基于嵌入式Windows CE5.O的無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)

　　(2)創(chuàng)建項目。根據(jù)WinCE無線監(jiān)控系統(tǒng)的要求，在定制系統(tǒng)的過程中選擇合適的組件來實現(xiàn)。其中包括的組件有：支持應(yīng)用程序開發(fā)的MFC組件和支持網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)組件等。

　　(3)編譯項目：點擊菜單“Build OS”→“Sysgen”開始編譯項目。

　　(4)下載運行時映像，調(diào)試成功后啟動。編譯成功后會在目WinCES00PBWorkspacestestlRelDirsmdk2 440_ARMV4I_Release下生成nk.bin和nk.nb0等文件，將nk.nb0下載到硬件平臺上運行。

　　4 驅(qū)動程序的開發(fā)

　　4.1 攝像頭驅(qū)動的開發(fā)

　　攝像頭驅(qū)動開發(fā)是設(shè)計中的一個難點，也是一個關(guān)鍵部分。由于攝像頭采集的視頻數(shù)據(jù)可以當作數(shù)據(jù)流來處理，所以對于攝像頭的驅(qū)動將采用流式接口的方法來開發(fā)。

　　(1)在Platform Builder中打開前面定制的操作系統(tǒng)工程，然后在新建一個WIN32 DLL項目，添加2個C++的源文件，即：camera.cpp和IIc.cpp，其中camer—a.cpp包含驅(qū)動的入口函數(shù)DLLMain();驅(qū)動的前綴為“CIS”，IIc.cpp包含通過ICC接口對攝像頭相關(guān)寄存器進行配置的函數(shù)。

　　(2)根據(jù)前面的硬件電路和OV9650芯片的工作時序，通過編寫流接口的CIS_Init函數(shù)實現(xiàn)OV9650初始化。主要包括以下3步：調(diào)用InterruptInitialize(SYSINTR_CAM，CameraEvent，NULL，0)函數(shù)通知系統(tǒng)注冊中斷;調(diào)用 CreateEvent()函數(shù)創(chuàng)建一個CameraEvent事件;調(diào)用CreateThread()函數(shù)創(chuàng)建CameraThread線程。在 Camera Capture Thread服務(wù)函數(shù)中調(diào)用WaitForSingleObject(CameraEvent，Dis—play Time)函數(shù)等待Camera Event事件的發(fā)生。此事件由與其關(guān)聯(lián)的SYSINTR_CAM中斷來觸發(fā)。此外還有其它流接口函數(shù)(CIS_IOControl等)也可以以類似的方法實現(xiàn)。

　　(3)編寫DLL的導(dǎo)出函數(shù)定義文件.DEF。.DEF文件定義了DLL的導(dǎo)出函數(shù)類表。.DEF文件可以就用一般的記事本編輯，保存時后綴名改為.DEF即可，關(guān)于本攝像頭驅(qū)動的.DEF文件內(nèi)容如下：

　　(4)為驅(qū)動程序配置注冊表。在platform.reg中添加以下注冊項即可：

　　在攝像頭驅(qū)動開發(fā)完成后，通過編寫應(yīng)用程序在嵌入式終端的觸摸屏上顯示出來，如圖10所示。首先通過CreateWindow這個API函數(shù)創(chuàng)建一個用來顯示圖像的窗體，然后創(chuàng)建回調(diào)函數(shù)CaptureThreadProc的線程，在回調(diào)函數(shù)中根據(jù)不同的操作向操作系統(tǒng)發(fā)送不同的消息值，處理圖像的讀取、顯示等。測試結(jié)果如圖11所示。

　　4.2 串口驅(qū)動開發(fā)

　　在Windows CE中串口的驅(qū)動實現(xiàn)是有固定模型的，基于流驅(qū)動模型，采用分層結(jié)構(gòu)。串口驅(qū)動的開發(fā)的步驟和上面攝像頭驅(qū)動開發(fā)的步驟一樣，關(guān)鍵是實現(xiàn)流接口函數(shù)，由于這里采用了分層的結(jié)構(gòu)，MDD層的代碼可以參考微軟提供的源代碼在%WINCEROOT%PUBUCCOMMONOAKDRIVERSSERIALCOMMDD2目錄下，PDD層中的代碼是與硬件相關(guān)的代碼，需要針對不同的設(shè)備來編寫。MDD層中的代碼調(diào)用PDD層中的代碼來實現(xiàn)具體的硬件操作。串口驅(qū)動的結(jié)構(gòu)如圖12所示。

　　5 PC機端監(jiān)控中心程序的開發(fā)

　　監(jiān)控中心是無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)的核心部分，它負責(zé)管理整個系統(tǒng)并顯示監(jiān)控的圖像。在該論文中，監(jiān)控中心的應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)了實時監(jiān)控、定時錄像、抓拍等功能。在系統(tǒng)中監(jiān)控程序的開發(fā)，同時使用了C#語言和WIN32 API，利用C#語言基于事件的編程方法，設(shè)計了程序圖形界面，利用VFW接口中的API函數(shù)基于消息機制設(shè)計了底層圖像數(shù)據(jù)的讀取和顯示。該系統(tǒng)中 API函數(shù)主要來自于VFW軟件工具包。VFW(Video forWindows)提供了一系列應(yīng)用程序編程接口(API)，用戶可以通過它們很方便地實現(xiàn)視頻捕獲、視頻編輯及視頻播放等通用功能，還可利用回調(diào)函數(shù)開發(fā)更復(fù)雜的視頻應(yīng)用程序。其特點是播放視頻時，不需要專用的硬件設(shè)備，而且應(yīng)用靈活，可以滿足視頻應(yīng)用程序開發(fā)的需要。監(jiān)控中心的程序調(diào)試運行效果如圖13所示。

　　6 視頻壓縮編碼和傳輸理論研究

　　6.1 視頻壓縮編碼研究

　　圖像和視頻包含巨大數(shù)量的信息，其傳輸和存儲需要很寬的帶寬，多媒體視頻數(shù)據(jù)在無線傳輸之前，必須進行壓縮。常用的數(shù)字壓縮技術(shù)主要包括用于會議電視系統(tǒng)的H.261壓縮編碼，用于計算機靜止圖像壓縮的JPEG和用于活動圖像壓縮的MPEG數(shù)字壓縮技術(shù)和近年來比較熱點的H.263和H.264 壓縮編碼技術(shù)。MPEG一4采用新一代視頻編碼技術(shù)，它在視頻編碼發(fā)展史上第一次把編碼對象從圖像幀拓展到具有實際意義的任意形狀視頻對象，從而實現(xiàn)了從基于像素的傳統(tǒng)編碼向基于對象和內(nèi)容的現(xiàn)代編碼的轉(zhuǎn)變，因而引領(lǐng)著新一代智能圖像編碼的發(fā)展潮流。

　　由于MPEG一4壓縮編碼系統(tǒng)比較復(fù)雜，在論文中將重點對MPEG一4壓縮編碼技術(shù)進行研究，分析其在PC機上的壓縮編碼的源碼，為以后在ARM等嵌入式設(shè)備上的移植奠定基礎(chǔ)。對一幀圖像進行MlPEG一4編碼的流程如圖14所示。