毕设教程：基于嵌入式Linux和Web实现的视频监控系统(Arm/树莓派/jetson)

Posted 2021-09-16 曾zengzr

本文章将教你做一个用嵌入式linux开发板和web端来实现的视频监控系统。

本项目是博主大学时的毕业设计题目，现分享给大家。

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知识点：嵌入式 Linux V4L2 socket Web node.js html QT

硬件：

开发板：ARM开发板、树莓派、jetson nano...等跑linux系统的开发板，连接一个摄像头；

电脑：Web前端，可查看监控画面；

功能介绍：

开发板与电脑通过网络socket通信（网线、wifi均可），开发板获取摄像头的画面，将通过网络socket上传到web端，在web端可实时观看摄像头画面。

嵌入式linux功能设计：

采用Linux内核的V4L2视频驱动架构来驱动摄像头获取图像数据，支持MJPEG、JPEG、YUV等格式图像，采用socket与web端通信，将一帧帧的图像发送给Web端，这就实现了捕获摄像头图像的功能。若开发板是带LCD屏的还可添加相应的画面实时显示、一些功能按钮或标签信息等，可用QT来实现。

Web端功能设计：

采用node.js html等语言来实现，在网页上实时显示监控画面，还有一些功能按钮如播放、暂停、切换、查看历史等。

V4L2视频驱动

应用程序通过V4L2进行视频采集的原理

V4L2支持内存映射方式(mmap)和直接读取方式(read)来采集数据，前者一般用于连续视频数据的采集，后者常用于静态图片数据的采集，本文重点讨论内存映射方式的视频采集。

应用程序通过V4L2接口采集视频数据分为五个步骤：

首先，打开视频设备文件，进行视频采集的参数初始化，通过V4L2接口设置视频图像的采集窗口、采集的点阵大小和格式;

其次，申请若干视频采集的帧缓冲区，并将这些帧缓冲区从内核空间映射到用户空间，便于应用程序读取/处理视频数据;

第三，将申请到的帧缓冲区在视频采集输入队列排队，并启动视频采集;

第四，驱动开始视频数据的采集，应用程序从视频采集输出队列取出帧缓冲区，处理完后，将帧缓冲区重新放入视频采集输入队列，循环往复采集连续的视频数据;

第五，停止视频采集。

未完等续。。。