4 驅動程序的開發

　　4．1 攝像頭驅動的開發

　　攝像頭驅動開發是設計中的一個難點，也是一個關鍵部分。由于攝像頭采集的視頻數據可以當作數據流來處理，所以對于攝像頭的驅動將采用流式接口的方法來開發。

　　（1）在Platform Builder中打開前面定制的操作系統工程，然后在新建一個WIN32 DLL項目，添加2個C++的源文件，即：camera．cpp和IIc．cpp，其中camer—a．cpp包含驅動的入口函數DLLMain（）；驅動的前綴為“CIS”，IIc．cpp包含通過ICC接口對攝像頭相關寄存器進行配置的函數。

　　（2）根據前面的硬件電路和OV9650芯片的工作時序，通過編寫流接口的CIS_Init函數實現OV9650初始化。主要包括以下3步：調用InterruptInitialize（SYSINTR_CAM，CameraEvent，NULL，0）函數通知系統注冊中斷；調用CreateEvent（）函數創建一個CameraEvent事件；調用CreateThread（）函數創建CameraThread線程。在Camera Capture Thread服務函數中調用WaitForSingleObject（CameraEvent，Dis—play Time）函數等待Camera Event事件的發生。此事件由與其關聯的SYSINTR_CAM中斷來觸發。此外還有其它流接口函數（CIS_IOControl等）也可以以類似的方法實現。

　　（3）編寫DLL的導出函數定義文件．DEF。．DEF文件定義了DLL的導出函數類表。．DEF文件可以就用一般的記事本編輯，保存時后綴名改為．DEF即可，關于本攝像頭驅動的．DEF文件內容如下：

　　（4）為驅動程序配置注冊表。在platform．reg中添加以下注冊項即可：

　　在攝像頭驅動開發完成后，通過編寫應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API函數創建一個用來顯示圖像的窗體，然后創建回調函數CaptureThreadProc的線程，在回調函數中根據不同的操作向操作系統發送不同的消息值，處理圖像的讀取、顯示等。測試結果如圖11所示。

　　4．2 串口驅動開發

　　在Windows CE中串口的驅動實現是有固定模型的，基于流驅動模型，采用分層結構。串口驅動的開發的步驟和上面攝像頭驅動開發的步驟一樣，關鍵是實現流接口函數，由于這里采用了分層的結構，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的代碼，需要針對不同的設備來編寫。MDD層中的代碼調用PDD層中的代碼來實現具體的硬件操作。串口驅動的結構如圖12所示。

　　5 PC機端監控中心程序的開發

　　監控中心是無線視頻監控系統的核心部分，它負責管理整個系統并顯示監控的圖像。在該論文中，監控中心的應用程序實現了實時監控、定時錄像、抓拍等功能。在系統中監控程序的開發，同時使用了C#語言和WIN32 API，利用C#語言基于事件的編程方法，設計了程序圖形界面，利用VFW接口中的API函數基于消息機制設計了底層圖像數據的讀取和顯示。該系統中API函數主要來自于VFW軟件工具包。VFW（Video forWindows）提供了一系列應用程序編程接口（API），用戶可以通過它們很方便地實現視頻捕獲、視頻編輯及視頻播放等通用功能，還可利用回調函數開發更復雜的視頻應用程序。其特點是播放視頻時，不需要專用的硬件設備，而且應用靈活，可以滿足視頻應用程序開發的需要。監控中心的程序調試運行效果如圖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量的信息，其傳輸和存儲需要很寬的帶寬，多媒體視頻數據在無線傳輸之前，必須進行壓縮。常用的數字壓縮技術主要包括用于會議電視系統的H．261壓縮編碼，用于計算機靜止圖像壓縮的JPEG和用于活動圖像壓縮的MPEG數字壓縮技術和近年來比較熱點的H．263和H．264壓縮編碼技術。MPEG一4采用新一代視頻編碼技術，它在視頻編碼發展史上第一次把編碼對象從圖像幀拓展到具有實際意義的任意形狀視頻對象，從而實現了從基于像素的傳統編碼向基于對象和內容的現代編碼的轉變，因而引領著新一代智能圖像編碼的發展潮流。

　　由于MPEG一4壓縮編碼系統比較復雜，在論文中將重點對MPEG一4壓縮編碼技術進行研究，分析其在PC機上的壓縮編碼的源碼，為以后在ARM等嵌入式設備上的移植奠定基礎。對一幀圖像進行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xvidcore．dIl文件，在應用程序開發中調用庫中的相關函數，程序執行過程如圖15所示。其中程序在PC機上測試，先從攝像頭中讀取視頻數據，再進行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，以一種有效的方式高速傳送數據，支持Internet上應用最廣泛的IP協議和X．25協議，傳輸速率最高達117 KB／s，所以視頻數據通過MPEG一4壓縮后，完全可以通過GPRS模塊進行傳輸。在此傳輸過程中通信的連接建立、數據傳輸等操作都是通過TCP／IP網絡的API，Socket接口實現。整個無線傳輸效果如圖16所示。

　　7 結 語

　　基于Windows CE5．0的無線監控系統涉及到了計算機編程技術、嵌入式技術、視頻編碼、無線傳輸等多方面的知識，在此課題中完成了大量的工作，測試結果達到了該論文預期的目的。嵌入式終端平臺具有體積小、功耗低、運行速度快、采集的圖像清晰等特點，在監控中心程序的設計也具有友好的人機交互界面，實現了定時監控、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，這為以后進一步完善系統奠定了堅實的基礎。