嵌入式視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

2.3 視頻流網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)

本系統(tǒng)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(xiàn)。TcP／IP協(xié)議數(shù)據(jù)傳輸可分為3個(gè)階段：建立連接，傳輸數(shù)據(jù)，斷開(kāi)連接[6]。首先服務(wù)器通過(guò)socket()函數(shù)創(chuàng)建套接字，使用bind()函數(shù)將創(chuàng)建好的套接字與端口綁定，然后調(diào)用listen()函數(shù)使服務(wù)器處于監(jiān)聽(tīng)狀態(tài)，等待客戶端應(yīng)用程序的連接請(qǐng)求。客戶端應(yīng)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(dāng)服務(wù)器接收到用戶的連接請(qǐng)求后，服務(wù)器調(diào)用accept()函數(shù)建立雙方連接，響應(yīng)客戶的請(qǐng)求，并創(chuàng)建新線程，該線程負(fù)責(zé)把數(shù)據(jù)發(fā)送給用戶。

3 嵌入式Web服務(wù)器的設(shè)計(jì)

目前，B／S模式的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)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(hù)性，以及模式簡(jiǎn)單方便等優(yōu)點(diǎn)而成為最流行的應(yīng)用方式"]。本系統(tǒng)采用的正是該結(jié)構(gòu)，因而用戶通過(guò)嵌入式Web服務(wù)器，使用IE瀏覽器即可遠(yuǎn)程訪問(wèn)嵌入式設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的遠(yuǎn)程監(jiān)。

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(jié)構(gòu)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(tǒng)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(tǒng)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(shè)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。接著便可在boa—o．94／src／下執(zhí)行make進(jìn)行編譯，從而得到的可執(zhí)行程序?yàn)閎oa，使用串口將其下載到目標(biāo)機(jī)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(quán)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(shè)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(rèn)設(shè)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(yuǎn)程訪問(wèn)了。

4 實(shí)現(xiàn)客戶端視頻數(shù)據(jù)接收應(yīng)用程序

本系統(tǒng)的web客戶端采用Java Applet為用戶提供一個(gè)管理人口和顯示界面，Java Applet程序嵌入于HTML文檔并能在標(biāo)準(zhǔn)的瀏覽器中顯示運(yùn)行，這種方式不用專門的開(kāi)發(fā)軟件與網(wǎng)絡(luò)接口，是基于web網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序的理想選擇。本系統(tǒng)需要在顯示頁(yè)面中嵌入播放器程序?qū)崟r(shí)播放前端獲取的監(jiān)控視頻。其中視頻數(shù)據(jù)接收是客戶端軟件設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，其實(shí)現(xiàn)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(qū)，即：byte[]buffer—new byte[5 12*1024]；

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

其中HDRLEN為信息頭長(zhǎng)度，設(shè)置為50 B大小，通過(guò)對(duì)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?qǐng)D像數(shù)據(jù)，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(shù)據(jù)流是正確的，接著就可以把頭信息后的圖像數(shù)據(jù)寫入緩沖區(qū)，供播放顯示：
n=HDRLEN；

r—in．read(buffer，n，buffer．1ength-n)；由于視頻流緩沖區(qū)內(nèi)接收的幅靜態(tài)圖像數(shù)據(jù)包含了圖像頭信息，因此需要將圖像數(shù)據(jù)拷貝到另一緩沖區(qū)內(nèi)，以獲得單獨(dú)的圖像數(shù)據(jù)：

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

接著從緩沖區(qū)buffer-image中讀人數(shù)據(jù)：

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

系統(tǒng)通過(guò)循環(huán)，實(shí)現(xiàn)不斷讀取，顯示圖像數(shù)據(jù)，用戶便可從主頁(yè)面上獲取前端采集到的實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，畫面流暢，無(wú)明顯延時(shí)和畫面停滯現(xiàn)象，達(dá)到監(jiān)控目的。

5 結(jié)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(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，采用性價(jià)比很高的ARM處理器與開(kāi)源操作系統(tǒng)Linux相結(jié)合，具有高穩(wěn)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(jié)省電纜開(kāi)銷，即插即用，實(shí)現(xiàn)跨平臺(tái)監(jiān)控，為用戶提供了極大便利。本系統(tǒng)很好地體現(xiàn)了智能化、集成化、網(wǎng)絡(luò)化、跨平臺(tái)等優(yōu)點(diǎn)，可廣泛用于智能家居、智能交通、工廠等制造單位及需實(shí)時(shí)監(jiān)控場(chǎng)所。