基于Au1200無(wú)線車載視頻監(jiān)控的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
加入技術(shù)交流群
驅(qū)動(dòng)程序?yàn)樯蠈討?yīng)用提供了API接口，通過(guò)對(duì)應(yīng)file_operations數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的各個(gè)成員函數(shù)進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)用，在上層程序中，利用函數(shù)調(diào)用，讀取驅(qū)動(dòng)中fileoperations的相應(yīng)成員函數(shù)指針，完成對(duì)應(yīng)函數(shù)功能。
在系統(tǒng)的CIM接口的驅(qū)動(dòng)程序中做如下定義： 本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/152330.htm
其成員函數(shù)分別完成了與Au1200 CIM接口相連攝像頭設(shè)備的打開、控制、讀寫、映射以及釋放等基本功能。例如通過(guò)ioctl操作對(duì)攝像頭進(jìn)行配置：
(2)庫(kù)與協(xié)議棧部分
為了支持上層應(yīng)用程序的運(yùn)行，軟件系統(tǒng)中還必須包含眾多與之相關(guān)的函數(shù)庫(kù)和協(xié)議棧。其中，主要包括了與系統(tǒng)運(yùn)行相關(guān)的基本函數(shù)庫(kù)，與音視頻編解碼相關(guān)的音視頻編碼庫(kù)，與用戶界面相關(guān)的Qtopia庫(kù)以及各種接口協(xié)議組成的協(xié)議棧。
(3)應(yīng)用層部分
視頻監(jiān)控的軟件流程圖如圖4所示。啟動(dòng)攝像頭后，將采集到的視頻數(shù)據(jù)映射到內(nèi)存中。通過(guò)輸出控制，選擇視頻數(shù)據(jù)的流向。其中，數(shù)據(jù)處理部分主要涉及與ffmpeg相關(guān)的視頻壓縮處理。
(4)用戶控制部分
系統(tǒng)采用Qtopia-core-opensource-4．2．2開發(fā)用戶界面。由于采用按鍵控制的方式，需要將按鍵驅(qū)動(dòng)程序添加到QT庫(kù)中。通過(guò)中斷的方式，可以捕獲按鍵信號(hào)，并通過(guò)QT中的信號(hào)與槽的機(jī)制控制信號(hào)傳輸，使得當(dāng)每個(gè)按鈕被按下時(shí)，觸發(fā)用戶程序中的某個(gè)函數(shù)，并將相應(yīng)的信號(hào)量傳遞出去，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的控制。
4 基于ffmpeg的軟壓縮方法
ffmpeg是一個(gè)開源免費(fèi)的軟件，它提供了錄制、轉(zhuǎn)換以及流化音視頻的完整解決方案。使用ffmpeg軟壓縮的方式，不增加系統(tǒng)額外的硬件開銷，對(duì)采集到的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)壓縮。在視頻處理應(yīng)用程序的編寫過(guò)程中，需要按照f(shuō)fmpeg定義的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)描述視頻數(shù)據(jù)，調(diào)用ffmpeg中的各種庫(kù)函數(shù)，將攝像頭采集到的視頻數(shù)據(jù)按照設(shè)定的格式進(jìn)行壓縮，并存成視頻文件，其處理流程如圖5所示。
其中包括：
(1)ffmpeg初始化：定義與視頻處理相關(guān)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)AVFormatContext，AVOutputFormat，AVStream，AVCodecContext，AVCodec，AVFrame，AVPicture等，并通過(guò)av_register_all()，av_alloc_format_context()等函數(shù)初始化相應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
(2)壓縮參數(shù)設(shè)置：主要涉及到視頻壓縮的相關(guān)參數(shù)，如幀率、視頻分辨率、編碼類型等，通過(guò)av_set_parameters()函數(shù)進(jìn)行設(shè)置。
(3)圖像格式轉(zhuǎn)換和視頻數(shù)據(jù)填充：按照視頻監(jiān)控要求，利用img_convert()等函數(shù)對(duì)圖像格式進(jìn)行轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)換后的視頻數(shù)據(jù)通過(guò)avpicture_fill()，fill_yuv_image()等函數(shù)填充到AVPicture數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，以供編碼器使用。
(4)ffmpeg視頻編碼：利用avcodec_encode_rid-eo()，av_rescale_q()等函數(shù)，調(diào)用ffmpeg編碼庫(kù)進(jìn)行視頻編碼。
(5)文件存儲(chǔ)操作：利用av_write_header()，av_write_frame()，av_write_trailer()等函數(shù)將壓縮后的視頻數(shù)據(jù)寫入指定文件中。
(6)采集結(jié)束：采集結(jié)束后，利用avcodec_close()，av free()等函數(shù)釋放內(nèi)存資源，退出程序。
ffmpeg提供功能豐富的音視頻函數(shù)庫(kù)，包括libav-codec，libavformat，libavdevice，libavfilter，libavutil和libswscale等，可為用戶提供許多音視頻處理相關(guān)的操作。系統(tǒng)應(yīng)用程序中調(diào)用到的ffmpeg相關(guān)函數(shù)主要依賴libavformat庫(kù)(支持所有的普通音視格式的解析器和產(chǎn)生器的庫(kù))和libavcodec庫(kù)(具有高效、高可復(fù)用的音頻／視頻編解碼庫(kù))。
5 結(jié) 語(yǔ)
本文介紹了基于Au1200無(wú)線車載視頻監(jiān)控的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，著重介紹了基于ffmpeg軟壓縮方法對(duì)視頻數(shù)據(jù)的壓縮和存儲(chǔ)的實(shí)現(xiàn)，在實(shí)際應(yīng)用中具有價(jià)值。
評(píng)論