嵌入式实现监控视频显示

Question

请教一个问题，我们公司要求使用嵌入式编程在板子里写一个视频监控程序，能够在同一局域网下调取监控视频，并显示出来；请问这个功能能实现吗？如果能实现实现条件是什么样的？如果您公司有团队可以实现，我们可以外包给您。

Answer 1

引自免费微信小程序：皆我百晓生

要实现在嵌入式设备上显示来自同一局域网内的监控视频流，主要涉及网络通信、视频解码和图形显示三个关键部分。下面是一个详细的方案，包括必要的技术和步骤：

1. 网络通信：RTSP/RTMP/HLS协议

• 选择合适的视频传输协议：常见的有RTSP（Real Time Streaming Protocol）、RTMP（Real Time Messaging Protocol）以及HLS（HTTP Live Streaming）。RTSP 是一种标准协议，支持广泛的设备和平台；RTMP 更适用于Flash环境；HLS 则是基于HTTP的流媒体传输协议，易于穿透防火墙。

• 建立连接：使用选定的协议与监控摄像头建立连接，获取视频流。这通常涉及到发送特定的请求和处理服务器响应。

2. 视频解码：FFmpeg

• FFmpeg库：这是一个强大的多媒体框架，用于解码、编码、转码、复用、解复用、过滤和播放媒体数据。在嵌入式系统中，可以利用FFmpeg进行视频流的解码。

3. 图形显示：OpenGL ES 或 Vulkan

• 选择图形库：在嵌入式设备上，可能需要使用OpenGL ES或Vulkan等图形API来高效地将解码后的视频帧渲染到屏幕上。这些API提供了硬件加速的功能，对于性能有限的嵌入式设备尤其重要。

4. 编程语言：C/C++

• 使用C/C++开发：考虑到嵌入式系统的资源限制，通常选择C或C++作为开发语言，因为它们提供了对底层硬件的直接访问，同时具有良好的性能。

示例代码：使用FFmpeg进行RTSP流的解码

#include <libavformat/avformat.h>
#include <libavcodec/avcodec.h>

AVFormatContext *pFormatCtx;
AVCodecContext *dec_ctx;
AVPacket packet;
AVFrame *frame;

// 打开视频文件
if (avformat_open_input(&pFormatCtx, "rtsp://example.com:554/video", NULL, NULL) != 0) {
    printf("Could not open video file.\n");
    return -1;
}

// 查找流信息
if (avformat_find_stream_info(pFormatCtx, NULL) < 0) {
    printf("Could not find stream information.\n");
    return -1;
}

// 找到视频流
int videoStream = -1;
for (unsigned int i = 0; i < pFormatCtx->nb_streams; i++) {
    if (pFormatCtx->streams[i]->codecpar->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
        videoStream = i;
        break;
    }
}
if (videoStream == -1) {
    printf("No video stream found.\n");
    return -1;
}

// 初始化解码器上下文
dec_ctx = avcodec_alloc_context3(NULL);
if (avcodec_parameters_to_context(dec_ctx, pFormatCtx->streams[videoStream]->codecpar) < 0) {
    printf("Failed to get codec context parameters.\n");
    return -1;
}
if (avcodec_open2(dec_ctx, avcodec_find_decoder(dec_ctx->codec_id), NULL) < 0) {
    printf("Could not open codec.\n");
    return -1;
}

// 解码循环
while (1) {
    // 读取包
    AVPacket pkt;
    av_init_packet(&pkt);
    if (av_read_frame(pFormatCtx, &pkt) >= 0) {
        if (pkt.stream_index == videoStream) {
            // 发送包给解码器
            avcodec_send_packet(dec_ctx, &pkt);
            while (avcodec_receive_frame(dec_ctx, frame) == 0) {
                // 处理帧，例如渲染到屏幕
                // 注意：此处需要根据实际的图形库（如OpenGL ES）进行相应的处理
            }
        }
        av_packet_unref(&pkt);
    } else {
        break;
    }
}

// 清理
avcodec_free_context(&dec_ctx);
avformat_close_input(&pFormatCtx);

实现条件：

• 硬件支持：确保嵌入式设备有足够的处理能力和内存来处理视频流和图形显示。
• 软件兼容性：确认所选的库（如FFmpeg）和API（如OpenGL ES）在目标平台上可用且兼容。
• 网络环境：稳定的局域网连接，确保视频流传输流畅。

如果需要进一步的技术支持或定制开发服务，可以考虑寻找专业的嵌入式开发团队进行合作。在设计和实现过程中，务必关注系统性能、稳定性和安全性。