嵌入式視頻監控系統設計方案

2.3 視頻流網(wǎng)絡(luò )傳輸的實(shí)現

本系統視頻的網(wǎng)絡(luò )傳輸是基于面向連接的TCP協(xié)議來(lái)實(shí)現。TcP／IP協(xié)議數據傳輸可分為3個(gè)階段：建立連接，傳輸數據，斷開(kāi)連接[6]。首先服務(wù)器通過(guò)socket()函數創(chuàng )建套接字，使用bind()函數將創(chuàng )建好的套接字與端口綁定，然后調用listen()函數使服務(wù)器處于監聽(tīng)狀態(tài)，等待客戶(hù)端應用程序的連接請求?？蛻?hù)端應用程序通過(guò)打開(kāi)一個(gè)socket即套接字，來(lái)使用TCP服務(wù)。當服務(wù)器接收到用戶(hù)的連接請求后，服務(wù)器調用accept()函數建立雙方連接，響應客戶(hù)的請求，并創(chuàng )建新線(xiàn)程，該線(xiàn)程負責把數據發(fā)送給用戶(hù)。

3 嵌入式Web服務(wù)器的設計

目前，B／S模式的網(wǎng)絡(luò )結構因其具有先進(jìn)的開(kāi)發(fā)技術(shù)、優(yōu)越的可管理性和可維護性，以及模式簡(jiǎn)單方便等優(yōu)點(diǎn)而成為最流行的應用方式"]。本系統采用的正是該結構，因而用戶(hù)通過(guò)嵌入式Web服務(wù)器，使用IE瀏覽器即可遠程訪(fǎng)問(wèn)嵌入式設備，實(shí)現對現場(chǎng)的遠程監。

Boa是Linux支持web服務(wù)器之一，它是一個(gè)單任務(wù)的http服務(wù)器，具有代碼結構簡(jiǎn)單、支持動(dòng)態(tài)CGI、“p服務(wù)，并且源代碼開(kāi)放等優(yōu)點(diǎn)，因而特別適合在嵌入式系統中用做web服務(wù)器n]。從網(wǎng)上下載其源代碼Boa—o．94．13．tar．gz，其在本系統上的移植主要包括2個(gè)部分：src下的文件修改和config文件修改。

boa—o．94．13／src文件的修改：首先設置boa—o．94／Makefile文件中的編譯器變量：CC=／arm一1inux-gcc，CPP一／arnl_linux—gcc_E；并修改編譯方式：LDFLAGS=一g—static。然后在文件compat．h中找到宏定義#defineTIMEz0NELOFFSET(foo)foo##一>tm—gmtoff并修改為#define TIMEZONE一0FFSET(foo)f00->tm—gmtoff。接著(zhù)便可在boa—o．94／src／下執行make進(jìn)行編譯，從而得到的可執行程序為boa，使用串口將其下載到目標機上，完成移植。

boa—O。94／boa．conf文件的修改，由于boa必須以root身份啟動(dòng)，所以將User nobody修改為User mot，Groupnogroup修改為Group r00t，即賦予管理員權限；修改服務(wù)器名字，即將ServerName www．your．org．here修改為serverName sm2440；修改DocumentRoot／var／www為
DocumentRoot／home／web，即設置HTML文檔的主目錄為／home／web；最后指明nime．types文件位置為Mime—Types／etc／milne．types；其他采用默認設置即可。最后將boa-0．94／boa．conf拷貝到／etc／boa／目錄下，配置好Web服務(wù)器，就可以進(jìn)行遠程訪(fǎng)問(wèn)了。

4 實(shí)現客戶(hù)端視頻數據接收應用程序

本系統的web客戶(hù)端采用Java Applet為用戶(hù)提供一個(gè)管理人口和顯示界面，Java Applet程序嵌入于HTML文檔并能在標準的瀏覽器中顯示運行，這種方式不用專(zhuān)門(mén)的開(kāi)發(fā)軟件與網(wǎng)絡(luò )接口，是基于web網(wǎng)絡(luò )應用程序的理想選擇。本系統需要在顯示頁(yè)面中嵌入播放器程序實(shí)時(shí)播放前端獲取的監控視頻。其中視頻數據接收是客戶(hù)端軟件設計的關(guān)鍵，其實(shí)現如下：

首先建立網(wǎng)絡(luò )通信，即創(chuàng )建套接字，輸入輸出流。然后分配接收緩沖區，即：byte[]buffer—new byte[5 12*1024]；

之后讀取圖像的頭信息，并確認圖像數據的正確性，即：int n=in．r∞d(bu“er，O，HDRLEN)；

其中HDRLEN為信息頭長(cháng)度，設置為50 B大小，通過(guò)對頭信息中包含的約定字符進(jìn)行判斷，以確定是進(jìn)一步接收圖像數據，還是重新接收頭信息。如果能正確讀取圖像頭信息，就證明此次接收的視頻數據流是正確的，接著(zhù)就可以把頭信息后的圖像數據寫(xiě)入緩沖區，供播放顯示：
n=HDRLEN；

r—in．read(buffer，n，buffer．1ength-n)；由于視頻流緩沖區內接收的幅靜態(tài)圖像數據包含了圖像頭信息，因此需要將圖像數據拷貝到另一緩沖區內，以獲得單獨的圖像數據：

byte[]buffeLimage=new byte[n]；．
for(int i一0；in；i++)
buffer．image[i]=buffer[i+HDRLEN]I

接著(zhù)從緩沖區buffer-image中讀人數據：

BufferedImage imagedata=
Imagel0．read(new ByteArrayInputStream(buffer—image))，
ImageIcon image—icon=new Image Icon(imageedate m-label.set Icon(image—icon)，

系統通過(guò)循環(huán)，實(shí)現不斷讀取，顯示圖像數據，用戶(hù)便可從主頁(yè)面上獲取前端采集到的實(shí)時(shí)視頻監控數據，畫(huà)面流暢，無(wú)明顯延時(shí)和畫(huà)面停滯現象，達到監控目的。

5 結束語(yǔ)

目前，嵌入式產(chǎn)品方興未艾口”。本文提出的這套嵌入式視頻監控系統設計方案，采用性?xún)r(jià)比很高的ARM處理器與開(kāi)源操作系統Linux相結合，具有高穩定性、低成本、低功耗等諸多優(yōu)點(diǎn)，并且基于B／S模式，直接接入以太網(wǎng)，大量節省電纜開(kāi)銷(xiāo)，即插即用，實(shí)現跨平臺監控，為用戶(hù)提供了極大便利。本系統很好地體現了智能化、集成化、網(wǎng)絡(luò )化、跨平臺等優(yōu)點(diǎn)，可廣泛用于智能家居、智能交通、工廠(chǎng)等制造單位及需實(shí)時(shí)監控場(chǎng)所。