目 录
摘 要 I
Abstract II
第1章 绪论 1
1.1 研究背景与意义 1
1.1.1 研究背景 1
1.1.2 研究意义 1
1.2 国内外研究现状及发展趋势 2
1.2.1 国内研究现状及发展趋势 2
1.2.2 国外研究现状及发展趋势 2
1.3 设计目标与要求 错误！未定义书签。
1.3.1 覆盖范围、实时性、存储能力、成本控制 错误！未定义书签。
1.3 研究主要内容与设计目标 3
1.3.1 研究主要内容 3
1.3.2 设计目标 4
第2章 相关理论与技术基础 5
2.1 视频监控系统概述 5
2.2 关键技术分析 6
2.2.1 数字视频技术 6
2.2.2 网络架构 6
2.2.3 云存储与智能分析技术 7
2.3 教学楼平面图分析 7
2.4 小结 9
第3章 系统硬件设计 10
3.1系统硬件方案的设计 10
3.2系统各部分器件的选择 10
3.2.1系统的主控制芯片 10
3.2.2图像采集CMOS摄像头 11
3.2.3 WIFI芯片的选择 12
3.3硬件电路的设计 13
3.3.1硬件原理图的设计 13
3.3.2硬件PCB的设计 15
3.4本章小结 16
第4章 系统软件设计 18
4.1系统软件方案的设计 18
4.1.1系统的软件结构的设计 18
4.1.2系统软件工作流程的设计 18
4.2图像采集的程序设计 19
4.2.1 SCCB总线 19
4.2.2 OV2640输出数据的时序分析 20
4.2.3图像数据的采集和读取 22
4.3图像的压缩和解码 23
4.3.1图像的色彩空间模型 23
4.3.2图像JPEG压缩的原理 24
4.4 WIFI的传输和显示程序的设计 25
4.4.1 DIO协议简介 25
4.4.2 LwIP协议找的介绍 27
4.4.3 LwIP协议找的移植 28
4.5终端显示程序的设计 29
4.6本章小结 31
第5章 系统实现及测试 32
5.1监控上位机的显示界面 32
5.2本章小结 32
第6章 总结与展望 33
6.1 总结 33
6.2 展望 33
参考文献 34
致 谢 35
1.3 研究主要内容与设计目标
本章节旨在明确本研究的核心内容以及系统设计所追求的具体目标，确保项目实施的针对性和有效性。
1.3.1 研究主要内容
本研究的主要内容集中在设计并实现一种针对学校某教学楼的视频监控系统。该系统将充分利用现代无线传输技术和嵌入式系统技术，实现高效、灵活且成本可控的视频监控解决方案。具体研究内容包括：
系统架构设计：分析并设计系统的整体架构，包括图像采集、数据传输、终端显示等各个环节，确保系统各部分能够协同工作，实现实时监控功能。
硬件选型与电路设计：选择合适的硬件组件，如STM32F4系列微控制器、OV2640摄像头模组、W5500以太网芯片和NodeMCU WiFi模块等，并设计相应的硬件电路，确保系统硬件的可靠性和稳定性。
软件开发与集成：开发系统的软件部分，包括图像采集程序、图像压缩与解码程序、WIFI传输程序以及终端显示程序等，并实现各软件模块之间的集成与调试。
系统测试与优化：对系统进行全面的测试，包括功能测试、性能测试、稳定性测试等，并根据测试结果对系统进行优化，确保系统能够满足设计要求。
1.3.2 设计目标
本系统的设计目标主要围绕覆盖范围、实时性、存储能力、成本控制以及扩展性和可维护性等多个方面展开。系统应能够全面覆盖教学楼内的关键区域，如教室、走廊、楼梯口等，确保无监控盲区；同时实现实时视频监控，让监控人员能够及时了解现场情况并做出快速响应。此外，系统还需具备一定的存储能力，能够存储一定时间段的监控视频，以便后续查阅和分析。在满足系统功能需求的前提下，我们将尽可能降低系统成本，提高性价比。同时，系统还将考虑扩展性和可维护性，以便未来根据实际需求进行系统升级和维护。并且，系统将充分考虑到用户的使用习惯和需求，提供友好的人机交互界面，确保用户能够方便地使用和管理系统。综上所述，本研究将通过科学合理的系统设计和实现，为学校教学楼提供一种高效、可靠、经济的视频监控解决方案。
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