基于Au1200无线车载视频监控的设计与实现

通过上述数据结构，可以有效地描述摄像头设备的各种参数。其中，config_cmd是一个十六进制的数组，对应不同工作模式的摄像头配置摄像头寄存器。
驱动程序为上层应用提供了API接口，通过对应file_operations数据结构中的各个成员函数进行系统调用，在上层程序中，利用函数调用，读取驱动中fileoperations的相应成员函数指针，完成对应函数功能。
在系统的CIM接口的驱动程序中做如下定义：


其成员函数分别完成了与Au1200 CIM接口相连摄像头设备的打开、控制、读写、映射以及释放等基本功能。例如通过ioctl操作对摄像头进行配置：


(2)库与协议栈部分
为了支持上层应用程序的运行，软件系统中还必须包含众多与之相关的函数库和协议栈。其中，主要包括了与系统运行相关的基本函数库，与音视频编解码相关的音视频编码库，与用户界面相关的Qtopia库以及各种接口协议组成的协议栈。
(3)应用层部分
视频监控的软件流程图如图4所示。启动摄像头后，将采集到的视频数据映射到内存中。通过输出控制，选择视频数据的流向。其中，数据处理部分主要涉及与ffmpeg相关的视频压缩处理。



(4)用户控制部分
系统采用Qtopia-core-opensource-4．2．2开发用户界面。由于采用按键控制的方式，需要将按键驱动程序添加到QT库中。通过中断的方式，可以捕获按键信号，并通过QT中的信号与槽的机制控制信号传输，使得当每个按钮被按下时，触发用户程序中的某个函数，并将相应的信号量传递出去，从而实现对整个系统的控制。

4 基于ffmpeg的软压缩方法
ffmpeg是一个开源免费的软件，它提供了录制、转换以及流化音视频的完整解决方案。使用ffmpeg软压缩的方式，不增加系统额外的硬件开销，对采集到的视频数据进行实时压缩。在视频处理应用程序的编写过程中，需要按照ffmpeg定义的数据结构来描述视频数据，调用ffmpeg中的各种库函数，将摄像头采集到的视频数据按照设定的格式进行压缩，并存成视频文件，其处理流程如图5所示。


其中包括：
(1)ffmpeg初始化：定义与视频处理相关的数据结构AVFormatContext，AVOutputFormat，AVStream，AVCodecContext，AVCodec，AVFrame，AVPicture等，并通过av_register_all()，av_alloc_format_context()等函数初始化相应的数据结构。
(2)压缩参数设置：主要涉及到视频压缩的相关参数，如帧率、视频分辨率、编码类型等，通过av_set_parameters()函数进行设置。
(3)图像格式转换和视频数据填充：按照视频监控要求，利用img_convert()等函数对图像格式进行转换，并将转换后的视频数据通过avpicture_fill()，fill_yuv_image()等函数填充到AVPicture数据结构中，以供编码器使用。
(4)ffmpeg视频编码：利用avcodec_encode_rid-eo()，av_rescale_q()等函数，调用ffmpeg编码库进行视频编码。
(5)文件存储操作：利用av_write_header()，av_write_frame()，av_write_trailer()等函数将压缩后的视频数据写入指定文件中。
(6)采集结束：采集结束后，利用avcodec_close()，av free()等函数释放内存资源，退出程序。
ffmpeg提供功能丰富的音视频函数库，包括libav-codec，libavformat，libavdevice，libavfilter，libavutil和libswscale等，可为用户提供许多音视频处理相关的操作。系统应用程序中调用到的ffmpeg相关函数主要依赖libavformat库(支持所有的普通音视格式的解析器和产生器的库)和libavcodec库(具有高效、高可复用的音频／视频编解码库)。

5 结 语
本文介绍了基于Au1200无线车载视频监控的设计与实现，着重介绍了基于ffmpeg软压缩方法对视频数据的压缩和存储的实现，在实际应用中具有价值。