引言

隨著第三代移動通信網絡的成熟發展，基于移動通信網絡的視頻監控技術的應用越來越廣泛。本文基于3G網絡覆蓋率高、可靠性強、傳輸速率快的優勢，設計實現汽車防盜報警系統的可視監控。本設計在現有的電子式汽車防盜報警器的基礎上，通過擴展通用接口，實現了對于車體原有報警系統的功能擴展，其總體結構框圖如圖1所示。本文著重闡述該系統視頻監控部分的設計實現。

本系統視頻監控部分是在InterPXA270為核心的硬件平臺上，通過構建嵌入式WindowsCE操作系統的軟件開發實現上層應用。該設計以流接口方式開發攝像頭驅動，并利用攝像頭驅動提供的接口，實現嵌入式WindowsCE下實時圖像的數據采集，對原始圖像進行MPEG-4格式的編碼壓縮，同時在WindowsCE端利用SOCKET編程，實現監控數據的傳輸。

1 硬件平臺

現有的汽車防盜報警系統的結構如圖1虛線框內所示，本文著重設計實現的是此系統的視頻監控部分。視頻監控部分的硬件包括三個部分，采集監控數據的攝像頭、多媒體處理器和通信模塊。硬件搭建結構圖如圖2所示。視頻監控部分的硬件平臺是以InterXScale微體系結構的InterPXA270處理芯片為核心，選用SIM5218模塊作為3G通信模塊，采用雙端口RAM技術實現視頻處理和圖1系統的總體結構框圖3G通信模塊的雙CPU之間通信。其中，InterPXA270芯片的主頻為520Hz，同時加入WirelssMMX技術，大大提高了多媒體處理能力。此外PXA270的InterSpeedStep動態電源管理技術，在保證CPU性能的情況下降低了設備的功耗;西門子公司的3G通信模塊SIM5218支持高達7.2Mb/s的數據傳輸率，并且提供UART、USB2.0、GPIO和I2C等豐富的外圍接口，降低了設計難度;本設計中攝像頭選擇了網眼2000，它采用OV511芯片為核心，具有COMS35萬像素的清晰度，并采用USB方式通信，可以采用流接口的方式實時采集監控數據。

2 軟件功能

基于WindowsCE操作系統的軟件架構包括兩部分。

利用PlatformBuilder定制WindowsCE系統并開發USB攝像頭驅動和數據發送端的開發，本文詳細介紹USB攝像頭驅動的設計和發送端的程序設計。系統的軟件結構圖如圖3所示。

WindowsCE流接口驅動程序是具有定制接口的驅動程序，表現為在用戶一級的動態鏈接庫DLL，是一般類型的設備驅動程序。流接口驅動程序中用來實現一組固定的函數稱為流接口函數，這些流接口函數使得應用程序可以通過文件系統訪問這些驅動程序。流接口驅動程序幾乎支持任何類型的可以連接到基于WindowsCE.net的平臺外部設備，其中包括USB設備。

流接口驅動程序的主要任務是把外設的使用傳遞給應用程序，這是通過把設備表示為文件系統的一個特殊文件實現。應用程序通過文件系統的API函數調用流接口函數，然后流接口驅動程序調用本機驅動或者通過設備管理器與系統內核或外圍打交道。

2.1 攝像頭驅動程序的流接口函數的實現

開發攝像頭驅動程序涉及到一組標準的流接口驅動程序的函數，如CAM_Init()、CAM_Deinit()、CAM_Open()、CAM_Read()等，這些函數是接口驅動程序的DLL接口，其中CAM_Init()、CAM_Open()、CAM_Read()和CAM_IOControl()最為重要。下面對這些重要函數進行詳細介紹。

(1)CAM_Init()

CAM_Init()函數是通過設備管理器提供的ActiveDeviceEx()函數調用。在設備初始化時通過ActiveDeviceEx()將設備句柄信息寫入DriversActive下面，當應用程序初始化時，注冊表的地址將以Context參數形式傳給CAM_Init()，利用RegOpenKeyEx()、RegQueryValueEx()等函數執行打開和讀寫注冊表操作，等執行成功后返回USB設備的句柄信息等。驅動程序的部分源代碼：

(2)CAM_Open()

在對設備進行讀操作之前，首先要先通過執行CeratFile()來調用CAM_Open()打開設備，CAM_Open()所需的第一個參數是應用程序初始化時由CAM_Init()返回的設備句柄等信息，然后將設備關閉的事件設為無信號狀態。

下面是部分源碼：