计算机开题报告
计算机开题报告（一）题目：基于嵌入式Linux的视频监控系统
课题类型：科研论文模拟实践
学生姓名：李**
学号：****
专业班级：计算机科学与技术061班
教学单位：计算机科学与工程系
指导教师：***
开题时间：***
一、毕业设计（论文）内容及研究意义（价值）
1.研究内容
本课题主要研究嵌入式Linux应用系统的开发过程。其主要包括：
（1）、交叉编译环境的搭建；
（2）、嵌入式Linux的移植；
（3）、文件系统的制作；
（4）、USB摄像头的驱动设计；
（5）、视频图像的采集、压缩、传输等技术。
（6）、嵌入式WEB服务器的建立
2.研究意义
为了更加高效地对监控现场进行实时监控和远程监控，同时考虑到各方面的成本因素而提出基于嵌入式Linux的视频监控系统。
该系统可应用于各种小区、商场、医院看护等公共场所的领域，实现视频监控的网络化，数字化，相比传统的监控模式，使监控现场的管理更加便捷，效率更高。
二、毕业设计（论文）研究现状和发展趋势（文献综述）
嵌入式Linux（EMBEDEDLINUX）是指对标准Linux经过小型化裁剪处理之后，能够固化在容量只有几KB或者几MB字节的存储器芯片或者单片机中，是适合于特定嵌入式应用场合的专用Linux操作系统。在目前已经开发成功的嵌入式系统中，大约有一半使用的是Linux，这与它自身的优良特性是分不开的。嵌入式Linux同Linux一样，具有低成本、多种硬件平台支持、优异的性能和良好的网络支持等优点。另外，为了更好地适应嵌入式领域的开发，嵌入式Linux还在Linux基础上做了部分改进，如改善了内核结构，提高了系统的实时性等。目前国内外不少大学、研究机构、和知名公司都加入了嵌入式Linux的研究开发工作，较成熟的嵌入式Linux产品也不断涌现。
视频监控系统在电信、银行、交通、电力、水利、石化、智能大厦等诸多领域有着广泛的应用。随着计算机技术、多媒体技术和网络技术的发展，视频监控系统正向数字化、网络化、集成化和智能化方向发展。
以嵌入式视频Web服务器为核心的视频监控系统是视频监控系统中主流的研究现状，把视频压缩和Web服务器集中到一个很小的设备中，可以方便地接入计算机网络，用户只要通过Web访问就可以方便地观看Web服务器上的摄像机图像。以嵌入式视频web服务器为核心的视频监控系统布控区域广阔，系统扩展能力强，可组成非常复杂的监控网络。采用基于嵌入式Web服务器为核心的监控系统，在组网方式上与传统的模拟监控和基于PC平台的监控方式有极大的不同。基于Web服务器输出己完成模拟到数字的转换并压缩，采用统一的协议（如TCP/IP协议）在网络上传输，因此支持跨网关、跨路由器的远程视频传输，性能稳定可靠，无需专人管理。
数字视频监控系统设备中具有图像识别和特征提取的功能，通过图像分析实现运动探测和报警，使其更具视频数字化、系统的网络化、应用的多媒体化、管理的智能化，这将成为今后数字视频监控系统的主要发展趋势。
另外，新的视频监控系统的研究也受到关注，比如对于一种新的录像监控系统—数字硬盘录像机（DigitalvideoRecord，DvR）的研究阳】。数字硬盘录像机摒弃了传统的模拟数据，采用了数字化的方式记录数据。具有存储量大，成本低，检索方便的特点，在许多领域受到重用。
三、毕业设计（论文）研究方案及工作计划（含工作重点与难点及拟采用的途径）
1、设计思路：
系统的主体设计思想是将视频终端和嵌入式Web服务器整合在一起，摄像头传送来的视频信号经过压缩后，通过内部总线传送到内置的Web服务器。该服务器可直接接上Internet，网络上用户可以直接用浏览器（如IE浏览器）观看服务器上的监控图像。
这种方案是当前应用较为广泛的方法，使用了近来发展迅速的嵌入式技术、网络化技术以及图像处理的技术，具有较高的技术水平。由于把视频采集压缩和Web功能集成到一个设备内直接连入网络，达到即插即看，省掉很多复杂的电路，安装也很方便（仅需设置IP地址），用户无需使用专用软件，在具有网络接口的地方都可以直接使用。这种视频监控系统除应用于远程网络实验系统中，也可以应用在其它如小区，医院病床监护等各种设备之间距离较大的情况。
本文将设计一个基于嵌入式Linux的嵌入式视频监控系统，即对嵌入式Linux在视频监控系统中的应用展开研究。本系统的主要硬件组成为基于三星S3C2440的mini2440开发系统和USB摄像头。操作系统采用在嵌入式技术中流行的嵌入式Linux。系统将实现实验现场的网络化实时视频监控，同时具有网络化远程控制功能。当然在此基础上也可实现对多个视频前端的访问和控制。
本文将对嵌入式Linux在ARM开发平台上内核、文件系统的开发和移植，视频前端设备（USB摄像头）驱动程序的开发，视频图像的采集和压缩，服务器的建立及视频图像的网络传输等研究内容进行了详细的论述，并对系统建成后在实际中的应用进行了测试和实验。
2、应用的技术分析：
集计算机技术、通信技术、微电子技术等多种技术为一体的嵌入式技术进入到了一个飞速发展的阶段，嵌入式系统已被广泛应用到了航空、消费电子、信息家电、网络通信等各个领域。ARM9S3C2440是嵌入式处理器是性价比较优秀的芯片，在各个领域的开发应用有着广阔的应用前景。同时ARM9S3C2440微处理器与Linux的结合越来越紧密，逐渐在嵌入式领域得到广范的应用。目前，在便携式消费类电子产品、无线设备、汽车、网络、存储产品等都可以看到S3C2440与Linux相结合的身影。
SamsungS3C2440A是一个很不错的嵌入式微处理器，价格相当较便宜、内部资源多、最主要的是国内很多人使用，相关的资料比较多。基本参数：ARM92024年时间，但目前已占据了很大市场份额，特别是在PDA、手机、显示仪表等界面要求较高或者要求快速开发的场合，WinCE目前已很流行（据说有一家卖工控机的公司板子卖得太好，以至来不及为客户裁减WinCE）。WinCE目前主要为5.0版（。NET），开发平台主要为WinCEPlatformBuilder，有时也用EVC环境开发一些较上层的应用，虽然有着良好的性能，但开发成本过高不适宜我们学习。
（3）、嵌入式Linux操作系统：Linux的前途除作为服务器操作系统外，最成功的便是在嵌入式领域的应用，原因当然是免费、开源、支持软件多、呼拥者众，这样嵌入式产品成本会低。Linux本身不是一个为嵌入式设计的操作系统，不是微内核的，并且实时性不强。目前应用在嵌入式领域的Linux系统主要有两类：一类是专为嵌入式设计的已被裁减过的Linux系统，最常用的是uClinux（不带MMU功能），可在ARM7上跑；另一类是跑在ARM9上的，一般是将Linux2.4内核系列或者Linux2.6系列内核移植在其上，可使用更多的Linux功能（当然uClinux更可跑在ARM9上）。很多人预测，嵌入式Linux预计将占嵌入式操作系统的50%以上份额，非常重要。由于开源免费等等的优势，适合本课题实现，是理想的方案选择。
4、设计重点难点：
本课题重点和难点在于交叉编译环境的搭建，Linux内核的编译，根文件系统的制作，视频采集的实现，视频图像的压缩和传输等知识要点。
5、总体描述与系统框架：
6、各子模块的实现方法：
（1）、建立嵌入式linux开发环境：在XP系统中虚拟一个linux开发环境，在linux系统下载arm-Linux-gcc交叉编译工具并配置交叉编译环境。
（2）、Linux内核的移植：配置标准的Linux内核，编译，下载至开发板中。
（3）、文件系统的制作：用busybox编译一个根文件系统，创建映像文件。
（4）、USB驱动设计，修改配置Linux内核并编译。
（5）、视频压缩：将USB摄像头传来的每一帧图像压缩成JPEG格式的图片。
（6）、嵌入式WEB服务器的设计：用Boa配置编译并移植到开发板中。
（7）、用户浏览器访问服务器实现监控：通过局域网设置IP地址与嵌入式Linux系统的IP地址属同一网段即可访问服务器。
7、预期结果：
制作出一个能实际应用的基于嵌入式Linux的视频监控系统。USB摄像头能捕获现场视频并传至WEB服务器，同时客户端的浏览器能访问服务器对监控现场进行实时监控。
8、工作计划：
l第1周毕业实习（1）
l第2周毕业实习（2）
l第3周需求分析，并开始撰写毕业设计说明书
l第4周系统可行性分析
l第5周Linux操作系统的安装与使用
l第6周开发环境的搭建，并练习操作
l第7周嵌入式Linux内核编译移植
l第8周文件系统制作移植
l第9周linux环境下编程练习
l第10周驱动编写准备练习
l第11周USB摄像头驱动编写
l第12周分析实现视频压缩技术
l第13周分析实现视频传输技术
l第14周嵌入式WEB服务器的实现与移植
l第15周应用系统的实现
l第16周整机功能调试
l第17周修改调试，并完善设计说明书（1）
l第18周修改调试，并完善设计说明书（2）
四、主要参考文献
[1]廖日坤。ARM嵌入式应用开发技术白金手册[M].北京：中国电力出版社，2024年来，数据库技术发展越来越快，在多种应用领域对数据管理的需求越来越多，数据库技术的重要性已不断的被更多的人所熟知。数据库技术是数据管理的技术，它也是计算机科学的重要组成部分目前，不仅在大、中、小、微各种机型上都配有数据库管理系统，各行各业的信息系统，甚至是国际互联网上的信息系统都离不开数据库的支持。因此，数据库已成为信息社会的重要基础设施。
从计算机技术和数据库的发展过程来看，计算环境和数据库技术基本保持着一种同步发展的状态。现阶段最具有发展潜力的就是基于B/S模式或者基于C/S模式的数据库。 数据库管理系统（DBMS）可以定义为：“？数据库管理系统是用于管理数据的计算机软件。数据库管理系统使用户能方便地定义和操纵数据，维护数据的安全性和完整性，以及进行多用户下的并发控制和恢复数据库。随着B/S模式与C/S模式数据库的发展，数据库系统也出现了嵌入式数据库系统和移动数据库系统。嵌入式移动数据库可以定义为：嵌入式移动数据库系统是支持移动计算或某种特定计算模式的数据库管理系统，数据库系统与操作系统、具体应用集成在一起，运行在各种智能型嵌入设备或移动设备上。目前这已经成为一个十分活跃的研究和应用领域——嵌入式移动数据库或简称为移动数据库（EMDBS）。
其中C/S（客户机/服务器）结构，即大家熟知的客户机和服务器结构。它是软件系统体系结构，通过它可以充分利用两端硬件环境的优势，将任务合理分配到Client端和Server端来实现。实质就是客户端运行应用程序，并向服务器数据库发送SQL请求及取回结果；服务器数据库侦听基于TCP/IP的网络，响应请求并返回处理结果。两层结构最大的优点在于系统结构简单。
一个良好的软件项目开发系统对C/S结构需要完成以下功能：
a）数据库的维护功能包括数据的备份、恢复等功能
b）权限分配管理功能。
c） 基本数据的维护。基本数据指的是软件项目的基本信息。
d） 动态数据录入、编辑、修改、查询等。动态数据指的是检测到的信息及其改造后的一些相关的信息。
B/S（浏览器/服务器）模式数据库系统。是WEB兴起后的一种模式，WEB浏览器是客户端最主要的应用软件。这种模式统一了客户端，将系统功能实现的核心部分集中到服务器上，简化了系统的开发、维护和使用。三层结构是把应用逻辑划分为三个部分：第一层是用户界面（User Interface），(www.fwsir.com)提供用户与系统的友好交互。第二层是应用服务器，专司业务逻辑的实现。第三层是数据服务器，负责数据信息的存储、访问及其优化。
基于上述数据库系统特点，软件项目管理系统是在WINDOWS环境下，采用C/S模式，使用JAVA+SQL Server语言设计。其优越性体现在：
（1）非过程化语言
SQL是高级的非过程化编程语言，允许用户在高层数据结构上工作。它不要求用户指定对数据的存放方法，也不需要用户了解具体的数据存放方式，所以具有完全不同底层结构的不同数据库系统，可以使用相同的SQL语言作为数据输入与管理的接口
SQL以记录集合作为操作对象，所有SQL语句接受集合作为输入，返回集合作为输出，这种集合特性允许一条SQL语句的输出作为另一条SQL语句的输入，所以SQL语句可以嵌套，这使他具有极大的灵活性和强大的功能。
SQL不要求用户指定对数据的存放方法，这个特点使用户更易注重于要得到的结果；所有SQL语句使用查询优化器，它是RDBMS的一部分，由它决定对指定数据存取的最快速度的手段，查询优化器知道存在什么索引，在哪儿使用索引合适，而用户则从不需要知道表是否有索引、有什么类型的索引。
（2）是所有关系数据库的公共语言
由于所有主要的关系数据库管理系统都支持SQL语言，用户可将使用SQL的技能从一个RDBMS（关系数据库管理系统）转到另一个，所有用SQL编写的程序都是可以移植的
（3）统一的语言
以前的数据库管理系统为上述各类操作提供单独的语言，而SQL将全部任务统一在一种语言中。SQL可用于所有用户的DB活动模型，包括系统管理员、数据库管理员、应用程序员、决策支持系统人员及许多其它类型的终端用户。
通过阅读大量的文献证明，建立在B/S或C/S模式下的数据库设计基础之上的软件项目开发管理系统具有稳定、高效、可靠的特点，同时拥有良好的可伸缩性，能够充分适应未来系统的扩展需求，出色的可重用性则大大降低了构建新系统的成本。
参考文献
1、《VB+SQL Server数据库应用系统开发与实例》李晓黎、张巍人民邮电出版社
2、《Visual Basic编程技巧：网络与数据库篇》机械工业出版社
3、《数据库系统原理》李站怀著西北工业大学出版社。
4、《Visual Basic 6数据库编程大全》 弗洛克维克（美）电子工业出版社（2024年，有些商家开始使用电脑管理，但也只是进行一些简单的数据计算的操作。这是一项极其繁琐的工作。通过人手工计算不仅容易出错，而且不能够及时把数据之间的关系形象化表现出来，也就不能够进一步掌握市场的最新动态。而通过本系统基本可解决以上问题，并且能够方便、灵活地对数据库的资料进行查询、统计、打印等操作，所有这些对数据库进行的操作都受到管理级别的限制，确保数据的安全性。？数据库技术是一门历史弥坚的学科，不像其它的计算机技术会随着时间的推移而变得越来越没有声息。考虑其原因，则是因为信息的爆炸对数据库技术的要求只增不减。在互联网日益发展、壮大的背景下，在因特网热潮不减的情况下，如何让原来在单机中使用的数据库可供多机使用，也成了必然的趋势。企业要在竞争中求得生存，就应使自己的产品资料销售、管理等方面科学化。
此“房屋租售管理系统”的开发定位于一个能够满足数据库管理软件，即具备一个数据库管理软件的基本功能，包括数据的增加，删除，修改，查询，统计等，便于用户查看，操作，和查询房屋登记信息。同时能够提供高质量的套打及快速生成统计分析报表。此外，系统具有用户登录功能，不同用户有不同的权限，这样可以提高数据的安全性和可靠性。该系统符合各房屋中介公司和各地房管局规定的各项数据项上报汇总统计的要求。系统采用Visual Studio 2008开发平台和数据库相结合的手段进行开发，结构紧凑、运行速度快、操作简单，更因为拥有自己的源代码，所以保证了软件具有高度的保密、安全性，本系统将房屋中介公司工作人员方便、安全、高效的进行管理。
研究意义
在编程时，尽可能从用户操作的角度出发，力求使得操作简单、容易掌握，并尽可能考虑到对误操作的提示和容错处理，使系统有一个友好的用户界面。
随着当今科学技术的飞速发展，尤其是计算机技术的出现，使得人类进入了信息化社会，利用计算机，可以代替人进行很多复杂劳动，从而节省大批的人力，可以大大提高工作效率，而且计算机有更高的准确性和更安全的保密措施。计算机技术凭着自己无与伦比的优越性，已经迅速成为各个领域不可或缺的工具。在各行各业中离不开数据处理，这正是计算机被广泛应用于数据库管理系统的环境。计算机的最大好处在于利用它能够进行数据管理。使用计算机进行数据控制，不仅提高了工作效率，而且大大的提高了其安全性。
在之前的房屋租售管理过程中，各地房管局往往采用的是通过粘贴板的方式使用户贴出本地房屋出售或者出租的情况，不仅不便于用户快速的查询房源情况，而且手工操作难免带来各种误差和错漏，尤其是在数据信息处理工作量大时容易出错；数据繁多时，容易丢失，且不易查找，出错后又不易修改。
基于以上问题，有必要建立房屋租售管理系统，使管理工作规范化，系统化，程序化，避免的随意性，提高信息处理的速度和准确性，能够及时、准确、有效的查询、修改房源基本信息，并能根据用户的不同需要，准确，迅速找到合适的房屋，而且管理者也迅速的统计出本月房屋出租出售情况等。
2 研究方法
通过查阅资料了解系统意义及需要实现的功能。设计出大体上的功能模块，画出模块图。通过进一步了解对每个功能模块进行细化，将每一步都想清楚，制定出每一步的做法和该注意的地方。对设计好的程序进行调试，通过调试发现存在的问题并解决，以完善系统。最后整理各个阶段设计记录文档，写成论文稿。
3 论文提纲（研究路径/论文（设计）框架）
随着信息自动化处理技术的日益发展，如何科学，全面，高效的对单位纷繁复杂的档案管理事务进行计算机的自动化管理是个热门话题，当前企事业单位为了提升自身的竞争力，各单位都在定制和购买各项业务应用软件，运用高科技手段进行科学，规范的管理。作为房屋中介公司的管理者，希望能够对房屋中介事务管理的整个流程状态，信息资料的情况了如指掌，使其可以做出科学的决策。作为工作人员期望能够避免繁琐的手工操作，甩掉传统的手工记录方式，达到事半功倍的效果。一个能够使其实现管理系统化、规范化、自动化的计算机系统就显得很有必要。利用计算机技术，实现管理系的自动化，规范化就是这个问题最好的解决方法。
论文主要探讨“房屋租售管理系统”的理论基础和设计思想，根据系统的开发过程和系统的功能实现为主线来论述数据库管理软件的开发过程。主要阐述以软件工程理论作为系统开发的理论基础，以客户机/服务器模式的关系型数据库作为后台，以专业数据库开发语言作为实现手段的数据库管理软件的开发过程分析和理论研究。
本系统以Visual Studio 2008开发平台为开发工具，通过后台数据库的建立与设置，软件界面的设计与实现，用C#程序语言编写与调试等几个阶段来完成对房屋租售管理系统的开发。
第1章 绪论
1.1数据库管理软件概述
1.1.1管理信息系统
1.1.2数据库管理信息系统的形成
1.1.3数据库管理信息系统的简介
1.1.4关系型数据库
1.2课题背景
1.3课题意义
第2章 系统分析
2.1系统需求分析
2.2系统可行性分析
2.2.1系统经济可行性分析
2.2.2系统技术可行性分析
2.3系统介绍
第3章 系统开发方法选择
3.1软件工程介绍
3.2 体系结构
3.2.1 系统体系机构的一般阐述
3.2.2 C/S模式与B/S模式的比较分析
2.2.3 B/S模式的优势
2.2.4 C/S模式的优势
3.3开发环境及工具
第4章 系统总体设计
4.1系统总体结构设计
4.1.1 应用需求分析
4.1.2系统功能结构图
4.1.3 系统业务流程图
4.1.4数据流程图
4.2 各模块功能介绍
4.2.1房屋租售登记模块
4.2.2房屋租售查询模块
4.2.3房源租售报表统计模块
4.2.4房屋租售合同管理模块
4.2.5用户管理模块
4.2.6购房常识管理模块
4.2.7留言管理模块
4.2.8系统管理模块
4.3总体结构设计
4.4数据库设计
4.4.1数据基本操作
4.4.2查询功能
4.4.3打印和统计功能
4.4.4其他辅助功能
4.4.5概念设计
4.4.6数据表的设计
第5章 系统详细设计
5.1设计原则
5.2用户登陆窗体设计
5.3房屋租售登记表模块设计
5.3.1房屋租售登记表输入
5.3.2房屋租售查询
5.4房屋租售报表的统计和打印
5.5购房常识管理功能
第6章 系统测试
6.1 测试的原则
6.2 测试的方法
第7章 总结
参考文献
致谢
4 论文写作计划（进度安排）
1.3月10号—3月31号
系统需求分析：确定鲜花销售系统各部分的目的和实现的具体功能。
2.4月1号到4月31日
系统设计：详细设计系统使用的界面。
3.5月1号到5月30日
添加数据库并与之连接，着手写论文。
4.6月1号到6月31日
完善代码并进行测试。完善并交付论文。
5 主要参考文献
[1] 罗超理。《管理信息系统原理与应用》。清华大学出版社，2002
[2] 陆惠恩 陆培恩。《软件工程》。电子工业出版社，2002
[3] 王 珊 陈 红。《数据库系统原理教程》。清华大学出版社，1998
[4] 甘仞初， 陈永红， 龙虹。管理信息系统[M] .机械工业出版社， 2001
[5] 黄梯云。管理信息系统（修订版）[M] .高等教育出版社， 2000
[6] 王小明， 罗哲。论我国管理信息系统的发展趋势[J] .甘肃社会科学， 1999
[7] 陈勇， 蔡淑琴。管理信息系统的发展动因及趋势研究[J] .商业研究， 2005
[8] Takahara Y, Liu Y, Yano Y. A systems theoretic approach to the design and implementation of a solver component for a management information system[J]. International journal of general systems, 2004
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