楊維偉

摘要：隨著物聯(lián)網(wǎng)時代的到來，嵌入式設備越來越多，視頻監(jiān)控與安防也越來越得到市場的青睞。網(wǎng)絡攝像頭應用也越來越多，各類攝像頭層出不窮，視頻監(jiān)控行業(yè)發(fā)展朝著低成本、便捷、智能化的發(fā)展方向。該文提出一種基于Mjpg_streamer的視頻監(jiān)控終端，通過中星微ZC301攝像頭為采集端，搭載S5PV210處理器的開發(fā)板為處理中心，重點研究mjpg_streamer在嵌入式設備中的應用，自己編寫插件udp模塊，實現(xiàn)視頻畫面實時流暢傳輸，以及基于移植的libjpeg庫實現(xiàn)jpg和bmp兩種圖片的軟編碼實現(xiàn)。這種設計具有廣泛應用，使其不再局限于B/S模式的瀏覽器，可以實現(xiàn)程序由開發(fā)者定制。

關鍵詞：Mjpg_streamer；軟編碼；嵌入式；視頻監(jiān)控

中圖分類號：TP368 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2017）05-0000-0153-02

1 背景

隨著物聯(lián)網(wǎng)時代的到來，傳統(tǒng)的監(jiān)控方式成本高、代價大、局限性也很高，已經(jīng)不能很好地滿足當今社會與時代的需求。Mjpg_streamer是基于linux開發(fā)的開源視頻傳輸服務器。

通過ZC301攝像頭采集的UVC圖像畫面數(shù)據(jù)進行jpeg格式壓縮，基于TCP/IP協(xié)議棧udp進行傳輸?shù)娇蛻舳?，這種C/S方式的監(jiān)控方式比Mjpg_streamer本身攜帶的http模塊傳輸，更有利于視頻數(shù)據(jù)的編解碼，更實時的傳輸，關鍵速度更快又能防止網(wǎng)絡阻塞。同時基于libjpeg庫的軟編解碼，更適用于嵌入式RGB類顯示屏的顯示。

2 系統(tǒng)分析

本論文設計系統(tǒng)組成包括了軟件部分和硬件部分。該系統(tǒng)采用C/S設計結(jié)構(gòu)，以mjpg_streamer為服務器軟件框架，采集端USB攝像頭ZC301獲取圖像，通過mjpg_streamer框架下自己編寫的udp模塊插件進行實時傳輸圖像，在客戶端進行處理顯示或其他嵌入式設備進行基于libjpeg庫解碼在RGB屏中顯示。

3 系統(tǒng)硬件設計

ARM cortex-A8基于armv7架構(gòu)，超標量微處理器內(nèi)核，擁有出色的運行效率和功耗效率及泄密控制機制。該論文選用arm cortex-A8架構(gòu)的S5PV210處理器作為其主控單元，其豐富的硬件資源足夠支撐軟件需求。

3.1 處理器核心部分

處理器部分是視頻監(jiān)控系統(tǒng)的核心，負責與ZC301攝像頭圖像數(shù)據(jù)的采集，linux系統(tǒng)中內(nèi)核中集成了其usb、ZC301等相關驅(qū)動模塊。通過移植的mjpg_streamer開源視頻服務器對圖像進行壓縮，再經(jīng)由wifi模塊或路由器將視頻數(shù)據(jù)流發(fā)送到視頻監(jiān)控端。

3.2 V4L2架構(gòu)下圖像數(shù)據(jù)的獲取

Video4Linux（簡稱V4L2）是基于linux內(nèi)核的應用程序接口，與圖像相關，涉及到設備部分控制與圖像采集、處理等過程，標準化視頻應用接口，廣泛應用于視頻設備的系統(tǒng)中。

對于USB攝像頭，linux驅(qū)動層提供了一套標準的文件系統(tǒng)接口open（） read（） write（） close（）等基本操作函數(shù)，通過這些接口函數(shù)完成對zc301攝像頭圖像的采集。

4 Mjpg_Streamer框架分析與udp插件設計

6 結(jié)束語

本文是基于ARM架構(gòu)Cortex-A8處理器為硬件平臺，將mjpg_streamer視頻服務器和libjpeg庫進行移植到開發(fā)板中?；蛐薷幕蜷_發(fā)，對mjpg_streamer進行插件模塊擴充，基于udp模式，使用C/S結(jié)構(gòu)進行對遠程監(jiān)控圖像數(shù)據(jù)進行處理并顯示，同時基于libjpeg庫也分析并實現(xiàn)了bmp與jpeg圖片數(shù)據(jù)的軟編碼，更擴大了視頻服務器的應用范圍。

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