深入研究嵌入式web服務(wù)器的監控應用

　　1 引言

　　隨著(zhù)微處理器技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的進(jìn)步，基于嵌入式WEB的網(wǎng)絡(luò )數字視頻監控系統逐漸得到了人們的廣泛關(guān)注。把圖像采集、視頻壓縮和WEB功能集中到一個(gè)體積很小的設備內，可以直接連入局域網(wǎng)和Internet，達到即插即用，省掉多種復雜的電纜，安裝方便，用戶(hù)也無(wú)須安裝任何硬件設備即可觀(guān)看，這使得由嵌入式網(wǎng)絡(luò )視頻監控服務(wù)器組成的監控網(wǎng)絡(luò )組網(wǎng)和擴展都極為靈活方便。

　　2 WEB服務(wù)器所在系統工作原理

　　如圖1所示，系統有兩種網(wǎng)絡(luò )接入方式：通過(guò)PPPOE自動(dòng)撥號，動(dòng)態(tài)獲取IP聯(lián)入Internet；自定義靜態(tài)IP連入局域網(wǎng)。
　　

　　之后，系統的整個(gè)工作流程包括兩條主線(xiàn)：

　　1.通過(guò)HTTP/TCP/IP方式，解析來(lái)自監控端的網(wǎng)頁(yè)請求，包括：攝像機控制（云臺上下左右、鏡頭光圈、縮放等等），數據庫讀寫(xiě)（視頻參數如分辨率、亮色度、碼流，畫(huà)質(zhì)），視頻調度與傳輸（多個(gè)用戶(hù)之間視頻數據的發(fā)送停止及其相互協(xié)調,系統參數也放在這里）。

　　2.通過(guò)RTP/UDP/IP方式，為監控端提供所需的實(shí)時(shí)視頻信息。RTP/UDP/IP的方式兼顧了視頻傳輸的實(shí)時(shí)性與QoS保證。

　　3 WEB服務(wù)器的選擇

　　根據工作原理的描述，WEB服務(wù)器處于整個(gè)系統核心的位置，需要解決的幾個(gè)難點(diǎn)包括：

　　1.安全性。只有授權登陸用戶(hù)才能進(jìn)行系統配置（網(wǎng)絡(luò )參數、視頻

　　特性等等）。普通用戶(hù)只能簡(jiǎn)單監控。

　　2.流量控制。視頻數據連續且大量，服務(wù)器應該具備一定的協(xié)調各路監控數據的能力。

　　3.實(shí)時(shí)性。對于監控端的web請求指令響應速度，特別是在高負荷的情況下。

　　4.性能。在多路監控請求同時(shí)存在的情況下，系統的響應速度。

　　5.支持串口命令。云臺控制指令需要串口支持。

　　6.數據庫交互。包括用戶(hù)數據庫，系統配置參數等等，都需要實(shí)現脫機保存。

　　uCLinux下，主要有3個(gè)WebServer：Httpd、Thttpd和BOA。Httpd是最簡(jiǎn)單的一個(gè)WebServer，它的功能最弱，不支持認證，不支持CGI（CommonGatewayInterface，通用網(wǎng)關(guān)接口）。Thttpd和BOA都支持認證、CGI等，功能都比較全。BOA源代碼開(kāi)放、性能可靠、穩定性好，但是是一個(gè)單任務(wù)的Web服務(wù)器。所以，我們選擇簡(jiǎn)單、小巧、易移植、快速和安全的Thttpd。

　　Thttpd在默認的狀況下，僅運行于普通用戶(hù)模式下，從而能夠有效地杜絕非授權的系統資源和數據的訪(fǎng)問(wèn)，同時(shí)Thttpd全面支持HTTP基本驗證(RFC2617)，可有效解決安全性的問(wèn)題。

　　另外，Thttpd對于并發(fā)請求不使用fork()來(lái)派生子進(jìn)程處理，而是采用多路復用(Multiplex)技術(shù)來(lái)實(shí)現，因此效能很高，可以有效提高系統的性能。

　　最后，Thttpd基于URL的文件流量限制，對于連續的視頻流量控制而言是非常方便的，象Apache就必須使用插件實(shí)現，效率較Thttpd低。在Thttpd的官方網(wǎng)站上有一個(gè)與其他webserver的對比圖Benchmark。

　　綜上所述，Thttpd在安全性、性能、流量控制等方面有效的滿(mǎn)足系統需要，當然，實(shí)時(shí)性也得到很好的保證。下面，結合源碼，首先實(shí)現Thttpd的基本功能，然后將視頻數據轉發(fā)、安全性、支持串口命令、數據庫交互的實(shí)現完善起來(lái)。