4 驅(qū)動(dòng)程序的開發(fā)

　　4．1 攝像頭驅(qū)動(dòng)的開發(fā)

　　攝像頭驅(qū)動(dòng)開發(fā)是設(shè)計(jì)中的一個(gè)難點(diǎn)，也是一個(gè)關(guān)鍵部分。由于攝像頭采集的視頻數(shù)據(jù)可以當(dāng)作數(shù)據(jù)流來處理，所以對(duì)于攝像頭的驅(qū)動(dòng)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(gè)WIN32 DLL項(xiàng)目，添加2個(gè)C++的源文件，即：camera．cpp和IIc．cpp，其中camer—a．cpp包含驅(qū)動(dòng)的入口函數(shù)DLLMain（）；驅(qū)動(dòng)的前綴為“CIS”，IIc．cpp包含通過ICC接口對(duì)攝像頭相關(guān)寄存器進(jìn)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(shí)序，通過編寫流接口的CIS_Init函數(shù)實(shí)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(cè)中斷；調(diào)用CreateEvent（）函數(shù)創(chuàng)建一個(gè)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(shí)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(shí)后綴名改為．DEF即可，關(guān)于本攝像頭驅(qū)動(dòng)的．DEF文件內(nèi)容如下：

　　（4）為驅(qū)動(dòng)程序配置注冊(cè)表。在platform．reg中添加以下注冊(cè)項(xiàng)即可：

　　在攝像頭驅(qū)動(dòng)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(gè)API函數(shù)創(chuàng)建一個(gè)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(cè)試結(jié)果如圖11所示。

　　4．2 串口驅(qū)動(dòng)開發(fā)

　　在Windows CE中串口的驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)是有固定模型的，基于流驅(qū)動(dòng)模型，采用分層結(jié)構(gòu)。串口驅(qū)動(dòng)的開發(fā)的步驟和上面攝像頭驅(qū)動(dòng)開發(fā)的步驟一樣，關(guān)鍵是實(shí)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％＼PUBUC＼COMMON＼OAK＼DRIVERS＼SERIAL＼COMMDD2目錄下，PDD層中的代碼是與硬件相關(guān)的代碼，需要針對(duì)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(shí)現(xiàn)具體的硬件操作。串口驅(qū)動(dòng)的結(jié)構(gòu)如圖12所示。

　　5 PC機(jī)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(fù)責(zé)管理整個(gè)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(shí)時(shí)監(jiān)控、定時(shí)錄像、抓拍等功能。在系統(tǒng)中監(jiān)控程序的開發(fā)，同時(shí)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(jì)了程序圖形界面，利用VFW接口中的API函數(shù)基于消息機(jī)制設(shè)計(jì)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(shí)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(diǎn)是播放視頻時(shí)，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(yùn)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(chǔ)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(jìn)行壓縮。常用的數(shù)字壓縮技術(shù)主要包括用于會(huì)議電視系統(tǒng)的H．261壓縮編碼，用于計(jì)算機(jī)靜止圖像壓縮的JPEG和用于活動(dòng)圖像壓縮的MPEG數(shù)字壓縮技術(shù)和近年來比較熱點(diǎn)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(duì)象從圖像幀拓展到具有實(shí)際意義的任意形狀視頻對(duì)象，從而實(shí)現(xiàn)了從基于像素的傳統(tǒng)編碼向基于對(duì)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(diǎn)對(duì)MPEG一4壓縮編碼技術(shù)進(jìn)行研究，分析其在PC機(jī)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(duì)一幀圖像進(jìn)行MlPEG一4編碼的流程如圖14所示。

　　編譯開源的MPEG一4 XVID模型的源代碼，將生成一個(gè)xvidcore．dIl文件，在應(yīng)用程序開發(fā)中調(diào)用庫(kù)中的相關(guān)函數(shù)，程序執(zhí)行過程如圖15所示。其中程序在PC機(jī)上測(cè)試，先從攝像頭中讀取視頻數(shù)據(jù)，再進(jìn)行MPEG一4編碼。

　　6．2 無線傳輸研究

　　GPRS采用基于分組傳輸模式的無線IP技術(shù)，以一種有效的方式高速傳送數(shù)據(jù)，支持Internet上應(yīng)用最廣泛的IP協(xié)議和X．25協(xié)議，傳輸速率最高達(dá)117 KB／s，所以視頻數(shù)據(jù)通過MPEG一4壓縮后，完全可以通過GPRS模塊進(jìn)行傳輸。在此傳輸過程中通信的連接建立、數(shù)據(jù)傳輸?shù)炔僮鞫际峭ㄟ^TCP／IP網(wǎng)絡(luò)的API，Socket接口實(shí)現(xiàn)。整個(gè)無線傳輸效果如圖16所示。

　　7 結(jié) 語

　　基于Windows CE5．0的無線監(jiān)控系統(tǒng)涉及到了計(jì)算機(jī)編程技術(shù)、嵌入式技術(shù)、視頻編碼、無線傳輸?shù)榷喾矫娴闹R(shí)，在此課題中完成了大量的工作，測(cè)試結(jié)果達(dá)到了該論文預(yù)期的目的。嵌入式終端平臺(tái)具有體積小、功耗低、運(yùn)行速度快、采集的圖像清晰等特點(diǎn)，在監(jiān)控中心程序的設(shè)計(jì)也具有友好的人機(jī)交互界面，實(shí)現(xiàn)了定時(shí)監(jiān)控、錄像、拍照等功能。視頻壓縮與無線傳輸方面從理論上研究方法的可行性，提出具體的解決方法，這為以后進(jìn)一步完善系統(tǒng)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。