基于S3C2410平臺和WinCE的數字視頻監控系統的設計

其中，prefix為設備文件名，D11為驅動的文件名，Order為設備文件名索引。硬件配置完成后啟動操作系統，就可以自動加載驅動，運行應用程序進行圖像采集了。

3．2 圖像采集程序

中星微攝像頭采用了中星微301PLUS快速主控芯片。該芯片是一款高性能圖像壓縮芯片，輸出MIPEG視頻流數據。MIPEG(Motion JPEG)主要是基于靜態視頻壓縮發展起來的技術，特點是基本不考慮視頻流中不同幀之間的變化，只單獨對某一幀進行壓縮，通常可達到6：1的壓縮率。它的誤差穩定性非常好，可以獲取清晰度很高的視頻圖像，而且還可以靈活設置各路視頻清晰度，壓縮幀數。

本系統直接從攝像頭驅動中獲取MJPEG視頻流數據，圖像采集流程如圖3所示。

圖像采集模塊用到的主要函數有：

capInitCamera()用來初始化視頻設備，并獲取當前可用的視頻設備數目。

capSetVideoFormat()設置視頻格式和分辨率。本系統使用的視頻格式為RGB24，分辨率為320×240像素。

capGrabFrsme()從驅動中抓取1幀圖像，并存儲在緩存lpFrameBuffer中。

capGetLastJpeg() 將抓取的MJPEG格式的圖像轉換成JPEG格式，送到無線發送模塊。

capCloseCamera() 關閉視頻設備。

視頻采集部分還有查詢視頻采集格式、設置明暗度、設置對比度等相關函數，不再詳述。

4 視頻傳輸部分

4．1 配置無線網卡

圖像傳輸模塊主要是通過USB接口的無線網卡來實現的。該無線網卡可與S3C2410集成的USB主機接口直接相連，工作在2.4 GHz的ISM頻段，采用直接序列擴頻通信方式，遵從802．11g協議，傳輸速度可達54Mbps，室內有效距離為100 m，能夠滿足局域網內視頻傳輸的要求。本系統通過開發板和主機之間的無線網卡構建無線局域網絡，能夠實現點對點的無縫連接，用戶通過此無線網絡可以實現文件傳輸、視頻通信等應用。

開發板端的無線網卡也需要加載驅動才能運行。本系統在定制WinCE操作系統時，首先將無線網卡的驅動程序復制到＼WINDOWS文件夾下，然后向注冊表中寫入無線網卡的驅動信息。WinCE操作系統啟動后會自動檢測無線網卡是否連接好，并加載驅動程序，此時，就可以通過應用程序調用此無線網卡了。在無線傳輸時，注意要把開發板和主機設置在同一IP網段。

4．2 傳輸視頻數據

實時傳輸協議RTP(Real time Transport Protocol)是一種實時流式傳輸協議，能夠保證媒體信號帶寬與當前網絡狀況相匹配，在一對一(umcast，單播)或者一對多(multicast，多播)的網絡環境中實現流媒體數據的實時傳輸。RTP通常使用UDP來進行多媒體數據的傳輸。整個RTP協議由兩個密切相關的部分組成：RTP數據協議和RTCP控制協議。

針對系統數據的收發要求，采用了開源代碼JRT-PLIB提供的RTP協議棧。JRTPLIB是一個面向對象的RTP庫，完全遵循RFC1889設計。開發人員只要初步了解RTP協議就可以開發出高質量的音／視頻傳輸程序。把它移植到EVC上，稍作修改就可以應用在WinCE操作系統的ARM開發板上了。

4．2．1 建立RTP的數據發送和接收

JRTPLIB提供的RTPSession類可以實現RTP的數據發送和接收。RTP數據發送和接收的初始化步驟基本相同。首先設置時間戳、最大的RTP包尺寸、數據超時等會話參數，然后設置基端口(注意這個端口必須是偶數，默認值為5000)。在設置好這些參數之后，就可以使用RTPSession的Create方法建立RTP數據接收和發送了。

數據發送端使用RTPIPv4Address(intIP，PORT_DATA)建立一個新的地址，再使用AddDestination將這個地址增加到發送的地址列表中。然后，調用SendPacket函數發送RTP數據。

rtpSessiorl. SendPacket(sendBuf，length，26，true，0UL)；

在數據接收端建立RTP會話并且增加了目標地址后，就可以從目標地址接收數據了。此時將調用OnRtpPacket函數接收RTP數據，在這個函數里取得裝載數據并使用。在OnRTPPacket函數中，調用函數zc030x_OutPicture(＆m_pDlg->frame)，對接收到的數據進行解碼。最后，調用函數StretchDIBits()，在當前窗口中顯示視頻圖像。

void RTPAppSession：：OnRTPPacket (RTPPacket *

pack，const RTPTime ＆ receivetime，const RTPAddress

*senderaddress)

4.2.2 RTP的控制協議——RTCP

RTCP(Real-time Transport Control Protocol)和RTP一起提供流量控制和擁塞控制服務。在RTP會話期間，各參與者周期性地傳送RTCP包。RTCP包中含有已發送的數據包的數量、丟失的數據包的數量等統計資料，因此，服務器可以利用這砦信息動態地改變傳輸速率，甚至改變有效載荷類型。RTP和RTCP配合使用，以有效的反饋和最小的開銷使傳輸效率達到最佳效果。

JRTPLIB是一個高度封裝的RTP庫，調用PollData()或者SendPacket()方法后，JRTPLIB能夠自動對到達的RTCP數據報進行處理，并在需要時發送RTCP數據報，從而確保整個RTP會話過程的正確性。在RTP數據收發中，也可以通過調用RTPSession類提供的方法選擇當前RTP會話需要發送的控制信息，并對控制信息進行設置。

結語

本系統基于S3C2410平臺和WinCE操作系統，通過USB攝像頭采集現場實時視頻信息，并對其進行壓縮。然后，用兩塊無線網卡在開發板與上位機之間構建無線局域網絡，使用實時流式傳輸方式實現了視頻數據的無線傳輸。整個系統具有穩定可靠、安裝簡便、成本低廉等特點，可以應用在遠程監控、工業控制、視頻會議、可視電活等諸多領域。