英創(chuàng)Linux主板低成本網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控實(shí)現(xiàn)方案
在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的應(yīng)用中，有很多場(chǎng)景僅需要監(jiān)測(cè)單路視頻圖像，同時(shí)對(duì)系統(tǒng)成本更為敏感。針對(duì)這類的應(yīng)用，我們推出了一套低成本的方案，即使用ESM7000系列主板來(lái)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)功能。ESM7000系列主板的CPU為雙核Cortex-A7，主頻1GHz的i.MX7D，并且有著低功耗的特點(diǎn)，因?yàn)镃PU沒(méi)有專門的硬件視頻處理單元，所以售價(jià)比ESM6802便宜。與之前英創(chuàng)公司推出了基于ESM6802主板的多通道網(wǎng)絡(luò)攝像頭方案相比較，ESM7000方案屬于低成本應(yīng)用方案，而ESM6802方案則主要針對(duì)需要同時(shí)顯示多路網(wǎng)絡(luò)攝像頭數(shù)據(jù)的用戶，利用CPU中專門的硬件視頻處理單元來(lái)處理多路數(shù)據(jù)的輸出。
下面是對(duì)兩套方案主要性能的對(duì)比：
| 主板型號(hào) | ESM6802 | ESM7000 |
| CPU主頻 | 雙核Cortex A9，1GHz | 雙核Cortex A7，1GHz |
| 支持網(wǎng)絡(luò)攝像頭顯示通道數(shù) | 最多可同時(shí)顯示4路，可以支持多路切換 | 單路顯示，可以支持多路切換 |
| 百片價(jià) | ￥710/片 | ￥540/片 |
因?yàn)镋SM7000系列主板的CPU沒(méi)有硬件視頻處理單元，而網(wǎng)絡(luò)攝像頭傳輸過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)是通過(guò)了編碼（常見(jiàn)的H.264、MPEG-4、MJPEG等格式）的，所以需要使用軟件來(lái)進(jìn)行解碼，利用軟件解碼相對(duì)來(lái)說(shuō)需要消耗一定的CPU資源，并且無(wú)法支持多路攝像頭數(shù)據(jù)的拼接顯示，所以只能夠同時(shí)支持一路攝像頭數(shù)據(jù)的顯示。
實(shí)現(xiàn)軟件解碼的庫(kù)已經(jīng)在主板中移植好了，用戶可以直接使用，經(jīng)過(guò)我們測(cè)試，采用200W像素網(wǎng)絡(luò)攝像頭（1920×1080）和分辨率為1024×600的屏幕，將單路攝像頭數(shù)據(jù)通過(guò)軟件解碼后以分辨率800×450輸出到顯示窗口中，消耗的CPU資源大約為20%左右，內(nèi)存（1GB）為4%左右。可以看出對(duì)于ESM7000系列主板來(lái)說(shuō)，并沒(méi)有占用太多的硬件資源，同時(shí)還能夠進(jìn)行其他的控制操作，比如配合網(wǎng)絡(luò)攝像頭廠商提供的API函數(shù)實(shí)現(xiàn)截圖，上傳，錄像等。
軟件上同樣還是使用gstreamer和Qt來(lái)實(shí)現(xiàn)，ESM7000系列主板的文件系統(tǒng)中已經(jīng)集成了gstreamer和Qt5.8相關(guān)的庫(kù)和工具，并且包含了處理網(wǎng)絡(luò)攝像頭通訊協(xié)議rtsp和使用軟件編解碼的插件，而gstreamer能夠支持多種圖形系統(tǒng)包括Qt。所以利用gstreame能夠快速方便的獲取網(wǎng)絡(luò)攝像頭的數(shù)據(jù)并顯示到Qt界面中，關(guān)于gstreamer的詳細(xì)介紹，可以參考網(wǎng)站https://gstreamer.freedesktop.org/documentation/index.html?gi-language=c。
在實(shí)現(xiàn)ESM6802主板多路網(wǎng)絡(luò)攝像頭方案中，英創(chuàng)公司通過(guò)庫(kù)文件libemgst.so提供三個(gè)API函數(shù)和一個(gè)包含網(wǎng)絡(luò)攝像頭信息的結(jié)構(gòu)體變量。在此基礎(chǔ)上，我們將ESM7000系列板卡的支持也添加進(jìn)去了，對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)使用的API函數(shù)完全相同，唯一一點(diǎn)區(qū)別是ESM7000系列板卡只能同時(shí)支持一路網(wǎng)絡(luò)攝像頭的數(shù)據(jù)顯示。庫(kù)文件內(nèi)部會(huì)自動(dòng)判斷板卡型號(hào)，并進(jìn)行對(duì)應(yīng)的處理，用戶只需要專注于應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)和界面的設(shè)計(jì)上面。
關(guān)于API函數(shù)和例程在《ESM6802主板支持多路網(wǎng)絡(luò)攝像頭》已經(jīng)有了詳細(xì)的介紹，因?yàn)锳PI函數(shù)是相同的，所以可以使用相同的例程代碼測(cè)試，只需要更換對(duì)應(yīng)的工具鏈重新編譯即可，詳細(xì)的資料可以參考《ESM6802主板支持多路網(wǎng)絡(luò)攝像頭》。我們?cè)谶@里重復(fù)說(shuō)明一下API函數(shù)的定義，方便用戶查詢：
/**
* 初始化gstreamer
*
* 本函數(shù)在C的main函數(shù)中調(diào)用，將會(huì)初始化gstreamer庫(kù)
*
* 參數(shù)說(shuō)明：
* 使用main函數(shù)的兩個(gè)參數(shù)填入，gstramer初始化時(shí)需要讀取main函數(shù)的兩個(gè)參數(shù)
*
* 返回值說(shuō)明：
* 無(wú)返回值
*
*/
void init_emgst(int argc, char **argv);
/**
* 包含網(wǎng)絡(luò)攝像頭設(shè)備信息的結(jié)構(gòu)體
* 訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)攝像頭需要有ip地址，用戶名和密碼。如果是播放錄像文件，還需要填入
* 錄像文件的地址，如果是播放實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，路徑填寫(xiě)為NULL即可。
*
* 參數(shù)說(shuō)明：
* ip：指向網(wǎng)絡(luò)攝像頭ip地址的指針
* user：指向網(wǎng)絡(luò)攝像頭的用戶名的指針
* passwd:指向網(wǎng)絡(luò)攝像頭密碼的指針
* file：指向錄像文件路徑的指針，如果播放實(shí)時(shí)圖像，賦值為NULL
*
*/
typedef struct _Rtsp_config {
char *ip;
char *user;
char *passwd;
char *file;
} Rtsp_config;
/**
* 配置gstreamer，并顯示到指定Qt窗口
*
* 函數(shù)會(huì)配置gstreamer，顯示多個(gè)網(wǎng)絡(luò)攝像頭的數(shù)據(jù)到xwinid所指定的窗口，窗口的大
* 小通過(guò)參數(shù)width和height來(lái)確定，而網(wǎng)絡(luò)攝像頭的信息由指針rtsp_config傳入，listsize
* 指定同時(shí)顯示的通道數(shù)量。因?yàn)橐獎(jiǎng)討B(tài)建立網(wǎng)絡(luò)攝像頭的連接，函數(shù)不會(huì)退出，所以
* 需要在線程中調(diào)用。
*
* 參數(shù)說(shuō)明：
* xwinid：Qt窗口的id號(hào)，每一個(gè)窗口類中都包含這個(gè)成員變量。
* width：顯示視頻數(shù)據(jù)所使用的窗口控件的寬度，單位pixel
* height：顯示視頻數(shù)據(jù)所使用的窗口控件的高度，單位pixel
* rtsp_config：指向設(shè)備信息結(jié)構(gòu)體的指針，通常是一組包含設(shè)備信息的結(jié)構(gòu)體指針。
* 詳細(xì)解釋可以查看對(duì)結(jié)構(gòu)體Rtsp_config的說(shuō)明
* listsize：ESM7000系列主板視頻通道數(shù)最多支持同時(shí)顯示1路，超過(guò)1路會(huì)返回-1報(bào)錯(cuò)。
*
* 返回值說(shuō)明：
* 0 表示正常退出gstreamer
* -1 表示填入?yún)?shù)出現(xiàn)錯(cuò)誤，啟動(dòng)gstreamer失敗
*
*/
int config_emrtsp(unsigned int xwinid, int width, int height, Rtsp_config *rtsp_config, int listsize);
/**
* 關(guān)閉gstreamer，釋放資源
*
* 函數(shù)會(huì)關(guān)閉gstreamer輸出，并釋放相關(guān)資源
*
* 返回值說(shuō)明：
* 無(wú)返回值
*
*/
void release_emrtsp(void); 例程運(yùn)行效果截圖：
