多路視頻數(shù)據(jù)實時采集的軟件實現(xiàn)

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1、多路視頻數(shù)據(jù)實時采集的軟件實現(xiàn)多路視頻數(shù)據(jù)實時采集的軟件實現(xiàn)常永亮(飛行試驗研究院測試所陜西西安710089)【摘要】介紹了視頻數(shù)據(jù)的采集、多路視頻數(shù)據(jù)間的切換、視頻數(shù)據(jù)的保存及基于C/S結構的實時視頻數(shù)據(jù)傳輸與顯示，在對四路飛行視頻數(shù)據(jù)進行實時采集的運行時，各項需求已達到要求?！娟P鍵詞】視頻數(shù)據(jù)、Divx編碼、RTP/RTCP協(xié)議、TCP/UDP協(xié)議、媒體流、幀1引言隨著信息技術的不斷發(fā)展，人們將計算機技術引入視頻采集、視頻處理領域，用計算機處理視頻信息和用數(shù)字傳輸視頻數(shù)據(jù)在很多領域已有廣泛的應用，在我們的

2、飛機試飛中也被大量的應用。視頻圖像采集的方法較多，基本可分為2大類：數(shù)字信號采集和模擬信號采集。前者采用圖像采集芯片組完成圖像的采集、幀存儲器地址生成以及圖像數(shù)據(jù)的刷新；除了要對采集模式進行設定外，主處理器不參與采集過程，我們只要在相應的幀存儲器地址取出采集到的視頻數(shù)據(jù)即可得到相應的視頻數(shù)據(jù)，這種方法，無論在功能、性能、可靠性、速度等各方面都得到了顯著的提高，但成本高。后者采用通用視頻A/D轉換器實現(xiàn)圖像的采集，其特點是數(shù)據(jù)采集占用CPU的時間，對處理器的速度要求高，成本低、易于實現(xiàn)，能夠滿足某些圖像采集系統(tǒng)

3、的需要。此系統(tǒng)要求每秒采最大25幀（設為可調），客戶端實時顯示最大25幀（設為可調），保存為MPEG4格式，畫面要求為最大分辯率為1024X768。多路視頻實時采集使用的是VisionRGB-PRO卡（英國Datapath公司），此卡可同時實時采集兩路視頻數(shù)據(jù)，基本達到了本系統(tǒng)的要求，再用一臺VGA矩陣切換器將前端數(shù)據(jù)源的四路視頻數(shù)據(jù)進行人為切換采集。2硬件環(huán)境的構建（硬件框架）圖一系統(tǒng)硬件框架圖上圖為整個采集系統(tǒng)的硬件框架。此采集系統(tǒng)主要實現(xiàn)對前端四路視頻數(shù)據(jù)的人為切換式實時采集，在服務器端可同時采集和儲存

4、第6頁共6頁多路視頻數(shù)據(jù)實時采集的軟件實現(xiàn)兩路視頻數(shù)據(jù)（在此只用一個視頻采集卡），也可以一次只采集一路視頻數(shù)據(jù)，再經(jīng)網(wǎng)絡實時傳輸?shù)娇蛻舳孙@示,服務器端也實時顯示所采集的視頻。在進行視頻切換方面可在服務器端或客戶端自行切換，在服務器端可通過串行口操作VGA矩陣切換進行相應的視頻輸入輸出口的切換，在客戶端可通過網(wǎng)絡－服務器程序相應模塊－串行口－VGA矩陣切換進行相應的視頻輸入輸出口的切換。1軟件實現(xiàn)概述1.1服務器端的實現(xiàn)圖二服務器端程序流程圖上圖為服務器端實時采集視頻的程序流程圖。視頻數(shù)據(jù)量較大,這就要求視頻數(shù)

5、據(jù)處理系統(tǒng)具有實時采集,大容量存儲和實時處理的特點。在服務器端的實現(xiàn)是整個系統(tǒng)的關鍵，在此也承擔了大量的工作，因此對軟件和硬件方面要求也很高就成為必然。軟件要實現(xiàn)對視頻數(shù)據(jù)的實時采集（最多兩路）、控制視頻接口、把視頻數(shù)據(jù)實時編碼保存并發(fā)送到多個客戶端。以上就是要在服務器上實現(xiàn)的主要功能。第6頁共6頁多路視頻數(shù)據(jù)實時采集的軟件實現(xiàn)在采集方面最主要的是要有實時性，在此以事件驅動的方法從端口獲取數(shù)據(jù)，采集到視頻數(shù)據(jù)流在桌面顯示的同時再編碼保存，視頻采集的數(shù)據(jù)要經(jīng)軟件的相應模塊將其設為位圖型式的視頻幀，以利于在服務器

6、端的顯示和編碼保存，在此采用Divx編碼，Divx編碼后形成以幀為格式的MPEG4流。Divx解碼也是以幀的格式解壓，因此有利于向客戶端發(fā)送數(shù)據(jù)時以幀為單位發(fā)送視頻數(shù)據(jù)流。此處用到Divx編碼就不得不把Divx編碼作簡要的介紹。DivX由DivXNetworks公司開發(fā)的，即為我們通常所說的DVDrip格式，它采用了MPEG4的壓縮算法同時又綜合了MPEG-4與MP3各方面的技術，也就是使用DivX壓縮技術對DVD盤片的視頻圖像進行高質量壓縮，同時用MP3或AC3對音頻進行壓縮，然后再將視頻與音頻合成并加上相

7、應的外掛字幕文件而形成的視頻格式。其畫質直逼DVD并且體積只有DVD的數(shù)分之一。這種編碼對機器的要求也不高，所以DivX視頻編碼技術可以說是一種對DVD造成威脅最大的新生視頻壓縮格式,實際上Divx=（視頻）MPEG4+（音頻）MP3。媒體流分為四個流：視頻流、音頻流、文本流、MIDI流，用視頻卡采集的是兩路視頻流，保存時每路視頻流多加了一個文本流，文本流主要應客戶要求加入的服務器時間和一些人為輸入的文本信息，在記錄兩個媒體流時一般有兩種記錄方法，在此采用的是將視頻流和文本流記到一個文件中的方式，這樣有利于文

8、件以后的保存和查閱。在采集軟件實現(xiàn)方面主要應用了相應的SDK（Softwaredevelopmentkit）和API(應用編程接口)，還可用VFW(VideoforWindows)。但后一種方法實現(xiàn)簡單單路視頻采集卡可以，對于多路視頻的采集用第一種方法更加靈活，但實現(xiàn)比第二種復雜的多。在服務器實現(xiàn)軟件方面主要有以下幾大塊：一是采集；二是保存；三是向客戶端發(fā)送；四是串口的通行；五圖像的形成；六是桌面顯