時間： 2015 年 04 月 25 日
目錄1 緒論1
2 課程設計的目標2
3 課程設計的意義2
4 需求分析3
5 概要設計4
1. 分配記憶體4
2. 獲取並記錄快取的物理空間5
3. 處理採集資料7
4. 關閉**裝置8
6 相關技術說明8
1. **採集應用程式流程8
2.設定屬性及採集方式8
7詳細設計10
1.監控前端10
2.監控終端12
8 總結16
緒論當今，隨著工廠的建設、管理向著資訊化、智慧型化方向發展，在廠區安裝閉路監控系統就成了許多生產企業必不可少的管理措施之一，在企業內部安裝一整套區域網上的網路**監控系統，可以很清楚方便地了解本企業的生產工作情況。另外，在某些工業生產現場，需要對流水線上的產品或是機械工具機上的刀具等進行實時的監控，發現異常情況就會產生及時的反應措施和報警，這樣可以有效地保障生產的順利進行。
目前，在我國各行業中廣泛使用的閉路監控系統大多為模擬系統，其主要特點是：採用矩陣主機控制，通過電視牆監視前端目標，採用長延時模擬錄影機系統進行錄影和回放；其主要缺點是：當錄影資料需要長時間備份時，需要大量的錄影帶，消耗大量的人力和物力，並且在錄影回放、檢索時操作不方便。
因此，基於數字儲存技術的硬碟錄影系統應運而生，經過幾年的發展，至今技術已經完全成熟，很好地解決了傳統影象儲存及回放等技術難題。數字硬碟錄影系統不僅儲存費用低、效率高，而且還具有網路傳輸、遠端傳輸和迴圈儲存等優點。與此同時，硬碟錄影系統的數位化和傳輸網路化等先進技術可以實現與防盜報警等系統聯網聯動，及時準確地反饋現場資訊，為報警事件提供充分可靠的依據。
我們選用的研華**監控系統就是乙個典型的數字式的錄影系統，儲存量大，回放和檢索都非常地方便。
第1章課程設計的目標
1.了解閉路電視監控系統的設計目標、原則、依據及基本設計方案。
2.熟悉數字**監控系統的硬體組成及接線和佈線。熟悉數字**監控系統的軟體系統。
3.熟悉影象的採集、傳輸以及後繼的處理等步驟的硬體支援部分。
4.掌握所有實驗器材的效能及其具體的使用規則，完成具體裝置的連線，組成乙個四通道的實時數字**採集監控系統。
第2章課程設計的意義
隨著計算機網路技術、**壓縮技術以及嵌入式技術在近些年來的迅速發展，網路**監控系統進入快速發展期，市場上出現了很多網路**監控產品，以滿足人們對安全的各種要求。
採用嵌入式web技術的網路**監控系統，目前正成為網路**監控系統的乙個重要發展方向。使用者通過瀏覽器或其他專門的客戶端軟體，就可遠端訪問監控攝像機，實現對現場的遠端**監控。在系統設計中採用b/s結構，將**採集功能模組和pc機客戶端監控功能模組相分離，採用tcp協議對**資料進行網路傳輸。
**採集，對目前linux下usb攝像頭驅動的兩種介面標準video for-linux和video for linux two分別進行了研究，分別實現了基於這兩種標準的驅動下的影象採集，並在最終的系統中採用了基於video for linux標準的驅動程式，完成了影象採集功能。通過在嵌入式**採集上建立嵌入式web伺服器，使使用者通過web頁面檢視影象**。
第3章需求分析
在本實驗中，我們要達到的設計要求是：組成乙個4通道畫面的實時數字錄影監控系統，：同時，可以將其中任一路攝像系統採集來的連續**影象或是單一**通過網路傳送至區域網上的另外一台計算機上，這樣使得通過網路遠距離檢視錄影資料成為可能，而且也可以在另外的計算機上對這些傳送過來的影象、**資訊進行一定的影象處理及比對，若是發現異常情況可以將一定反饋報警訊號通過區域網傳送給影象採集系統，實時影象採集系統的管理員據此檢查各現場的情況，這樣就可以盡早發現監控現場的異常情況。
這套數字**硬碟監控錄影系統可以用於工廠廠房現場的監控；也可用於機械加工機床上對刀具進行多角度的觀測和影象採集，在對採集來的影象進行比對和檢查，可以盡早發現刀具表面的裂紋以及其他可能產生的失效形式。在一些對軟、硬實時性要求並不高的場合都可以考慮應用。
1． 架構合理：採用先進合理的技術來架構系統，使整個系統安全平穩地執行，並具備良好的未來擴充套件條件。
2． 穩定性和安全性：只有穩定執行的系統才能確保企業閉路監控系統平穩執行，只有擁有較高的安全性才能保證整個系統不會被非管理人員和非法惡意操作所破壞。
3． 產品主流：系統是否採用當今的主流產品，關係到系統的整體質量和未來能否得到良好的技術支援以及完整的技術文件資料。
4． 低成本低維護量：力爭有良好的效能**比，所採用的產品應是簡單、易操作、易維護和高可靠度的。系統的易操作性和易維護性是保證非專業人員使用的乙個重要條件。
5． 功能完善：錄影、監控、預警、查詢等功能的運用應簡單、方便。
第4章概要設計
監控系統由監控前端，監控終端，網路三部分組成，監控前端是乙個嵌入式linux系統，它通過s3c6410的camera if接收攝像頭(saa7113)採集的資料，並傳送給硬體編譯碼(mfc)模組，並把得到的經過h264壓縮的資料打包傳送到ip網路上，監控終端(linux)通過網路接收資料報，經過解碼實時**。總體框架如圖1:
整個嵌入式**採集系統由軟體和硬體兩部分組成。硬體方面，以s3c6410處理器為核心通過camera if介面接收攝像頭資料，經過mfc硬體編碼後通過dm9000傳送，uart作為開發除錯介面；軟體方面，引導程式和linux核心，裝置驅動程式形成基本的嵌入式執行環境，應用層負責**採集，壓縮及傳輸。
4.1 分配記憶體
接下來可以為**捕獲分配記憶體：
struct v4l2_requestbuffers req;
if (ioctl(fd, vidioc_reqbufs, &req) == -1) v4l2_requestbuffers
結構如下：
struct v4l2_requestbuffers;
4.2 獲取並記錄快取的物理空間
使用vidioc_reqbufs，我們獲取了個快取，下一步通過呼叫vidioc_querybuf
命令來獲取這些快取的位址，然後使用mmap函式轉換成應用程式中的絕對位址，最後把這段快取放入快取佇列：
typedef struct videobuffer videobuffer;
videobuffer* buffers = calloc( sizeof(*buffers) );
struct v4l2_buffer buf;
for (numbufs = 0; numbufs < numbufs++) buffers[numbufs].length =
buf.length;
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