【正文】 系統(tǒng)有一個(gè)直觀的印象和感受。我們采用的編譯器是armlinuxgcc。如果不需要錯(cuò)誤日志，則用/dev/null?？梢栽谝慌_(tái)普通的服務(wù)器上架設(shè)視頻服務(wù)器，在視頻服務(wù)器上架設(shè)網(wǎng)站、添加需要的文件，再通過視頻服務(wù)器管理軟件管理和維護(hù)視頻服務(wù)器，保證視頻服務(wù)器的正常、穩(wěn)定運(yùn)行。headerframenbframe=frame++。return 0 。/*截取視頻幀*/if((ioctl(vdfd,VIDIOCMCAPTURE,amp。vdsignalquit)usleep (1000)。(vdvideombuf),0,sizeof(vdvideombuf)來清零緩沖區(qū)。 vdcameraname = NULL。return 1 。}(3)獲取攝像頭參數(shù)成功打開攝像頭后，需要獲取攝像頭的一些參數(shù)，利用ioctl函數(shù)控制I/O通道來實(shí)現(xiàn)。 i++) { vdptframe[i] = NULL。 vdvideodevice = (char *) realloc (vdvideodevice, 16)。struct video_capability videocap ：描述攝像頭基本信息，如設(shè)備名稱、支持的最大分辨率、信號(hào)源信息、信道數(shù)等。 int channel。 char *videodevice 。JFFS2文件系統(tǒng)是專門為NAND閃存設(shè)計(jì)的嵌入式文件系統(tǒng)，根據(jù)NAND閃存以頁(yè)面為單位存取的特點(diǎn)，將文件組織成固定大小的數(shù)據(jù)段。在編譯內(nèi)核之前，需要對(duì)內(nèi)核進(jìn)行必要的配置，通過虛擬機(jī)進(jìn)入/pxa270_linux/linux/目錄后在終端執(zhí)行make menuconfig[10]命令，就可以可視化的配置內(nèi)核需要的功能和要求，本次試驗(yàn)，主要是針對(duì)視頻方面，選擇了對(duì)V4L的靜態(tài)加載、對(duì)spca5xx攝像頭驅(qū)動(dòng)的動(dòng)態(tài)加載，這樣就結(jié)束了對(duì)內(nèi)核的配置。(3) 復(fù)制BootLoader的第二階段代碼到RAM空間中。(3)設(shè)置處理器的寄存器以及內(nèi)存，關(guān)掉所有的輸入管腳(包括中斷管腳)，以防止突然有信號(hào)進(jìn)入妨礙接下來的硬件初始化動(dòng)作。編譯是在宿主機(jī)，一般為裝有Linux的pc；執(zhí)行是在目標(biāo)機(jī)，即嵌入式系統(tǒng)的硬件平臺(tái)。第三章 嵌入式ARM系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)第一節(jié) Linux操作系統(tǒng)簡(jiǎn)介L(zhǎng)inux是一個(gè)類似Unix的操作系統(tǒng)，它起源于芬蘭一個(gè)名為L(zhǎng)inusTorvaldS的業(yè)余愛好者，現(xiàn)已成為最流行的一款開放源代碼的操作系統(tǒng)。SDRAM的存儲(chǔ)單元可以理解為一個(gè)電容，總是傾向于放電，為避免數(shù)據(jù)丟失，必須定時(shí)刷新(充電)。OURSPXA270EP是一款基于INTEL　XSCALE PXA270處理器，針對(duì)高效嵌入式系統(tǒng)教學(xué)和實(shí)驗(yàn)科研的平臺(tái)。第二節(jié) ARM簡(jiǎn)介ARM，既是一個(gè)公司的名字，也是對(duì)一類微處理器的通稱。雖然離數(shù)字家庭的全面實(shí)現(xiàn)還比較遠(yuǎn)，但隨著IPv6技術(shù)和信息家電技術(shù)的發(fā)展、移動(dòng)監(jiān)控設(shè)備的進(jìn)一步優(yōu)化，視頻監(jiān)控技術(shù)很可能最先在數(shù)字家庭中得到推廣。2006年，ATamp。上世紀(jì)末，基于PC的數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)迅速崛起，部分取代了以視頻矩陣圖像分割器、錄像機(jī)為核心，輔以其他設(shè)備的模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)。隨后，本文詳細(xì)描述了視頻采集程序的整體結(jié)構(gòu)框圖和具體功能代碼塊、網(wǎng)絡(luò)通信編程技術(shù)、圖像編解碼、嵌入式視頻服務(wù)器和搭建網(wǎng)站等內(nèi)容的設(shè)計(jì)和具體實(shí)現(xiàn)，最后進(jìn)行系統(tǒng)測(cè)試，描述系統(tǒng)功能，調(diào)整用戶友好界面，提出未來進(jìn)一步開發(fā)建議。您可以用你的便攜PDA或者是智能手機(jī)，您就會(huì)像回家了一樣馬上看到您家里的所有情況，每個(gè)角落都不會(huì)放過。二十一世紀(jì)，嵌入式技術(shù)、多媒體處理技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展，為視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展提供了新的出路——嵌入式視頻監(jiān)控系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)在美國(guó)一夜之間極受歡迎。 第三節(jié) 本文的內(nèi)容及主要工作根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)的初衷，我們需要設(shè)計(jì)基于ARM的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)。ARM處理器以其完整的體系結(jié)構(gòu)，極小的體積、極低的功耗、極低的成本、極高的性能，及時(shí)根據(jù)嵌入對(duì)象的不同進(jìn)行功能上的擴(kuò)展的優(yōu)勢(shì)，在眾多種類的嵌入式微處理器中脫穎而出。Net: 10/100M Ethernet controller (LAN91C111)。除了SDRAM，F(xiàn)LASH也是一種存儲(chǔ)媒介。由于Linux的源碼開放，內(nèi)核精簡(jiǎn)且性能強(qiáng)悍，不依賴于具體廠商，能廣泛適用于各種硬件設(shè)備，系統(tǒng)二次開發(fā)成本極低，因此在IT業(yè)界已經(jīng)達(dá)成共識(shí)，即采用嵌入式Linux作為嵌入式操作系統(tǒng)是大勢(shì)所趨[5]。和通用的編譯器之間最大的差別就在于跨平臺(tái)編譯器編譯出來的可執(zhí)行程序通常只能在特定CPU所屬平臺(tái)上運(yùn)行。有的BootLoader會(huì)先從串口或者網(wǎng)絡(luò)等其他途徑得到內(nèi)核的映像文件，然后把這些文件寫入目標(biāo)系統(tǒng)的FLASH或者其它存儲(chǔ)介質(zhì)，最后再把內(nèi)核載入RAM執(zhí)行，交出控制權(quán)。這個(gè)階段主要任務(wù)有:( l)初始化本階段要使用的硬件設(shè)備。接著需要makeclean刪除前面步驟留下的文件，以避免出現(xiàn)一些錯(cuò)誤。它是日志結(jié)構(gòu)的文件系統(tǒng)，提供了損耗平衡和掉電保護(hù)，可以有效地避免意外掉電對(duì)文件系統(tǒng)一致性和完整性的影響。 int mmapsize。 unsigned char *ptframe [4]。struct video_window videowin ：表示采集窗口參數(shù)，如分辨率等。 if (debug) printf (video %s \n,vdvideodevice)。 } vdframe_cour = 0。讀取video_capability中有關(guān)攝像頭的信息 if (ioctl (vdfd, VIDIOCGCAP, amp。本系統(tǒng)支持兩種讀取方式來獲得視頻流，它們是內(nèi)存映射和直接讀取，所以首先需要判斷視頻采集的方式，如果是內(nèi)存映射，則在系統(tǒng)任務(wù)完成后關(guān)閉內(nèi)存映射，然后關(guān)閉攝像頭設(shè)備。 i++) { if (vdptframe[i]) { free (vdptframe[i])。第三個(gè)參數(shù)指定共享內(nèi)存的訪問權(quán)限(PROT_READ(可讀)，PROT_WRITE(可寫)，PROT_EXEC(可執(zhí)行))。temps=ms_time ()。erreur=l 。vdsignalquit)usleep (1000)。vdgrabmutex)。在嵌入式設(shè)備中，硬件資源是最大的瓶頸，嵌入式設(shè)備因?yàn)樗w積小、功耗低、運(yùn)行快的優(yōu)點(diǎn)被人們廣泛使用，它們功能單一而穩(wěn)定，只需要實(shí)現(xiàn)一個(gè)嵌入式的視頻服務(wù)器就能滿足功能上的需要，也就是Embedded Web Server應(yīng)用。如果不需要錯(cuò)誤日志，則用/dev/null或直接注釋掉。編譯結(jié)束后，會(huì)生成Boa可執(zhí)行文件，只要把它移植到ARM板中，就完成了對(duì)Boa的移植過程。在嵌入式實(shí)驗(yàn)平臺(tái)中，構(gòu)架視頻服務(wù)器負(fù)責(zé)視頻的采集、壓縮和傳輸，計(jì)算機(jī)作為客戶端來訪問視頻服務(wù)器中內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。在系統(tǒng)介紹中，簡(jiǎn)略的描述了嵌入式視頻監(jiān)控系統(tǒng)的特點(diǎn)、功能、使用方法、發(fā)展意義。配置完Boa后，我們就需要將Boa交叉編譯了。如果沒有以/開始，則表示從服務(wù)器的根路徑開始。視頻服務(wù)器與一般的服務(wù)器類似，都是供用戶訪問服務(wù)器內(nèi)資源的專門的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。headerframeformat=vdformatln。if (debug) printf (“l(fā)en %d asked %d\n”, len, size)。vdgrabmutex)。amp。為了防止緩沖區(qū)的內(nèi)容與有用信息疊加產(chǎn)生干擾，在初始化之前可以先調(diào)用memset(amp。 } if (vdcameraname) { free (vdcameraname)。(vdvideopict))0) {printf (Fail to set videopict params with VIDIOCSPICT! /n“)。}return vdfd。 i OUTFRMNUMB。 vdvideodevice = NULL。struct video_mmap vmmap: 用于內(nèi)存映射的結(jié)構(gòu)體。 int norme。struct vdIn{ int fd。本系統(tǒng)采用的是JFFS2文件系統(tǒng)。在實(shí)驗(yàn)過程中，只需要在這個(gè)內(nèi)核的基礎(chǔ)上進(jìn)行添加和刪減所需要和不需要的功能，編譯后就可以使用了。(2) 。這個(gè)動(dòng)作也大都由匯編語(yǔ)言來完成，主要是初始化CPU、SDRAM等，其他的硬件，例如串口，可以由c語(yǔ)言等比較高級(jí)的程序語(yǔ)言來完成后續(xù)動(dòng)作。 虛擬機(jī)下Linux操作系統(tǒng)第二節(jié) 交叉編譯環(huán)境的建立通常嵌入式系統(tǒng)的軟件編譯和執(zhí)行是在兩個(gè)不同平臺(tái)上進(jìn)行的。串口0終端的交互方式是命令行的模式，在BOOT階段，支持簡(jiǎn)單的BOOT命令。同時(shí)，系統(tǒng)及用戶堆棧、運(yùn)行數(shù)據(jù)也都放在SDRAM中。內(nèi)置了英特爾的無線MMX技術(shù)，能夠顯著提升多媒體性能。 系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)圖該系統(tǒng)中CPU采用基于ARM的PXA270微處理器，通過在其上運(yùn)行Linux操作系統(tǒng)，執(zhí)行Boa視頻服務(wù)器，接受并處理來自攝像頭的圖像信號(hào)，通過以太網(wǎng)控制器發(fā)送至遠(yuǎn)端，實(shí)現(xiàn)視頻數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸和接受，達(dá)到視頻監(jiān)控的目的[2]。用戶可以通過在家中安裝攝像頭，利用家庭網(wǎng)關(guān)作為視頻服務(wù)器，用戶在遠(yuǎn)程通過Internet實(shí)時(shí)監(jiān)控家庭安全。Consumer）產(chǎn)品方向發(fā)展，應(yīng)用嵌入式技術(shù)，只需要一個(gè)手掌大的小盒子，就能實(shí)現(xiàn)所有監(jiān)控的功能，這樣的優(yōu)勢(shì)促使人們?cè)谝曨l監(jiān)控系統(tǒng)上的需求持續(xù)增加。近些年來，計(jì)算機(jī)、通信、電子技術(shù)像脫韁的馬一樣把以前所有的技術(shù)以前所未有的方式極具凝聚力的結(jié)合在一起，視頻監(jiān)控技術(shù)達(dá)到了它發(fā)展的頂點(diǎn)。論文首先闡述了嵌入式網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展、現(xiàn)狀和前景，然后介紹了嵌入式硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和嵌入式Linux操作系統(tǒng)的特點(diǎn)，闡述了嵌入式硬件整體結(jié)構(gòu)，使大家大體的完整的對(duì)系統(tǒng)硬件有詳細(xì)的了解，實(shí)際記錄了嵌入式操作系統(tǒng)內(nèi)核的編譯和移植，介紹了Bootloader的基本原理和啟動(dòng)過程，實(shí)現(xiàn)了視頻采集程序的編譯和移植，研究了嵌入式一般驅(qū)動(dòng)程序的使用。無論黑天白天、離家多遠(yuǎn)，你都能方便的看到家中的情況，無比安全。嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心，軟硬件可以剪裁，具有高穩(wěn)定、低成本、功耗低、速度快、實(shí)時(shí)好的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，它由嵌入式微處理器，配以周邊硬件設(shè)備，接口電路組成。 與國(guó)外市場(chǎng)相同，國(guó)內(nèi)個(gè)人用戶也是視頻監(jiān)控領(lǐng)域不可缺少的重要客戶，一直以來，我國(guó)的視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)主要集中在行業(yè)用戶上，由于家用視頻監(jiān)控一直沒有形成規(guī)模，產(chǎn)業(yè)鏈也沒有完全形成，加上造價(jià)、設(shè)備復(fù)雜性方面的影響，家用視頻監(jiān)控市場(chǎng)一直沒有顯著的發(fā)展。在監(jiān)控系統(tǒng)中，視頻采集、傳輸、播放的功能不是由專門視頻處理芯片完成，而是由軟件實(shí)現(xiàn)。基于ARM技術(shù)的微處理器應(yīng)用占據(jù)了32位RISC微處理器75%以上的市場(chǎng)份額，ARM技術(shù)正在逐步滲入到我們生活的各個(gè)方面。SUPERIO: WINBOND 83977。FLASH一般具有NOR型和NAND型。嵌入式Linux是目前嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域中發(fā)展勢(shì)頭非常迅猛的系統(tǒng)。所以一般來說每種CPU都對(duì)應(yīng)有不同的跨平臺(tái)編譯器。一般BootLoader都包含兩種不同的操作模式:“啟動(dòng)加載”模式和“下載”模式，這種區(qū)別僅對(duì)于開發(fā)人員才有意義。(2)檢測(cè)系統(tǒng)內(nèi)存映射。然后便可以生成所需要的內(nèi)核文件了，用make zlmage來實(shí)現(xiàn)得到可移植的內(nèi)核。JFFS2文件系統(tǒng)是按層次結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的，分為文件系統(tǒng)管理層接口、JFFS2內(nèi)部實(shí)現(xiàn)層和NAND接口層，這樣就簡(jiǎn)化了其與系統(tǒng)的接口設(shè)計(jì)，可以方便地集成到系統(tǒng)中去。 struct video_mbuf videombuf。 int framelock [4]。struct video_channal videochan ：關(guān)于信號(hào)源的屬性。 memset (vdcameraname, 0, sizeof (vdcameraname))。 pthread_mutex_init (amp。 (vdvideocap)) ==1) {printf (“Fail to get video_capability! /n”)。同樣道理，如果采用的是直接讀取，則在任務(wù)完成后關(guān)閉直接讀取，然后在關(guān)閉攝像頭設(shè)備。 vdptframe[i] = NULL。第四個(gè)參數(shù)可以是MAP_SHARED或者M(jìn)AP_PRIVATE。 jpegsize=convertframe(vdptframe[vdframe_cour]+sizeof(struct frame_t),vdpFramebuffer+vd[vd],vdhdrwidth,vdhdrheight,vdformatln,vdframesizeIn)。}vd= (vd+1) %vd。 pthread_mutex_lock (amp。第二節(jié) SOCKET簡(jiǎn)介Socket是一種網(wǎng)絡(luò)接口，可以把它看成網(wǎng)絡(luò)的表現(xiàn)形式。在嵌入式系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)基于TCP/IP協(xié)議棧的Embedded Web Server應(yīng)用是嵌入式系統(tǒng)智能化、網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展趨勢(shì)。在下面設(shè)置時(shí)，注意一定要建立/var/log/boa目錄AccessLog /var/log/boa/access_log是否使用本地時(shí)間。經(jīng)過以上步驟，基本完成了對(duì)Boa視頻服務(wù)器的配置和移植，可以在arm中正常使用。嵌入式平臺(tái)和計(jì)算機(jī)構(gòu)成一個(gè)局域網(wǎng)，通過超級(jí)終端或者Linux下終端觀察系統(tǒng)運(yùn)行情況。使用Macromedia Dreamweaver軟件在PC上設(shè)計(jì)網(wǎng)站結(jié)構(gòu)，網(wǎng)站包括三大主要內(nèi)容：系統(tǒng)介紹、視頻監(jiān)控演示、系統(tǒng)總結(jié)。至此，我們就完成了對(duì)Boa視頻服務(wù)器的配置。Boa的配置文件在Boa的安裝目錄下，可以根據(jù)它進(jìn)行修改，下面介紹一下具體配置：監(jiān)聽的端口號(hào)，缺省都是80，一般無需修改Port 80 bind調(diào)用的IP地址，一般注釋掉，表明綁定到INADDR_ANY，通配于服務(wù)器的所