangJia,HongYongqiang.BSPdevelopmentofWinCEsystemforvehiclenavigationdevicebasedonS3C2440[J].ElectronicMeasurementandInstruments,8thInternationalConference,2007:389-391.5.阙大顺,杜玮.Vivi在S3C2410上的移植研究[J].武汉理工大学学报,2007,29(12.47-50.6.师娟娟.基于ARM9的嵌入式Linux移植[J].武汉理工大学学报,2008,30(2:205-208.7.冯国进.嵌入式Linux驱动程序设计从入门到精通[M].北京:清华大学出版社,2008:102-146.8.RustyRussell,DanielQuinlan,ChristopherYeoh.Filesystemhierarchystandard[EB/OL]./fhs/,2004.9.赵勇.DAVINCI技术原理与应用指南[M].南京:东南大学出版社,2008:210.10.朱靖宇,杨树堂,薛质.基于SDL的Mpeg-4视频流实时解码与回放方法[J].计算机应用与软件,2006,23(6:55-58.11.何明聪,胡继承.基于ARM920T微处理器的IDE硬盘接口设计与实现[J].计算机工程与设计,2005,26(3:768-770.12.张威.Linux网络编程教程[M].北京:首都师范大学出版社,2002:143相似文献(8条1.学位论文韩鹏伟基于ARM9的网络视频监控系统研究2007近年来,视频监控在各行各业得到了广泛的应用,成为现今行业内一个热点研究领域。但是现在的大部分视频监控系统采用PC机实现,有着很明显的缺点:体积庞大,效率不高等。随着现代通信技术、多媒体信息技术和计算机网络技术的不断发展以及视频压缩技术的突破,视频监控技术发生了巨大的变革,由此对现代视频监控技术也提出更高的要求:网络化、数字化、小型化。基于此目标,本文设计并实现了以S3C2410&Linux架构的网络视频监控系统,提供了一种性价比优良的视频系统解决方案。本课题研究基于ARM&Linux的网络视频监控系统,针对目前网络视频监控系统中存在的问题,提出了新的设计方案,设计出比较稳定可靠视频监控系统。(1考虑到现有的视频监控系统方案在性能以及效率方面的不足,本文首先设计出一种新的视频监控方案。新方案采用ARM&IAnux的系统构架,视频服务器内置一个嵌入式Web服务器,采用嵌入式实时多任务操作系统,摄像机传送来的视频信号数字化后由高效压缩芯片压缩,通过内部总线传送到内置的Web服务器。网络上用户可以直接用浏览器观看Web服务器上的摄像机图像,由于把视频压缩和Web功能集成到一个体积很小的设备内;因此方便实用。(2其次,针对本文提出的视频监控系统方案,对系统中各个器件进行选择,深入研究器件的功能,设计了各模块的硬件接口;(3最后,对Linux的移植进行了研究和实现。深入研究了Linux驱动程序的编写方法,完成了系统中视频压缩模块和以太网模块驱动的编写,并进行了系统的测试。2.学位论文于盈嵌入式ARM-Linux移植及其在交流伺服系统中的应用2007Linux操作系统作为自由软件的代表,性能优良,是PC服务器和嵌入式系统应用最广泛的操作系统之一。Linux2.6包含许多新的特性,为其在嵌入式领域的应用提供了强有力的支持,新的内核越来越多的应用于嵌入式系统中是必然的趋势。全文详细分析嵌入式Linux移植的方法和过程,给出了搭建嵌入式开发环境,基于硬件平台ARM9的bootloader,Linux内核的移植及根文件系统的实现方案,并根据应用对象进行了应用程序的开发,实现通信、显示等功能。针对目前嵌入式IJnux系统多是基于Linux2.4核的现状,本文在ARM9平台上研究并实现基于Linux2.6核的嵌入式系统。首先,在分析ARSM9硬件平台特点的基础上,选择内核版本并进行移植环境的设计与搭建,给出系统的移植方法和过程。其次,设计并实现系统的bootloader,主要研究内容是移植mizi公司的vivi,vivi只提供针对标准SMDK2410的板级支持,在使用时必须将其移植到ARM9硬件环境下,ARM9采用的网卡和flash分别是CS8900a和K9F1208UOM,移植的工作是增加了对网卡的支持和针对flash的部分代码的修改和设计,并增加了自己的Logo和命令提示符。在完成vivi移植之后,根据ARM9的硬件环境对Linux内核进行修改,内核修改的工作是对内核.MTD部分进行修改,然后再配置生成与主板匹配的L,inux内核,在上述基础上构建了一个嵌入式根文件系统，采用了一种Cramfs+Yaffs的混合式文件系统解决方案，为了缩小文件系统的大小，在该根文件系统中使用了busybox作为命令集，以uClibc库作为链接库。通过以上实践，实现了Linux在ARM9上的成功运行。最后，针对交流伺服系统，搭建删+DSP应用架构，开发应用程序，实现了对交流伺服系统的有效控制。本文的研究成果可以应用于嵌入式开发中，为嵌入式系统应用研究提供操作系统层次的支持。3.期刊论文师娟娟.彭迪.SHIJuanjuan.PENGDi基于ARM9的嵌入式Linux移植-武汉理工大学学报（信息与管理工程版）2008,30(2首先介绍了基于AT91RM9200系统硬件结构和Linux内核结构,然后分析了如何将Linux移植到目标板上的方法与步骤,最后建立了根文件系统.通过串口、网口或者JTAG口烧至目标板,该系统成本低、工作稳定、通用性强,可用在多种工业场合.4.学位论文高丽强ARM9和Linux在远程视频监控中的应用2007随着计算机技术和多媒体视频技术的进步，远程视频监控系统也向集成化、网络化和多媒体化方向发展，并且被广泛应用于各种场合。视频监控发展到现在，以嵌入式视频监控技术发展最快，最具市场应用前景。与传统的视频监控系统不同，本论文研究开发了一种新的基于远程视频监控的嵌入式系统。该系统采用ARM922高速嵌入式处理器和MPG440MPEG4．视频编码芯片，并且使用Linux操作系统作为软件平台，大大降低了系统的复杂性，同时提高了系统的稳定性和图像压缩的质量。另外该系统设计了视频硬盘存储模块，可有效地用于备份和监控分析。论文首先简述了研究的时代背景和本研究内容的理论与实践意义，并讨论了视频监控系统的发展动态及其相关的关键技术。并在此基础上提出了整个系统的硬件和软件总体结构设计。然后分别介绍了Linux移植、MPEG4视频压缩模块以及IDE硬件接口模块的设计，并对其中的实现过程做了详细的说明。最后是结束语部分，对ARM和Linux在远程视频监控中的发展进行了展望。5.学位论文王孝丰Adhoc模式的家庭网络无线通信系统的研究及实现2005随着Internet技术的发展，尤其是无线网络技术的发展，智能家庭网络(IHN，IntelligentHomeNetworks的组网模式呈现出多样性。随时随地控制家电是IHN发展的最终趋势，而家庭网络的发展模式也呈现出多样性。如何协调好家庭网络中各个智能设备之间的关系并方便的进行控制，已成为家庭网络发展中必然遇到的问题。本文通过对无线网络中Adhoc技术的研究，并结合当前家庭网络的发展，提出了一种基于Adhoc模式的无线多跳蜂窝家庭网络拓扑结构。在由多个蜂窝子网组成的家庭网络中，家庭中的设备都可以看作一个可以自由加入和离开网络的节点，所有的节点被明确的分为两种类型：移动基础节点(MobileBaseNode，MBN和移动从节点(MSN，MobileSlaveNode。MBN由可以工作在基础结构模式、LAN接口、WLAN等模式下的接入点(AccessPoint组成，除了自身的功能以外，还具有数据转发的功能，而安装有无线模块的MSN只能通过与其相连的MBN与外界通信。这种模式的家庭网络与传统的无线网络的显著区别是网络中信息的传播依靠设备节点中继完成，可以实现信息的远距离无线传播。由此可以看出由多个子网组成的网络是一种分布式的结构，从而非常适合远距离控制。基于ARM9平台的硬件资源，引入嵌入式操作系统来实现Adhoc网络及对网络家电的管理。Linux是一种免费的嵌入式网络操作系统，其内核包含TCP/IP协议栈，可以满足AdHoc无线网络之间以及与Internet互联互通的需要。因此，选择Linux作为系统的资源管理平台，同时用户可以通过操作图形用户界面来实现所需要的功能。本文详细阐述了ARM9硬件平台的搭建、Linux的移植、外设接口以及无线网络模块驱动程序的编写。作为研究与实现的重点，在编写Linux下无线模块网络驱动的基础上，采用AODV(Adhoc按需距离矢量路由协议路由协议实现了Linux下Adhoc模式的无线家庭网络结构。最后采用ARM9+Linux平台设计了智能家庭网络管理系统终端。6.学位论文赵会娟基于ARM9的嵌入式Linux开发平台构建与Boa的实现2008随着计算机技术、通信技术的飞速发展和3C(计算机、通信、消费电子的融合，嵌入式系统已经渗透到各个领域。在32位嵌入式微处理器市场上，基于ARM(AdvancedRISCMachine内核的微处理器在市场上处于绝对的领导地位，因此追踪ARM技术的发展趋势显得尤为重要。在嵌入式操作系统的选择上，Linux一直因其内核精简、