基于FFMPEG技术在起重机安全监控系统上的应用与研究

摘要

随着嵌入式Linux技术、图像采集技术和网络视频传输技术的飞速发展，以及人们安全意识的不断提高，如何解决重点区域和大型机械的安全监控成为一个热门的课题。因此，为大型起重机安装高效可靠的视频采集与监控系统已经迫在眉睫。
　　本论文针对上述问题，采用TI公司的DM3730双核处理器为硬件平台，围绕FFMPEG源码的分析及移植，完成视频的编解码技术，旨在研制出一款基于嵌入式Web服务器的起重机安全监控系统。将起重机的工作状态以数据的形式和现场施工人员的操作情况的视频信号传至远端的监控室，为了及时的应对起重机的各种突发状况做充分的准备。实现过程主要包括以下内容:
　　1.系统的硬件设计。主要包括:处理器、串口ISP、USB摄像头等。
　　2.嵌入式Linux系统软件开发平台的搭建。主要包括Bootloader的移植、交叉编译环境的搭建、Linux内核的裁剪编译和移植。
　　3、嵌入式Web服务器Boa的实现及QT界面的设计。
　　4、FFMPEG源码的分析及移植，H.264的设计和移植，通过RC4加密算法实现了FFMPEG视频的加解密算法。
　　本文研究的内容是起重机的视频采集与监控系统，通过DM3730芯片内置的硬件编解码模块支持FFMPEG的视频图像编解码技术和视频加解密算法。采用Qt软件和嵌入式SQLite数据库相结合的办法完成了对起重机运行状态数据的采集和存储，同时在目标板上移植了嵌入式Web服务器，监控端可以利用Internet浏览器的以网页的形式访问WEB服务器，得到起重机运行状态和操作情况的监控画面，最终实现了起重机安全监控系统。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 课题研究的背景及意义

1．2 视频监控系统的发展现状

1．3 起重机安全监控系统国内外研究现状

1．3．1 国内研究现状

1．3．2 国外研究现状

1．4 论文整体组织结构

第二章 系统软硬件开发平台的搭建

2．1 系统硬件的设计

2．1．1 ARM处理器简介

2．1．2 DM3730处理器

2．2 系统软件方案设计

2．2．1 主机开发环境搭建

2．2．2 交叉编译环境的安装

2．3 嵌入式Linux内核裁剪与移植

2．4 本章小结

第三章 基于QT／Embedded的数据采集系统的设计

3．1 Qt／Embedded体系结构

3．2 QT界面设计与实现

3．3 Qt的信号与槽机制

3．4 Qt串口采集程序的设计与实现

3．4．1 Qt串口采集参数的选取

3．4．2 QT程序的安装与移植

3．5 本章小结

第四章 嵌入式Web服务器的搭建

4．1 嵌入式Web服务器软件结构

4．2 嵌入式Web服务器

4．3 Web服务器的基本技术

4．4 嵌入式Web服务器的实现

4．4．1 嵌入式Boa服务器分析

4．5 CGI程序的设计

4．5．1 CGI原理

4．5．2 数据库与网页的交互实现

4．6 本章小结

第五章 FFMPEG多媒体播放器及H．264解码器的实现

5．1 视频处理技术简介

5．1．1 视频编解码技术的基本原理

5．1．2 FFMPEG技术简介

5．2 FFMPEG移植实现

5．3 H．264解码器的实现

5．3．1 主函数的整体思路

5．3．2 H．264解码标准关键技术

5．3．3 H．264解码设计实现原则

5．3．4 H．264解码器实现后的结构

5．4 本章小结

第六章 视频加解密算法的实现

6．1 加密模块开发流程设计

6．2 解密和播放模块开发流程设计

6．3 加密算法及加解密结构

6．3．1 对称密钥加密算法(RC4)简介

6．3．2 加解密的框架结构

6．4 加密算法模块实现

6．5 解密算法模块实现

6．6 本章小结

第七章 总结与展望

7．1 总结

7．2 展望

参考文献

发表论文和科研情况说明

致谢