基于ARM11的无线视频监控系统设计与实现

ze)，该函数返回已编码图像的首地址，size 表示已编码图像的大校

(7)关闭硬编码设备，调用SsbSipH264EncodeDeInit (handle)函数实现的。

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图3 H264 编码流程框图。

4 视频数据的传输和显示

4.1 视频数据传输模块设计

现代无线通信网络标准主要有3G(第三代移动通信)，WI-FI，Bluetooth，Zigbee(紫蜂)等，具体详见表1.

表1 常用无线通信网络标准的基本比较

由于WI-FI 具有传输率高，支持的协议多，安装及设置简单，成本低等优点，所以本系统采用的无线网络标准是WI-FI.

4.1.1 WI-FI 无线网络搭建过程

(1)加载WI-FI 模块。通过insmod 命令加载，这里需要加载2 个文件helper_sd.bin、sd8686.bin，这2 个文件可以从Marvel 官方网站下载。

(2)搜索WI-FI 网络。先用ifconfig eth1 up 命令把WI-FI 网络接口卡打开，然后用iwlist eth1 scanning命令搜索WIFI 网络。

(3)设置eth1 的ip 地址和子网掩码。

(4)设置ESSID.通过iwconfig eth1 essid 402命令实现的，ESSID 用来区分不同的网络。

(5)设置密码。通过iwconfig eth1 key s:your_key命令实现的，其中your_key 就是登陆密码。

4.1.2 基于RTP 协议的视频数据传输

RTP 是实时传送协议( Real-time TransportProtocol)的缩写，代表一个网络传输的协议，为音频、视频上传中的常用协议[5].RTCP 和RTP 一起提供流量控制和拥塞控制服务，它们能以有效反馈和最小开销使传输效率最佳化，因而特别适合传送实时的数据，所以采用该协议传输视频数据。

本系统采用开源代码Jrtplib 提供的RTP 协议栈，由于Jrtplib 对RFC3550 的实现进行了封装，使得传输视频数据更加简单。由于本系统的网络最大有效载荷为1500 字节，因此设置RTP 包大小的上限为1400 字节，如果发送的数据大于1400 字节，则采用拆包的方法再发送，具体传输过程如图4 和图5 所示。

图4 发送端流程框图。

图5 接收端流程框图。

发送端主要过程如下：

(1)创建RTP 会话并设置目标地址。调用Create方法得到RTP 会话实例，然后调用AddDestination 方法设置目标IP 以及目标端口号。

(2)获得数据，调用Get_Data()函数得到。

(3)发送数据，通过SendPacket()方法实现。

接收端主要过程如下：

(1)创建RTP 会话。调用Create 方法来创建一个会话实例，并且在创建会话的同时设置端口号，要与发送端的端口号保持一致。

(2)接受RTP 数据。调用RTPSession 类的PollData()方法接收数据。

(3)保存RTP 数据报。通过创建了一个指针数组，里面存放的是RTP 数据报的指针，只要将刚接收到RTP 数据报的指针赋给这个指针数组即可，这样可以节省数据拷贝的时间。

(4)判断是否接收完成，如果没有，则跳转到第b 步，否则接收端程序退出。

4.2 视频数据的解码和显示

由于接收到的数据是经H264 编码的数据，因此，先要对该数据进行解码，然后才能显示。而在服务器端，对视频数据解码用到FFmpeg.FFmpeg 是一个开源免费跨平台的视频和音频流方案，属于自由软件。

解码时主要涉及FFmpeg 下的libavcodec 库、libswscale库和libavformat 库，其中第一个库是一个包含了所有FFmpeg 音视频编解码器的库，第二个库是格式转化库，因为解码后的数据是YUV420 格式，而要在计算机上显示该数据，则需要的是RGB 格式的，该库功能就是把YUV420 格式转化成RGB 格式，第三个库是一个包含了所有的普通音视格式的解析器和产生器的库。

4.2.1 初始化解码线程

(1) 注册全部的文件格式和编解码器，调用av_register_all()函数完成注册。

(2) 设置AVFormatContext 结构体。该结构体是FFmpeg 格式转换过程中实现输入和输出功能，保存相关数据的主要结构，通过av_open_input_file 函数设置该结构体。

(3)检查视频流的信息，通过调用av_find_stream_info(pFormatCtx)函数，pFormatCtx-》streams 就填充了正确的视频流信息，pFormatCtx 类型是AVFormatContext.

(4) 得到编解码器上下文，pCodecCtx= pFormatCtx -》 streams[videoStream]-》codec，pCodecCtx 指针指向了流中所使用的关于编解码器的所有信息。

(5) 打开解码器，先通过avcodec_find_decoder 函数找到相应解码器，然后调用avcodec_open 函数打开解码器。

(6) 申请内存用来存放解码数据， 通过调用avcodec_alloc_frame 函数实现，由于解码的数据是YUV420 格式的，因此还需要将该数据转换成RGB 格式，因此，再次调用avcodec_alloc_frame 申请内存用来存放RGB 格式数据。

(7) 申请内存用来存放原始数据，因为H264 解码时，对于P 帧需要参考前面一个关键帧或P 帧，