视频数据处理模块主要包括视频图像的实时捕捉(借助MPEG-4视频压缩卡完成)、动态存储和实时播放,图像的实时播放可以和图像的实时捕捉存储同时进行。
初始化视频压缩卡:
M878Object*pObject=NULL;
For(int i=0;i<m_nDevice;i++)
{pObject=new M878Object(i,m_strDisk+m_str VideoDir);
If(!pObjectGetDataFormFile())
pObject->InitData();
m_obArray.Add(pObject);
}
数据采集:
for(i=0;i<m_nDevice;i++)
{
OpenDev(i); //打开指定卡号的设备,分配相应系统资源
pObject=( M878Object*)m_obArray[i];
OutMpegBuff(i,OnMpeg4Write); //采集视频数据流
RegisterViSaveExceptionProc(i,(ViSaveErrCallBack) ViErrCallBack);
pObject->SetParamToDevice(); //设定参数
}
停止设备:
当不再使用设备时,调用ViUnInit()关闭视频压缩采集卡并卸载系统资源。
数据发送模块:
OutMpegBuff(i,OnMpeg4Write);
Void CALLBACK OnMpge4Write(DWORD dwCard,BYTE *pbuff,DWORD dwSize,
BOOL isKeyFrom)
{
if(dwCard>=g_dwDevice)
return;
g_VStrmInfo[dwCard]+=dwSize/26;
MTAWriteVideo((BYTE)dwCard,pbuff,(LONG)dwSize,isKeyFrm)
}
发送模块负责向地址表中的地址发送经过编码处理的实时视频数据,并修改地址表中的信息。地址表用来保存请求实时视频服务的用户的IP地址,视频发送任务根据地址表中的地址来发送视频包。
数据接收模块:
该模块主要完成视频数据的接收、解码和显示工作。用户通过浏览器实现对远程设备的监控,服务器返回的信息通过浏览器显示。浏览器可以使用微软公司的Internet Exploer或Netscape公司的Netscape Navigator等。对于普通的文本及HTML文件支持的GIF、JPEG等格式的图片,普通浏览器都可以显示。但对于实时视频数据,首先,与HTTP链接不同,不是使用流套接字而是使用数据报套接字接收,然后还需解码和显示,这些工作浏览器都无法完成。为使用户能通过浏览器观看视频,本系统采用在WEB页面中嵌入ActiveX控件,由ActiveX控件完成视频数据的接收、解码和显示工作。而ActiveXInternet技术的一个重要方面是安全的下载和安装ActiveX控件和需要的支持文件。Microsoft Internet Explore通过在HTML文档中使用Internet Component Download方法自动下载并安装ActiveX控件3。
(1)客户端控件的嵌入
在WEB服务器的HTML文件中嵌入ActiveX属性,针对客户端使用最多的IE浏览器,HTML代码可使用的MFCControl控件如下:
<HTML>
<HEAD>
<TITLE>VideoPage</TITLE>
</HEAD>
<BODY>
<OBJECT>
ID=〝Mpge4Control 〞
WIDTH=100
HEIGHT=51
CLASSID=CLSID:A119846-2E75-11D0-BDB2-000000000000〞
CODEBASE=http://www.myhome.com/videodisplay/MFCControl.ocx>#Version=1,0,0,1>
<PARAMNAME=〝Alighment〞VALUE=〝1〞>
<PARAMNAME=〝CaptionProp〞VALUE=〝Sample〞>
</OBJECT>
</BODY>
</HTML>
其中ID标志控件命名,提供访问控件的HTML代码。CLASSID标志是唯一的UUID给控件赋值的指令,告诉IE哪个对象被装载。在HTML页面实现控件的自动下载,使用<OBJECT>标志的CODEBASE属性,该属性告诉IE要下载和安装的控件版本和找到和下载控件及其支持文件的地址。
(2)客户端控件的注册
控件编写完成后,需要在客户端注册,关于控件的信息记录在注册表中。客户端从服务器端接收到嵌有控件的HTML页面后,将根据OBJECT标签中的信息通过注册表使用对应的空间完成接收,解码和显示。
4 远程控制部分设计
在远程控制部分设计中,根据性能最优化和实时性考虑,将控制部分分为两部分:云台控制部分,主要是通过串口进行通信;信息家电远程控制,通过内部家庭网络协议对相应设备进行控制,控制信号的物理载体是家庭网络内部总线。(由于篇幅有限,本文仅讨论前者)。
云台控制模块设计
该模块是个相对独立的模块,负责控制云台的上下左右旋转以及镜头的焦距和光圈的调整。当服务器接受到的请求中含有对云台设备以及镜头的控制命令时,将通过CGI函数向云台解码器发送控制指令以实现对云台,镜头的控制。在室内,采用CDA2000室内万能解码器4直接通过RS-232串行口与嵌入式网关通信,云台控制电压~24V、~220V 可选,镜头控制电压可在 5V-12V 之间无级调节。

图4 云台控制系统硬件连接框图
在云镜控制模块中,解码器起着核心的地位,设计云镜控制模块主要解决的问题是将各项操作如上下旋转,镜头调焦等操作进行编码,但本系统采用的解码器封装了底层硬件程序的编写,因此所做的工作是利用解码器开发商提供的协议,通过RS232串行口向解码器发送指令。
Linux对串口的操作是通过设备文件进行访问的,只需打开相应的串口文件,然后通过调用设备相关函数来打开串口(open()),设置串口参数(tcgetattr(),cfsetispeed(), cfsetospeed()),设置输入输出模式(options.c_Iflag和options.c_Oflag),恢复串口属性,关闭串口(close())等即可。

图5 串行通信流程
5 结论
本系统的特点是基于嵌入式微处理器有限的系统资源之上,为客户提供视频服务。本系统采用的是〝boa服务器+CGI+家庭网络服务器〞的模式来实现对信息家电的控制,但由于篇幅有限,不做论述。鉴于实时视频服务的特殊性,采用了〝boa服务器+CGI+视频接收和控制模块(视频服务器)〞的模式实现对视频数据的捕获、采集、发送等操作,并通过串行口通信方式对云台和镜头进行直接的控制,视频的接收问题一直以来是研究的重点,本系统采用的是在WEB页面中嵌入ActiveX控件的方式,由ActiveX控件完成视频数据的接收、解码和显示工作。而这样做的好处是,不需对客户端做任何设置,就可以完成控件的自动下载和视频文件的实时播放。
参考文献
[1] 张大波等编著.嵌入式系统原理、设计及应用,第二版,2005.1,机械工业出版社[M]
[2] 李现勇等编著.Visual C++串口通信技术与工程实践,第二版,2004.7,人民邮电出版社[M]
[3] 李驹光等.ARM应用系统开发详解——基于S3C4510B的系统设计,2003.12,清华大学出版社[M]
[4] 李善平等.Linux与嵌入式系统,第二版,2006.10清华大学出版社[M]
[5] 刘峥嵘等.嵌入式Linux应用开发详解,第一版,2004.7机械工业出版社[M]