【正文】 對(duì)存儲(chǔ)媒體、數(shù)字電視、高清晰等應(yīng)用領(lǐng)域，分辨率為：低(352x288)，中(720x480)，次高(1440x1080)，高(1920x1080)。MPEG2視頻相對(duì)MPEG1提升了分辨率，滿足了用戶高清晰的要求，但由于壓縮性能沒(méi)有多少提高，使得存儲(chǔ)容量還是太大，也不適合網(wǎng)絡(luò)傳輸。3)MPEG4MPEG4視頻壓縮算法相對(duì)于MPEG1/2在低比特率壓縮上有著顯著提高，在CIF(352x288)或者更高清晰度(768x576)情況下的視頻壓縮，無(wú)論從清晰度還是從存儲(chǔ)量上都比MPEG1具有更大的優(yōu)勢(shì)，也更適合網(wǎng)絡(luò)傳輸。另外MPEG4可以方便地動(dòng)態(tài)調(diào)整幀率、比特率，以降低存儲(chǔ)量【27】。4)。+和MPEG4 SP相比最多可節(jié)省50％的碼率，使存儲(chǔ)容量大大降低；、不同碼率下都能提供較高的視頻質(zhì)量；采用“網(wǎng)絡(luò)友善的結(jié)構(gòu)和語(yǔ)法，使其更有利于網(wǎng)絡(luò)傳輸。比較上述壓縮技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)勢(shì)，MPEG系列著眼于視頻存儲(chǔ)、視頻廣播以及流媒體領(lǐng)域，(會(huì)議電視、可視電話)。，是未來(lái)視頻壓縮技術(shù)的主要發(fā)展方向。3．2．為了節(jié)約成本，本文采用Linux下開(kāi)源高效的FFmpeg作為本系統(tǒng)的視頻編碼器，對(duì)USB采集的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼。FFmpeg是一個(gè)高效的而且具有可移植性的編碼軟件，F(xiàn)Fmpeg的開(kāi)發(fā)是基于Linux操作系統(tǒng)的，最適合移植到嵌入式系統(tǒng)，它提供了錄制、轉(zhuǎn)換以及流化音視頻的完整解決方案。它包含了非常先進(jìn)的音頻／視頻編解碼庫(kù)libavcodec，為了保證質(zhì)量和性能，libavcodec里很多codec都是從頭開(kāi)發(fā)的。FFmpeg在Linux平臺(tái)下開(kāi)發(fā)，但它同樣也可以在其它操作系統(tǒng)環(huán)境中編譯運(yùn)行，包括Windows等。FFmpeg的常用編譯指令為：Configuration:enablegpl enableshared enablemp3lame enableamr_nb enableamr_wb enableamr_if2 enablevorbis –enablexvid enablea52 –enablea52bin enablefaadbin enablepp –enablefaad enablefaac –enablex264 –enablepthreadsenableffserver enableffplay –prefix=/usrextraclags=I/local /includeextraldflags=L／local/lib其中有很多選項(xiàng)是可選擇的，如:enablearm_wb，是編譯對(duì)3GP支持所需要的庫(kù)，如果你不需要對(duì)3GP的支持，或是沒(méi)有下載arm_wb的庫(kù)，在編譯時(shí)就不要加該選項(xiàng)了。同樣，enablex264指支持x264，disableffplay不支持圖形界面，這些都是可選項(xiàng)可以根據(jù)用戶自己的需求添加。編譯FFmpeg的過(guò)程為：1)獲取相應(yīng)的依賴軟件：x264，libx264dev和ffmpegyum install ffmpeg x264 libx264devtar xzvf cd ./configure—prefix=/usr/local/yasm(安裝在用戶目錄)makemake install2)添加環(huán)境變量在最后一行添加export PATH=”$PATH:/usr/local/yasm/bin”3)編譯靜態(tài)和動(dòng)態(tài)庫(kù)cd x264./configureprefix=/staticmakemake installpatchp0./configure—prefix=/shared—enablesharedmakemake install4)配置編譯FFmpeg修改Makefile，增加交叉編譯器路徑:/usr/local/arm/./configureenableshared—disablestatic—enablememalignhack—enablelibx264—enablegpl—enabledebug—enablesmall其中：enablelibx264或者—enablex264—enablegpl表示支持x264。如果不加—disabledebugenablesmall目標(biāo)文件可能會(huì)很大。makemake install此后，將生成所需要的二進(jìn)制工具(arm版本)ffmpeg和ffserver以及ffplay。其中，ffmpeg用于對(duì)媒體文件進(jìn)行處理或?qū)σ曇纛l設(shè)備進(jìn)行操作ffserver是一個(gè)的流媒體服務(wù)器，ffplay是一個(gè)基于SDL的簡(jiǎn)單播放器，另外生成兩個(gè)庫(kù)文件libaveodec．。這兩個(gè)庫(kù)文件是可以合并的。將交叉編譯生成的庫(kù)文件拷貝到交叉編譯器工作目錄的lib子目錄中，該庫(kù)文件為系統(tǒng)的其它模塊提供了編程接口。3．3視頻數(shù)據(jù)庫(kù)為了對(duì)硬盤數(shù)據(jù)進(jìn)行維護(hù)需要，本設(shè)計(jì)引入了嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)，方便監(jiān)控者對(duì)后端服務(wù)進(jìn)行管理操作。嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)是介于用戶和實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)之間的一層軟件，它由眾多程序模塊組成，其作用是對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的共享數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的組織、管理和存取。從嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)的應(yīng)用方式來(lái)看，通?？梢詫⑵浞譃閮煞N類型，一種是通用的嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，如具有分布式數(shù)據(jù)庫(kù)管理功能的嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)Solid、開(kāi)放源碼的免費(fèi)嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)Berkeley DB和Sqlite等；另一種是針對(duì)具體的應(yīng)用對(duì)象而自行設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的專用嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，這種方式一般是把數(shù)據(jù)庫(kù)嵌入到應(yīng)用軟件中作為應(yīng)用程序的一部分，不具有獨(dú)立性。本系統(tǒng)采用了輕型嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)SQLite對(duì)視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，它具有支持SQL，免費(fèi)小巧、速度快，支持SQL92標(biāo)準(zhǔn)，可移植性好，支持ACID事務(wù)，API簡(jiǎn)單等特性。SQLite誕生于2000年5月，是遵守ACID的關(guān)聯(lián)式數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，它的設(shè)計(jì)目標(biāo)是嵌入式的，而且目前已經(jīng)在很多嵌入式產(chǎn)品中使用了它，它占用資源非常的低，在嵌入式設(shè)備中，可能只需要幾百K的內(nèi)存就夠了。SQLite雖然很小巧，但是支持的SQL語(yǔ)句不會(huì)遜色于其他開(kāi)源數(shù)據(jù)庫(kù)。SQLite由以下幾個(gè)組件組成：SQL編譯器、內(nèi)核、后端以及附件。SQLite通過(guò)利用虛擬機(jī)和虛擬數(shù)據(jù)庫(kù)引(VDBE)，使調(diào)試、修改和擴(kuò)展SQLite的內(nèi)核變得更加方便。所有SQL語(yǔ)句都被編譯成易讀的、可以在SQLite虛擬機(jī)中執(zhí)行的程序集。3．3．1 SQLite數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)嵌入式Web服務(wù)器端的應(yīng)用程序是建立在CGI基礎(chǔ)之上的。因此本課題中SQLite的應(yīng)用開(kāi)發(fā)也是應(yīng)用CGI程序建立、訪問(wèn)、更新SQLite數(shù)據(jù)庫(kù)的。可以分為三步來(lái)完成：1)建立一個(gè)后端數(shù)據(jù)庫(kù)與以往的數(shù)據(jù)庫(kù)相比最大的好處就是省去了前端界面的開(kāi)發(fā)，因?yàn)閿?shù)據(jù)庫(kù)的所有操作來(lái)自于網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)中的所有請(qǐng)求都是以HTML數(shù)據(jù)流的形式存在的，所以數(shù)據(jù)庫(kù)的前端界面直接寫入HTML文檔，與Web頁(yè)面融為一體，不僅界面友好，而且開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)單。在SQLite嵌入式數(shù)據(jù)系統(tǒng)中提供了兩種工具供新建、訪問(wèn)與修改數(shù)據(jù)庫(kù)。如果習(xí)慣在圖形界面方式下工作的話，可以選擇SQLite數(shù)據(jù)庫(kù)瀏覽器(SQLite Database Browser)。這個(gè)工具可以運(yùn)行在包括Windows和Linux等多種平臺(tái)，并且開(kāi)放的源代碼在網(wǎng)上可以下載。不過(guò)很顯然，這個(gè)工具需要有顯示輸出設(shè)備來(lái)做基礎(chǔ)，所以在開(kāi)發(fā)應(yīng)用中可以根據(jù)自己的硬件條件來(lái)決定取舍。另一種方法就是命令行的方式。在SQLite嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)中綁定了一個(gè)命令行接口，使得可以通過(guò)輸入命令來(lái)操作數(shù)據(jù)庫(kù)文件。SQLite基本兼容SQL的語(yǔ)法，可以很方便地用命令行方式創(chuàng)建一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)文件。2)通過(guò)HTML文檔制作一個(gè)Web頁(yè)面及內(nèi)建表單表單是HTML文檔中一個(gè)比較特別的區(qū)域，從Web網(wǎng)頁(yè)的角度來(lái)看，表單為客戶提供了一個(gè)交互界面，客戶將對(duì)數(shù)庫(kù)的所有操作都填寫在表單控件中，之后瀏覽器將表單的內(nèi)容提交給Web服務(wù)器端的應(yīng)用程序，應(yīng)用程序再根據(jù)用戶的要求實(shí)時(shí)地去操作數(shù)據(jù)庫(kù)。從應(yīng)用程序的角度來(lái)看，表單為應(yīng)用程序提供了一種通過(guò)Web文檔與客戶進(jìn)行交互的機(jī)制。這時(shí)表單就是數(shù)據(jù)庫(kù)的前端界面。由于對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問(wèn)只與瀏覽器有關(guān)，這就使得數(shù)據(jù)庫(kù)可被不同的機(jī)型和操作系統(tǒng)所使用，從而達(dá)到了跨平臺(tái)的目的。3)編寫CGI程序一般來(lái)講CGI程序可分為三個(gè)部分：解碼部分，即將從客戶端獲取的諸多環(huán)境變量進(jìn)行分析，得到支持CGI程序運(yùn)行的必要信息；功能部分，即利用得到的信息完成CGI程序所實(shí)現(xiàn)的功能，如建立與數(shù)據(jù)庫(kù)的連接，建立數(shù)據(jù)庫(kù)，訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)等；輸出部分，即將運(yùn)行的結(jié)果返回服務(wù)器，最終返回給客戶。CGI程序(C代碼)中主要利用SQLite提供的API函數(shù)來(lái)操作數(shù)據(jù)庫(kù)。使用C語(yǔ)言API，首先要提供文件名和訪問(wèn)模式來(lái)調(diào)用sqlite open()連接數(shù)據(jù)庫(kù)，然后調(diào)用sqlite_exe()函數(shù)來(lái)執(zhí)行SQL語(yǔ)句，最后執(zhí)行sqlite_close()關(guān)閉數(shù)據(jù)庫(kù)。此外，如果想取回SQL語(yǔ)句訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)果，就要對(duì)每一個(gè)記錄執(zhí)行回滾函數(shù)callback()。本系統(tǒng)所采用的數(shù)據(jù)庫(kù)主要用來(lái)實(shí)現(xiàn)視頻信息的數(shù)據(jù)庫(kù)管理，有兩個(gè)基本數(shù)據(jù)庫(kù)文件(定時(shí)存儲(chǔ)的jpg圖片和avi視頻流)。CGI應(yīng)用程序?qū)?biāo)準(zhǔn)輸出作為向Web服務(wù)器傳遞數(shù)據(jù)的一種重要途徑。通常，CGI應(yīng)用程序?qū)?zhí)行結(jié)果輸出到標(biāo)準(zhǔn)輸出，Web服務(wù)器從CGI應(yīng)用程序中的標(biāo)準(zhǔn)輸出中讀取信息，并將這些信息返回給客戶端。因此，在程序中如果要將SQL查詢結(jié)果輸出給客戶的話，CGI應(yīng)用程序中可以使用printf()函數(shù)將查詢結(jié)果以HTML的形式輸出到標(biāo)準(zhǔn)輸出，進(jìn)而Web服務(wù)器向客戶端返回動(dòng)態(tài)頁(yè)面。實(shí)現(xiàn)客戶、Web服務(wù)器與SQLite嵌入式數(shù)據(jù)的交互。3．3．2 SQLite的編譯與移植。在開(kāi)發(fā)主機(jī)上編譯和移植的步驟1)解壓壓縮包源碼，另外再新建一個(gè)與sqlite平級(jí)的目錄：build目錄。2) ／src／，如“ptr”和“char”，還需要對(duì)源碼做一定的修改：／src／sqliteint．h中找到如下部分：ifndef INTPTR_TYPEif SQLITE_PTR_SZ==04define INTPTR_TYPE intelsedefine INTPTR_TYPE long longendif在以上的代碼前加上一句：define SQLITE_TR_SZ 4，這樣后面的“typedefINTPTR_TYPE ptr”就是定義的“int”，類型，而不是“l(fā)ong long”。3)這樣在配置時(shí)不去檢查交叉編譯環(huán)境，執(zhí)行configure命令，進(jìn)行系統(tǒng)配置。然后在 sqlitearmlinux 目錄下輸入命令：../sqlite/configure—host=armlinux，這樣在sqlitearmlinux目錄中就將生成Makefile和一個(gè)libtool腳本，這些將在make時(shí)用到。4)修改Makefile文件將GCC=GCCg02，改成：GCC=armlinuxgccg02。由于是將SQLite放到Armlinux的開(kāi)發(fā)板上運(yùn)行，所以一般將其編譯成靜態(tài)鏈接的形式。所以繼續(xù)修改Makefle，找到sqlite代碼段，將其中的“”，改成“.1ibs／”。5)make，make install安裝完畢，接下來(lái)可以在開(kāi)發(fā)板上掛載主機(jī)執(zhí)行./sqlite，就可以進(jìn)行SQL命令應(yīng)用了。3．4本章小結(jié)本章基于V4L2應(yīng)用程序接口設(shè)計(jì)了視頻采集和存儲(chǔ)程序，并對(duì)開(kāi)源的視頻編碼軟件FFmpeg和數(shù)據(jù)庫(kù)軟件SQLite進(jìn)行移植和配置。第四章Web服務(wù)器的搭建與數(shù)據(jù)的傳輸本系統(tǒng)中采用基于嵌入式Web服務(wù)器的B/S結(jié)構(gòu)并結(jié)合客戶端專用監(jiān)控軟件，實(shí)現(xiàn)了一個(gè)較為完整的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)把視頻服務(wù)器采集到的視頻數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)壓縮編碼，封裝后通過(guò)3G網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)娇蛻舳藶g覽器上，客戶通過(guò)訪問(wèn)視頻服務(wù)器的IP地址，對(duì)視頻數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行訪問(wèn)、查詢、刪除等操作。4．1嵌入式Web服務(wù)器的構(gòu)建WEB服務(wù)器也稱為WWW(World Wide Web)服務(wù)器，主要功能是提供網(wǎng)上信息瀏覽服務(wù)。Web服務(wù)器的實(shí)現(xiàn)由三部分組成：應(yīng)用層使用HTTP協(xié)議，HTML格式文檔，瀏覽器統(tǒng)一資源定位器(URL)?；谇度胧絎eb的遠(yuǎn)程監(jiān)控思想是在前端設(shè)備中實(shí)現(xiàn)HTTP服務(wù)，將其轉(zhuǎn)化成Web Server嵌入到設(shè)備中，為Internet或局域網(wǎng)用戶提供基于Web的圖形化管理接口，實(shí)現(xiàn)對(duì)接入到網(wǎng)絡(luò)中各種設(shè)備的統(tǒng)一管理。用戶可以通過(guò)現(xiàn)有的公共通信網(wǎng)絡(luò)，不受地域限制，使用標(biāo)準(zhǔn)的Web瀏覽器作為接口直接訪問(wèn)視頻監(jiān)控設(shè)備上的Web服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控、診斷與維護(hù)。常用的嵌入式Web服務(wù)器有：1)micro_dMicro_d是一個(gè)小型輕量級(jí)的Web服務(wù)器，具有支持安全的上級(jí)目錄過(guò)濾；支持通用的MIME類型；支持簡(jiǎn)單的目錄；支持目錄列表；支持使用index．html作為首頁(yè)；Trailingfslash redirection；程序總共代碼才200多行等特點(diǎn),但是不支持認(rèn)證，不支持CGI(公共網(wǎng)關(guān)接口)。 2)ligdLigd是一個(gè)德國(guó)人領(lǐng)導(dǎo)的開(kāi)源軟件，其根本的目的是提供一個(gè)專門針對(duì)高性能網(wǎng)站，安全、快速、兼容性好并且靈活的Web Server環(huán)境。具有非常低的內(nèi)存開(kāi)銷、CPU占用率低、效能好、以及豐富的模塊等特點(diǎn)。Ligd是眾多OpenSource輕量級(jí)的Web server中較為優(yōu)秀的一個(gè)。支持FastCGI，CGI，Auth，輸出壓縮(output prcss)，URL重寫，Alias等重要功能。Ligd適合靜態(tài)資源類的服務(wù)，比如圖片、資源文件、靜態(tài)HTML等的應(yīng)用，性能應(yīng)該比較好，同時(shí)也適合簡(jiǎn)單的CGI應(yīng)用的場(chǎng)合。3) tdtd是一個(gè)簡(jiǎn)單、小型、輕便、快速和安全的h郇服務(wù)器。它能夠支持HTTP/；它具有非常少的運(yùn)行時(shí)間，因?yàn)樗籪ork子進(jìn)程來(lái)接受新請(qǐng)求，并且非常謹(jǐn)慎的分配內(nèi)存；能夠在大部分的類U