基于飛凌嵌入式OK113i網(wǎng)頁(yè)視頻監(jiān)控項(xiàng)目

1.開(kāi)發(fā)板簡(jiǎn)介

OK113i-S開(kāi)發(fā)板采用核心板+底板的結(jié)構(gòu)形式，基于全志T113-i處理器設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)，處理器為ARMCortex-A7, RISCV, HiFi4 DSP多核異構(gòu)架構(gòu)，主頻1.2GHz，核心板有兩種規(guī)格，分別是512MB DDR3L內(nèi)存加8GB eMMC版本和256MB DDR3L內(nèi)存加256MB SPI Nand版本。OK113i-S開(kāi)發(fā)板將核心板的功能接口資源豐富、提供多種外設(shè)接口，如網(wǎng)卡、CPU內(nèi)置音頻Codec、ADC、TF Card、LVDS、RGB、WIFI、4G等功能接口。

2.硬件開(kāi)發(fā)平臺(tái)

開(kāi)發(fā)平臺(tái)：Linux-5.4

編譯器：arm-linux-gnueabi-gcc 7.3.1

USB攝像頭

OK113i開(kāi)發(fā)板

實(shí)現(xiàn)功能：通過(guò)OK113i飛凌嵌入式開(kāi)發(fā)板，采用USB設(shè)備頭，通過(guò)V4L2框架實(shí)現(xiàn)視頻圖像采集。創(chuàng)建攝像頭圖像采集線程，搭建HTTP服務(wù)器，固定端口號(hào)為8080，建立HTTP長(zhǎng)連接，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)頁(yè)視頻監(jiān)控。

3.功能實(shí)現(xiàn)

1.移植交叉編譯器arm-linux-gnueabi-gcc。

2.移植矢量字庫(kù)freetye。

3.初始化攝像頭，通過(guò)V4L2驅(qū)動(dòng)框架實(shí)現(xiàn)攝像頭編程；

4.創(chuàng)建攝像頭采集線程，搭建HTTP服務(wù)器，多線程處理http客戶端數(shù)據(jù)請(qǐng)求，建立http長(zhǎng)連接；

5.采用互斥鎖+條件變量方式實(shí)現(xiàn)多線程間資源保護(hù)，將攝像頭采集圖像實(shí)時(shí)上傳至網(wǎng)頁(yè)端；

4.矢量字庫(kù)編譯與移植

FreeType 庫(kù)是一個(gè)完全免費(fèi)（開(kāi)源）的、高質(zhì)量的且可移植的字體引擎，它提供統(tǒng)一的接口來(lái)訪問(wèn)多種字體格式文件，可以非常方便我們開(kāi)發(fā)字體顯示相關(guān)的程序功能。它支持單色位圖、反走樣位圖的渲染。 FreeType 庫(kù)是高度模塊化的程序庫(kù)，雖然它是使用 ANSI C開(kāi)發(fā)，但是采用面向?qū)ο蟮乃枷?，因此?FreeType 的用戶可以靈活地對(duì)它進(jìn)行裁剪。關(guān)于freetype 的詳細(xì)信息可以參考 freetype 的官方網(wǎng)站：https://www.freetype.org/來(lái)獲取更多相關(guān)的信息。

[wbyq@wbyq src_pack]$ tar xvf /mnt/hgfs/ubuntu/software_pack/freetype-2.4.10.tar.bz2
[wbyq@wbyq src_pack]$ cd freetype-2.4.10/
[wbyq@wbyq freetype-2.4.10]$ ./configure --prefix=$PWD/_install --host=arm-linux
[wbyq@wbyq freetype-2.4.10]$ make && make install

5.V4L2攝像頭編程

V4L2 是 Video for linux2 的簡(jiǎn)稱，為 linux 中關(guān)于視頻設(shè)備的內(nèi)核驅(qū)動(dòng)。在 Linux 中，視頻設(shè)備是設(shè)備文件，可以像訪問(wèn)普通文件一樣對(duì)其進(jìn)行讀寫(xiě)，攝像頭在/dev/video*下，如果只有一個(gè)視頻設(shè)備，通常為/dev/video0。V4L2 是針對(duì) uvc 免驅(qū) usb 設(shè)備的編程框架，主要用于采集 usb 攝像頭等，編程模式如下：

攝像頭初始化示例如下：

/*

攝像頭初始化

返回值：成功返回?cái)z像頭描述符，失敗返回負(fù)數(shù)

*/

int Video_Init(struct CAMERA *camera)

{

    int video_fd;

    int i=0;

	/*1.打開(kāi)設(shè)備節(jié)點(diǎn)*/

	video_fd=open(VIDEO_DEV,O_RDWR);

	if(video_fd==-1)return -1;

	/*2.設(shè)置攝像頭格式*/

	struct v4l2_format format;

	memset(&format,0,sizeof(format));

	format.type=V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;//視頻捕獲格式

	format.fmt.pix.width=800;

	format.fmt.pix.height=480;

	format.fmt.pix.pixelformat=V4L2_PIX_FMT_YUYV;//圖像數(shù)據(jù)格式y(tǒng)uyv

	if(ioctl(video_fd,VIDIOC_S_FMT,&format))return -2;

	printf("圖像尺寸:%d * %dn",format.fmt.pix.width,format.fmt.pix.height);

	camera->image_w=format.fmt.pix.width;

	camera->image_h=format.fmt.pix.height;

	/*3.向內(nèi)核請(qǐng)求緩沖區(qū)*/

	struct v4l2_requestbuffers reqbuf;

	memset(&reqbuf,0,sizeof(reqbuf));

	reqbuf.count=4;/*緩沖區(qū)個(gè)數(shù)*/

	reqbuf.type=V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;//視頻捕獲格式

	reqbuf.memory=V4L2_MEMORY_MMAP;/*內(nèi)存映射*/

	if(ioctl(video_fd,VIDIOC_REQBUFS,&reqbuf))return -3;

	printf("緩沖區(qū)個(gè)數(shù):%dn",reqbuf.count);

	/*4.將緩沖區(qū)映射到進(jìn)程空間*/

	struct v4l2_buffer quebuff;

	for(i=0;imamp_buff[i]=mmap(NULL,quebuff.length,PROT_READ|PROT_WRITE,MAP_SHARED,video_fd,quebuff.m.offset);

		printf("buff[%d]=%pn",i,camera->mamp_buff[i]);

		camera->mmap_size=quebuff.length;

	}

	/*5.將緩沖區(qū)添加到采集隊(duì)列*/

	for(i=0;i

	

	6.搭建HTTP服務(wù)器

	   HTTP 協(xié)議是 Hyper Text Transfer Protocol（超文本傳輸協(xié)議）的縮寫(xiě),是用于從萬(wàn)維網(wǎng)（WWW:World WideWeb ）服務(wù)器傳輸超文本到本地瀏覽器的傳送協(xié)議。

	   HTTP 是基于客戶端/服務(wù)端（C/S）的架構(gòu)模型，通過(guò)一個(gè)可靠的鏈接來(lái)交換信息，是一個(gè)無(wú)狀態(tài)的請(qǐng)求/響應(yīng)協(xié)議。一個(gè) HTTP"客戶端"是一個(gè)應(yīng)用程序（Web 瀏覽器或其他任何客戶端），通過(guò)連接到服務(wù)器達(dá)到向服務(wù)器發(fā)送一個(gè)或多個(gè) HTTP 的請(qǐng)求的目的。一個(gè) HTTP"服務(wù)器"同樣也是一個(gè)應(yīng)用程序通過(guò)接收客戶端的請(qǐng)求并向客戶端發(fā)送 HTTP 響應(yīng)數(shù)據(jù)。HTTP 使用統(tǒng)一資源標(biāo)識(shí)符（Uniform Resource Identifiers, URI）來(lái)傳輸數(shù)據(jù)和建立連接。

	   HTTP服務(wù)器創(chuàng)建示例：

	
/*1.創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)套接字*/

    sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);

    if(sockfd==-1)

	 {

		 printf("創(chuàng)建socket套接字失敗n");

		 return 0;

	 }

     /*允許綁定已使用的端口號(hào)*/

	 int on = 1;

	 setsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &on, sizeof(on));

	 /*2.綁定端口號(hào)*/

	 struct sockaddr_in addr=

	 {

		.sin_family=AF_INET,//IPV4

		.sin_port=htons(HTTP_SERVER_PORT),//端口號(hào)

		.sin_addr.s_addr=INADDR_ANY,//本地所有IP

	 };

	 if(bind(sockfd,(struct sockaddr*)&addr,sizeof(addr)))

	 {

		 printf("綁定端口號(hào)失敗n");

		 return 0;

	 }

	 /*設(shè)置監(jiān)聽(tīng)數(shù)量*/

	 listen(sockfd,100);

	 /*等待客戶端連接*/

	 struct sockaddr_in c_addr;

	 socklen_t addrlen=sizeof(c_addr);

	 int c_fd;

	 int *p;

	 while(1)

	 {

		 c_fd=accept(sockfd, (struct sockaddr *)&c_addr,&addrlen);

		 if(c_fd==-1)continue;

		 printf("%d 客戶端連接成功%s:%dn",c_fd,inet_ntoa(c_addr.sin_addr),ntohs(c_addr.sin_port));

		 p=malloc(sizeof(int));

		 *p=c_fd;

		 pthread_create(&pthid,NULL,pth_work,p);

		 pthread_detach(pthid);//設(shè)置分離屬性

	 }   

	

	7.網(wǎng)頁(yè)視頻監(jiān)控處理

	   創(chuàng)建攝像頭采集線程，將采集的圖像進(jìn)行JPG格式編碼，挺添加時(shí)間水印信息。攝像頭處理線程如下：

	
/*攝像頭處理函數(shù)*/

void *pth_camera_work(void *arg)

{

    LCD_Init();//LCD初始化

    video_fd=Video_Init(&camera);//攝像初始化

    if(video_fd

	

	8.運(yùn)行效果

	

	審核編輯 黃宇