在傳統的數位監控錄影系統的架構設計上，通常採用由主系統負
擔所有類比訊號轉換為數位訊號的工作，一旦監控影像的頻道數目過
多，便無法達到即時錄影的要求，而頻道數目增多在施工佈線方面也
非常消耗成本，因此對於大型監控系統而言，傳統架構無法適用的。
因此本論文提出一個架構完整的數位監控系統（Digital Survelliance
System），將影像擷取、撥放、儲存等單元分別獨立出來，使
其能夠單獨運作，並藉由高速網路來互相溝通，可以作遠端的瀏覽與
回放，影像來源除了影像擷取單元之外，還可以是一般的網路攝影
機，甚至傳統的數位錄影機，借此達到高度整合的目標，形成所謂的
整合式數位監控系統(Integrated Digital Surveillance System)。
本論文所採用的實作平台是Linux 系統，使用系統標準函式庫與
系統呼叫，在加上多個開放原始碼的函式庫，如：SDL、GTK，來實
作整個數位監控系統所需要的軟體元件。

The traditional digital video recorder have to convert analog signal to
digital signal. If there are too many video channels, the speed of signal processing
may not reach real-time speed, and the total cost of the equipment is
very expensive. Therefore, the traditional digital recorder is not suitable for
the system that requires a large number of video channels.
We solve the above problem by propsing an arhitecture of digital surveillance
system. The proposed system is divided into four parts: video service,
proxy service, storage service, and monitor service. Each part of the system
can work as an independent process, and comunicates with each other
through a high speed network. The process of video service acquires images
from traditional cameras or IP network cameras, and transfers the images to
the process of proxy service. The proxy server could redirect the images to
the monitor server or storage server. People can monitor the images captured
by the cameras in real time and playback the recorded video using the
monitor server.
The proposed system is implemented under Linux platform using system
calls, system libraries, and open source projects. The open source projects
include SDL, GTK, libjpeg, and etc. Experiments are prepared to reveal the
feasibility of the proposed methods.

目錄
誌謝. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . I
中文摘要. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II
英文摘要. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . III
第一章前言. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.1 研究動機. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.2 研究目標. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.3 相關研究. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.4 論文章節編排. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
第二章數位監控系統架構簡介. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
2.1 相關環境簡介. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
2.2 數位監控系統架構. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
第三章系統實作. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
3.1 系統元件架構. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
3.2 影像擷取元件實作. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
3.3 網路元件實作. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
3.4 影像儲存元件實作. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
3.5 影像顯示元件實作. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
3.6 嵌入式Linux 環境實作. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
第四章實作成果. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
4.1 實作環境. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
4.2 實作成果. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
4.3 測試數據. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
第五章討論與未來工作. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
5.1 討論. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
5.2 未來工作. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
參考文獻. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

[1] 蔡協甫、陳文進, “嵌入式系統上影音串流技術之實作,” Master’s
thesis, 國立台灣大學, 民國90年.
[2] 林昌廣、吳炳飛, “嵌入式網路監視系統,” Master’s thesis, 國立交通
大學, 民國91年.
[3] 呂紹麒、吳炳飛, “具nas功能的arm-based數位錄影機,” Master’s
thesis, 國立交通大學, 民國92年.
[4] M. M.-O. Lee and C.-W. Lee, “Remote recordable security web-based
camera server system using index search algorithm,” Joint 4th IEEE International
Conference on ATM (ICATM 2001) and High Speed Intelligent
Internet Symposium, Seoul South Korea, Apr. 2001, pp. 250—252.
[5] A. C. M. Fong and S. C. Hui, “Web-based intelligent surveillance system
for detection of criminal activities,” Computing & Control Engineering
Journal, Vol. 12, pp. 263—270, Dec. 2001.
[6] C.-H. Wang, R.-I. Chang, and J.-M. Ho, “An effective communication
model for collaborative,” IEEE International Conference on ECommerce,
June 2003, pp. xiv + 414.
[7] Gnu general public license. [Online]. Available: http://www.gnu.org/
copyleft/gpl.html
[8] XFree86. [Online]. Available: http://www.xfree86.org
[9] GTK. [Online]. Available: http:// www.gtk.org/
[10] GIMP. [Online]. Available: http:// www.gimp.org/
[11] S. Lantinga. SDL introduction. [Online]. Available: http://www.libsdl.
org/index.php
[12] SDL games. [Online]. Available: http:// www.libsdl.org/games.php
[13] SDL applications. [Online]. Available: http://www.libsdl.org/ applications.
php
[14] SDL libraries. [Online]. Available: http:// www.libsdl.org/libraries.php
[15] Directfb. [Online]. Available: http:// www.directfb.org/
[16] R. Fielding, J. Gettys, J. Mogul, H. Frystyk, L. Masinter, P. Leach, and
T. Berners-Lee, “Hypertext transfer protocol — HTTP/1.1,” IETF, RFC
2616, June 1999, http://www.w3.org/Protocols/rfc2616/rfc2616.txt.
[17] IEEE, 802.3ad-2000 IEEE Standard for Information Technology ─
Amendment to carrier sense multiple access with collision detection
(CSMA/CD) access method and physical layer specificationsaggregation
of multiple link segments, IEEE Std., Mar. 2000.
[18] Independent JPEG group. [Online]. Available: http:// www.ijg.org/
[19] RGB/YUV pixel conversion. [Online]. Available: http://www.fourcc.
org/index.php?http%3A//www.fourcc.org/fccyvrgb.php
[20] Logical volume management. [Online]. Available: http://www.sistina.
com/products lvm.htm
[21] Linus torvalds. [Online]. Available: http://en2.wikipedia.org/wiki/
Linus Torvalds
[22] GNU project. [Online]. Available: http://www.fsf.org/gnu/ thegnuproject.
html
[23] Free software foundation. [Online]. Available: http:// www.fsf.org
[24] Linux standard base specification. [Online]. Available: http://
www.linuxbase.org/spec/
[25] 梁元彪、林盈達, “Linux嵌入式系統減肥實作,” 網路通訊, No. 134,
Sept. 2002.
[26] uClibc - a c library for embedded linux. [Online]. Available: http://
www.uclibc.org/
[27] diet libc - a libc optimized for small size. [Online]. Available: http://
www.fefe.de/dietlibc/
[28] thttpd. [Online]. Available: http:// www.acme.com/software/thttpd/
[29] busybox. [Online]. Available: http:// www.busybox.net/
[30] tinylogin. [Online]. Available: http:// tinylogin.busybox.net/
[31] Busybox defined functions. [Online]. Available: http:// www.busybox.
net/downloads/BusyBox.html
[32] Microwindows. [Online]. Available: http://www.microwindows.org/
[33] J. Chroboczek. The KDrive Tiny X Server. [Online]. Available:
http://www.pps.jussieu.fr/˜jch/software/kdrive.html
[34] GPE. [Online]. Available: http://gpe.handhelds.org/
[35] Qt OVERVIEW. [Online]. Available: http://www.trolltech.com/
products/qt/index.html