基于WiFi无线视频传输技术的研究
2. 1.2 客户端软件设计
客户端软件设计是无线视频系统最重要的部分,也是实现的难点。软件采用MFC编写工具,基于DirectShow框架的实现方式,主要包括以下几个功能:
(1)系统参数设置模块实现方法。
·系统背光调节。系统的背光调节功能主要由Wince系统的电源管理模块以及背光驱动程序相互作用实现的。提供如设置背光的亮度、无人机交互情况下何时自动关闭背光等。
·视频文件存放路径。考虑到实际工作环境下,视频实时保存的路径可能是flash路径或者是SD卡路径,这就涉及到文件路径的设置。实现方式为:默认情况下为flash的存储路径(\ResidentFlash),如果flash的空间很小且有SD卡的情况下,建议设置为SD卡路径(\Storage Card)。下次开机后显示为上次保存的路径。
·系统时间设置。系统时间的显示和设置是通过调用wince系统自带的时间设置程序。
(2)视频控制模块实现方法。
构建正确的Filter Graph是基于DirectShow软件开发成功的关键。构建好Graph之后,接下来就利用DirectShow组件提供的相关接口函数把图中所有的Filter都加入进去,连接相连Filter的Pin(Pin是DirectShow中多媒体信息藉以流经的单元,数据在Graph中流动是通过各个Fil ter导出的Pin来支持的),最后启动Graph。
·视频数据实时传输。移动终端摄像头采集的原始视频数据经过H264编码压缩后,通过TCP/IP网络传输到远方监控平台。构建如下Fil ter Graph:
·视频数据本地实时预览。工作人员不仅要将现场捕获的视频图像实时传送到指挥中心,还需要本地可以实时显示当前的画面,从而保证图像的一致性。建构如下Filter Graph:
·即时拍照功能。现场的情况错综复杂,环境也千差万别,可能由于在夜间施工,光线太暗,导致视频质量不佳;或者需要对现场某一故障设备进行详细观察,这时就需要拍照功能。移动终端采用高分辨率摄像头(OV3640,像素300万,带有闪光灯),拍下来的画面非常清晰,完全满足使用要求。Filter Graph构建如下:
软件开发过程当中,会涉及到许多的Filter,它们分别对应唯一的GUID标识,表1列出了主要的Filter名称以及功能简要说明:
2.2 监控平台
PC服务器端监控软件的实现相对容易,实现功能比较简单。主要包括视频数据的解压等。相关Filter Graph的建立参考无线移动终端部分,这里不再赘述。
3 测试与验证
为测试系统的可行性及正确性,搭建如下测试平台:手持移动终端一台、无线路由器(也就是AP)一台、PC机一台(服务器)。无线路由器和PC服务器在局域网内。测试平台实物图如下:
3.1 视频无线实时传输显示
测试过程如下:
·首先分别运行无线终端客户端软件(如图8),以及PC端服务器监控软件,这时监控软件处于等待客户端连接状态。
·设置移动终端WiFi连接;开启DHCP功能,连接AP(如图9)。
·AP连接成功之后,会自动分配一个IP地址(如图10)。
·建立TCP/IP连接,成功之后,传输视频数据。
测试效果如图11所示。
实际测试过程中,以AP为中心,在有效的范围内(大约50m)随意走动,视频都能够流畅地传输显示,达到了现场的使用范围要求。
4 结论
当前,随着嵌入式技术、数字视频以及无线网络技术的飞速发展,视频监控技术也日趋成熟,并成功运用于电力系统自动化领域。本文设计和开发了基于嵌入式系统Wince和WiFi无线技术的便携式视频传输系统,有如下特点:依靠手持终端,随时随地采集和传输现场图像,突出便携性;采用WiFi无线技术,方便快捷;使用TCP/IP协议传输视频数据,保证了传输的可靠性。
随着无线传输技术在视频监控系统中的成熟应用,必将增强电力运行的安全和可靠性,对社会经济的发展起重要的作用。
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