英创信息技术Linux主板低成本网络视频监控实现方案简介

在工业现场实际的应用中，有很多场景仅需要监测单路视频图像，同时对系统成本更为敏感。针对这类的应用，我们推出了一套低成本的方案，即使用ESM7000系列主板来实现相应功能。ESM7000系列主板的CPU为双核Cortex-A7，主频1GHz的i.MX7D，并且有着低功耗的特点，因为CPU没有专门的硬件视频处理单元，所以售价比ESM6802便宜。与之前英创公司推出了基于ESM6802主板的多通道网络摄像头方案相比较，ESM7000方案属于低成本应用方案，而ESM6802方案则主要针对需要同时显示多路网络摄像头数据的用户，利用CPU中专门的硬件视频处理单元来处理多路数据的输出。

下面是对两套方案主要性能的对比：

主板型号	ESM6802	ESM7000
CPU主频	双核Cortex A9，1GHz	双核Cortex A7，1GHz
支持网络摄像头显示通道数	最多可同时显示1路，可以支持多路切换	最多可同时显示4路，可以支持多路切换
百片价	￥710/片	￥540/片

因为ESM7000系列主板的CPU没有硬件视频处理单元，而网络摄像头传输过来的数据是通过了编码（常见的H.264、MPEG-4、MJPEG等格式）的，所以需要使用软件来进行解码，利用软件解码相对来说需要消耗一定的CPU资源，并且无法支持多路摄像头数据的拼接显示，所以只能够同时支持一路摄像头数据的显示。

实现软件解码的库已经在主板中移植好了，用户可以直接使用，经过我们测试，采用200W像素网络摄像头（1920×1080）和分辨率为1024×600的屏幕，将单路摄像头数据通过软件解码后以分辨率800×450输出到显示窗口中，消耗的CPU资源大约为20%左右，内存（1GB）为4%左右。可以看出对于ESM7000系列主板来说，并没有占用太多的硬件资源，同时还能够进行其他的控制操作，比如配合网络摄像头厂商提供的API函数实现截图，上传，录像等。

软件上同样还是使用gstreamer和Qt来实现，ESM7000系列主板的文件系统中已经集成了gstreamer和Qt5.8相关的库和工具，并且包含了处理网络摄像头通讯协议rtsp和使用软件编解码的插件，而gstreamer能够支持多种图形系统包括Qt。所以利用gstreame能够快速方便的获取网络摄像头的数据并显示到Qt界面中，关于gstreamer的详细介绍，可以参考网站https://gstreamer.freedesktop.org/documentation/index.html?gi-language=c。

在实现ESM6802主板多路网络摄像头方案中，英创公司通过库文件libemgst.so提供三个API函数和一个包含网络摄像头信息的结构体变量。在此基础上，我们将ESM7000系列板卡的支持也添加进去了，对于用户来说使用的API函数完全相同，唯一一点区别是ESM7000系列板卡只能同时支持一路网络摄像头的数据显示。库文件内部会自动判断板卡型号，并进行对应的处理，用户只需要专注于应用程序的开发和界面的设计上面。

关于API函数和例程在《ESM6802主板支持多路网络摄像头》已经有了详细的介绍，因为API函数是相同的，所以可以使用相同的例程代码测试，只需要更换对应的工具链重新编译即可，详细的资料可以参考《ESM6802主板支持多路网络摄像头》。我们在这里重复说明一下API函数的定义，方便用户查询：

/** * 初始化gstreamer * * 本函数在C的main函数中调用，将会初始化gstreamer库 * * 参数说明： * 使用main函数的两个参数填入，gstramer初始化时需要读取main函数的两个参数 * * 返回值说明： * 无返回值 * */ void init_emgst(int argc, char **argv); /** * 包含网络摄像头设备信息的结构体 * 访问网络摄像头需要有ip地址，用户名和密码。如果是播放录像文件，还需要填入 * 录像文件的地址，如果是播放实时数据，路径填写为NULL即可。 * * 参数说明： * ip：指向网络摄像头ip地址的指针 * user：指向网络摄像头的用户名的指针 * passwd:指向网络摄像头密码的指针 * file：指向录像文件路径的指针，如果播放实时图像，赋值为NULL * */ typedef struct _Rtsp_config { char *ip; char *user; char *passwd; char *file; } Rtsp_config; /** * 配置gstreamer，并显示到指定Qt窗口 * * 函数会配置gstreamer，显示多个网络摄像头的数据到xwinid所指定的窗口，窗口的大 * 小通过参数width和height来确定，而网络摄像头的信息由指针rtsp_config传入，listsize * 指定同时显示的通道数量。因为要动态建立网络摄像头的连接，函数不会退出，所以 * 需要在线程中调用。 * * 参数说明： * xwinid：Qt窗口的id号，每一个窗口类中都包含这个成员变量。 * width：显示视频数据所使用的窗口控件的宽度，单位pixel * height：显示视频数据所使用的窗口控件的高度，单位pixel * rtsp_config：指向设备信息结构体的指针，通常是一组包含设备信息的结构体指针。 * 详细解释可以查看对结构体Rtsp_config的说明 * listsize：ESM7000系列主板视频通道数最多支持同时显示1路，超过1路会返回-1报错。 * * 返回值说明： * 0 表示正常退出gstreamer * -1 表示填入参数出现错误，启动gstreamer失败 * */ int config_emrtsp(unsigned int xwinid, int width, int height, Rtsp_config *rtsp_config, int listsize); /** * 关闭gstreamer，释放资源 * * 函数会关闭gstreamer输出，并释放相关资源 * * 返回值说明： * 无返回值 * */ void release_emrtsp(void);

例程运行效果截图：