2024年5月29日发(作者：)

基于Ｍｊ　ｐｇ－ｓｔｒｅａｍｅｒ的轻量级无线图传系统设计　

唐文莹，张海峰　

（杭州电子科技大学电子信息学院，杭州３１００１８）　

摘要：提出了基于开源视频处理软件Ｍｊｐｇ—ｓｔｒｅａｍｅｒｈ和嵌入式处理器￥３Ｃ６４１０的无线图传系统，并设计了一种快速　

ＹＵＶ２ＲＧＢ转换算法；通过修改Ｍｊｐｇ—ｓｔｒｅａｍｅｒ源码并交叉编译后移植到嵌入式设备中，实现了视频图像采集和传输的　

功能，并设计了用于显示图传画面的安卓客户端。实验结果表明，该系统可以很方便地用于无人机图传或无线视频监控　

方案，并可以在安卓手机端流畅地播放视频画面。　

关键词：Ｍｊｐｇ—ｓｔｒｅａｍｅｒ；￥３Ｃ６４１０；ＹＵＶ２ＲＧＢ；无线传输；移动终端　

中图分类号：ＴＰ３¨．１　文献标识码：Ａ　

Ｌｉｇｈｔ　Ｗｉｒｅｌｅｓｓ　Ｉｍａｇｅ　Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　Ｓｙｓｔｅｍ　Ｄｅｓｉｇｎ　Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　Ｍｊｐｇ－ｓｔｒｅａｍｅｒ　

Ｔａｎｇ　Ｗｅｎｙｉｎｇ，Ｚｈａｎｇ　Ｈａｉｆｅｎｇ　

（Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｅｌｅｔｒｏｎｉｃ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ　Ｄｉａｎｚｉ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ　３１００１８，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ　ｔｈｅ　ｐａｐｅｒ，ｔｈｅ　ｌｉｇｈｔ　ｗｉｒｅｌｅｓｓ　ｉｍａｇｅ　ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　Ｍｊｐｇ－ｓｔｒｅａｍｅｒ　ａｎｄ￥３Ｃ６４１０　ｉｓ　ｐｒｏｐｏｓｅｄ，ａｎｄ　ａ　ｆａｓｔ　

ＹＵＶ２ＲＧＢ　ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ　ａｌｇｏｒｉｔｈｍ　ｉｓ　ｄｅｓｉｇｎｅｄ．Ｔｈｅ　ＭｊＰｇ—ｓｔｒｅａｍｅｒ　ｓｏｕｒｃｅ　ｉｓ　ｔｒａｎｓｐｌａｎｔｅｄ　ｉｎｔｏ　ｔｈｅ　ｅｍｂｅｄｄｅｄ　ｓｙｓｔｅｍ　ａｆｔｅｒ　ｍｏｄｉｆｙｉｎｇ　ａｎｄ　

ｃｒｏｓｓ—ｃｏｍｐｉｌｉｎｇ，ｔｈｅｎ　ｔｈｅ　ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｖｉｄｅｏ　ｃａｐｔｕｒｅ　ａｎｄ　ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　ａｒｅ　ｒｅａｌｉｚｅｄ．Ｔｈｅ　Ａｎｄｒｏｉｄ　ｃｌｉｅｎｔ　ｉｓ　ｕｓｅｄ　ｔｏ　ｄｉｓｐｌａｙ　ｔｈｅ　ｖｉｄｅｏ　ｉｍａｇｅｓ．　

Ｔｈｅ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｓｙｓｔｅｍ　ｃａｎ　ｂｅ　ｅａｓｉｌｙ　ｕｓｅｄ　ｉｎ　ｕｎｍａｎｎｅｄ　ａｅｒｉａｌ　ｖｅｈｉｃｌｅ　ｉｍａｇｅ　ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　ｏｒ　ｗｉｒｅｌｅｓｓ　ｖｉｄｅｏ　ｍｏｎｉｔｏ—　

ｒｉｎｇ　ｓｃｈｅｍｅ，ａｎｄ　ｃａｎ　ｄｉｓｐｌａｙ　ｔｈｅ　ｖｉｄｅｏ　ｉｍａｇｅ　ｓｍｏｏｔｈｌｙ　ｉｎ　ｔｈｅ　Ａｎｄｒｏｉｄ　ｔｅｒｍｉｎａ１．　

Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｍｊｐｇ～ｓｔｒｅａｍｅｒ；￥３Ｃ６４１０；ＹＵＶ２ＲＧＢ；ｗｉｒｅｌｅｓｓ　ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ；ｍｏｂｉｌｅ　ｔｅｒｍｉｎａｌ　

组成：　

引　言　

无线图传系统在安防监控、机器人技术以及机器视觉　

等领域均有广泛的用途，应用于嵌入式设备的无线图传系　

统需要满足硬件资源消耗少、便携、图像清晰、带宽占用率　

低等条件。Ｍｊｐｇ—ｓｔｒｅａｍｅｒ是轻型的视频处理软件，可应　

用在基于ＩＰ协议的网络中，从图像采集设备中获得格式　

①视频采集模块，由ＵＶＣ摄像头和ＵＳＢ接口组成。　

摄像头选用ＨＰ　７２０Ｐ高清网络摄像头，分辨率为１２８０×　

７２０Ｐ，１００万像素，输出视频格式为ＭＪＰＧ或ＹＵＹ２，具有　

体积小、免驱动、即插即用、价格低廉的优点。该模块完成　

了将摄像头采集到的图像数据以ＪＰＥＧ格式通过ＵＳＢ接　

口传输给ＡＲＭ开发板的功能。　

②视频图像处理模块，对图像数据的处理主要由　

￥３Ｃ６４１０开发板和视频流服务器软件Ｍｊｐｇ—ｓｔｒｅａｍｅｒ来完　

成。该模块主要完成了图像的编码、打包及发送功能。　

③视频图像传输模块，主要功能是在无线局域网中　

将经过处理器处理的数据利用无线网卡传送给客户端。　

④安卓客户端，用于连接到服务器以及浏览视频图　

为ＪＰＥＧ的视频数据，并以流的形式传送到接收端，使用　

者通过输入视频服务器地址和端口号，就能方便地获得图　

像。图传系统资源消耗的主要部分是色彩空间转换和图　

像压缩，在对比了三种常用的ＹＵＶ２ＲＧＢ算法后，设计了　

一

种适用于嵌入式设备的快速算法。针对Ｍｊｐｇ—ｓｔｒｅａｍｅｒ　

数据传输方式设计的客户端ＭｊｐｇＣｌｉｅｎｔ，可以运行于任意　

Ａｎｄｒｏｉｄ　４．０以上设备，具有界面友好、操作简便、图像清　

晰、画面流畅等特点。　

像。系统设计如图１所示。　

１　系统设计与组成　

本设计采用了将嵌人式视频处理软件Ｍｊｐｇ—ｓｔｒｅａｍｅｒ　

和安卓客户端相结合的方法，提出了一种基于ｃ／ｓ（客户　

２　Ｍｊｐｇ—ｓｔｒｅａｍｅｒ源码分析　

２．１　Ｖ４Ｌ２视频采集流程　

视频采集应用程序编程接口Ｖ４Ｌ（Ｖｉｄｅｏ　ｆｏｒ　Ｌｉｎｕｘ）　

是Ｌｉｎｕｘ内核里支持影像设备的一组ＡＰＩ函数，Ｖ４Ｌ２是　

端／ＩｌＫ务器）架构的无线图传系统。系统主要由４个模块　

敬请登录网站在线投稿　

２０１７＃－ｇ　７期　《牟　机　嵌入式彖碗应用》　２７　

所需的模块，具有高内聚、低耦合的优点。ＭｊＰｇ～　

视　

ＥＭＭＣ　

ｓｔｒｅａｍｅｒ最常用的输入组件为针对ＵＶＣ（ＵＳＢ　

ｖｉｄｅｏ　ｃｌ

ａｓｓ）　

的

ｅ

ｕ　

的

删　

（ＳＡＮＤ　ｌｆａｓｈ）　

ＤＡｒＡ　

ＳＰＩ　

…

ｒ　

ｕ　』＼　

２．３一

ＡＰ　

ｉｎｐｕｔ

ＵＶＣ输入组件　

—

ｉｎｐｕｔ

—

ＴＦＣａｒｄ　

ＵＶＣ输入组件主要完成的工作是获取　

摄像头拍摄的图片并将其进行压缩编码，共包括　

ＧＰ１０　

面　（ＵＳＢ３５０３）　

ＵＳＢ　

ＷＩＦＩ　

ＩＩ　ｌ　５个组件接口函数与其他接ＩＩ＝１衔接。ｉｎｐｕｔ—ｒｕｎ　

函数是输入通道的运行函数，利用ｐｔｈｒｅａｄ

ＵｓｅｔＫｅｖ　

ｃｒｅ一　

Ｐ

Ｐｏｗｅｒ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ（Ｓ５Ｍ８７６７）　

图１　无线图传系统结构　

　．

ａｔｅ函数建立工作线程，调用ｃａｍ—ｔｈｒｅａｄ抓取摄　

像头采集的一帧图像并进行格式转换，等待线程　

执行完毕后，调用ｐｔｈｒｅａｄ—ｄｅｔａｃｈ函数回收线程　

Ｖ４Ｌ的第２个版本，与Ｖ４Ｌ相比，它在扩展性和灵活性方　资源。其中抓图线程ｃａｍ—ｔｈｒｅａｄ的执行流程如图４　

所示。　

面得到了很大的提高，并且可以支持更多的硬件设备，已　

成为Ｌｉｎｕｘ２．６下的标准接口。但由于它在Ｖ４Ｌ的基础　

上改动很大，所以与　

Ｉ鱼全堑童垫堡堑Ｉ　

Ｖ４Ｌ并不兼容，Ｖ４Ｌ２　

的操作更加简单直观。　

Ｖ４Ｌ２的驱动结构分为　

两层：上层为ｖｉｄｅｏｄｅｖ　

打开视频设备　

获取视频设备信息　

匝　囹——　

读取映射缓冲信息，建立内存映射　

读取用户控制信息，设置参数　

捕获视频帧数据　

Ｎ　

臣　圃一ｌ执　蒡法Ｉ　

臣　口一Ｉ执　蒡法Ｉ　

臣ｉｎｐｕｔ＿ｇｓｐｃａｖ１．ｓｏ］ｕｖｃ摄像头『，国　

　

模块，下层为Ｖ４Ｉ　２驱　

动程序。Ｖ４Ｌ２视频采　

集操作流程如图２所　

示　。　Ｍｊｐｇ—ｓｔｒｅａｍｅｒ　

厂　｛ｌＥ　

固

的视频采集和参数设置　

程序遵循了Ｖ４Ｌ２打开　

视频设备、设置图像格　

式、数据处理、关闭设备　

的基本操作流程。　

关闭视频设备　

图２　Ｖ４Ｌ２视频采集操作流程　

噩ｏ［　回　｛ｕｔｐｕｔ　ｈｔｐ．ｓｏ　Ｉ垒ｊ　，Ｆ国－ｚ１　

匝ｏｕｔｐｕ画ｔ＿ａｕｔｏｆｏｃｕｓ．ｓｏ］　固　

图３　Ｍｌｐｇ—ｓｔｒｅａｍｅｒ的软件架构　

２．３．２　ｏｕｔｐｕｔ

ｈｔｔｐ输出组件　

—

２．２　Ｍｊｐｇ—ｓｔｒｅａｍｅｒ软件架构　

Ｍｊｐｇ－ｓｔｒｅａｍｅｒ采用模块化设计，以模块为单位进行　

功能设计和行为描述，这些功能模块被称作组件（ｐｌｕ—　

ｏｕｔｐｕｔ

—

ｈｔｔｐ输出组件主要完成的工作为创建ｈｔｔｐ服　

ｇｉｎｓ），其架构主要分为三部分：主线程ｍｊＰｇ—ｓｔｒｅａｍｅｒ．Ｃ、　

输入组件ｉｎｐｕｔ和输出组件ｏｕｔｐｕｔ。其中主线程主要实现　

务器线程、以ｓｏｃｋｅｔ套接字形式将视频数据发送出去，并　

创建客户端线程、定义服务器对客户端请求的响应。服务　

器线程ｓｅｒｖｅｒ—ｔｈｒｅａｄ被定义在ｈｔｔｐｄ．Ｃ中，由ｏｕｔｐｕｔ—ｈｔ～　

了对命令行参数的解析以及调用子线程运行各组件的功　

能函数。在ｍｊＰｇ—ｓｔｒｅａｍｅｒ．ｈ头文件中定义了一ｇｌｏｂａｌｓ结　

构体，该结构体声明了存放一帧ＪＰＥＧ数据的容器＊ｂｕｆ、　

输入组件ｉｎｐｕｔ和输出组件ｏｕｔｐｕｔ　。Ｍｊｐｇ—ｓｔｒｅａｍｅｒ的　

软件架构如图３所示。　

ｔｐ．ｃ的ｏｕｔｐｕｔ—ｒｕｎ函数创建，作用是打开一个ＴＣＰ　ｓｏｃｋｅｔ　

套接字并等待客户端连接。如有客户端连接，则为每一个　

连接到服务器的客户端创建一个ｃｌｉｅｎｔ—ｔｈｒｅａｄ，服务于该　

客户端，设置可同时监听１Ｏ个客户端。客户端线程　

ｃｌｉｅｎｔ

２．３　相关组件　

Ｍｊｐｇ—ｓｔｒｅａｍｅｒ的组件分为输入组件ｉｎｐｕｔ和输出组　

ｔｈｒｅａｄ的主要工作为接收客户端发送的请求并进行　

件ｏｕｔｐｕｔ，程序中定义好了各个组件的输入、输出以及组　

件之间的衔接关系，用户可以根据需求方便地选择、删改　

解析，根据请求类型作出相应操作。客户端接收的请求类　

型如表１所列。　

２　８　Ｍｉｃｒｏｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｓ＆Ｅｍｂｅｄｄｅｄ　Ｓｙｓｔｅｍｓ　２０　１　７年第７期　ＷｗＷ．ｍｅｓｎｅｔ．ｃｏｍ．ｃｎ　

度值。　

开始　

Ｎ　

经矩阵运算的转换公式如下：　

Ｒ—Ｙ＋ｌＩ　４０７５×（ｃｂ一１２８）　］　

（２）　Ｇ—Ｙ一０．３４５５×（Ｃｒ一１２８）一ｏ．７１６９×（Ｃｂ一１２８）　

Ｂ—Ｙ＋１．７７９×（ｃｂ一１２８）　

ｏｂａｌ一＞ｓｔｏｐ　

厂一　

获取一帧数据ｕｖｃＧｒａｂ　

Ｊ　

３．１　整型算法　

有效视频数据？＝视频　＝＝＞　

＼／　

由于ＹＵＶ２ＲＧＢ的转换会涉及到浮点运算，为了进　

行快速转换，可以通过移位将浮点运算变为整型运算　。　

算法设计如下：　

ｕ—ＹＵＶｄａｔａ［ＵＰＯＳ］一１２８；　

ｖ—ＹＵＶｄａｔａ［ＶＰＯＳ］一１２８：　

ｒｄｉｆ—ｖ＋（（ｖ＊１０３）＞＞８）；　

Ｙ‘　

上锁全局缓冲区　ｌ　（结束　

＜　竺苎　

ＹＰ————一　

＜　Ｙ

Ｙ１ｒⅣ转成ＲＧＢ　

ＲＧＢ压缩成ＪＰＥＧ　

行＋＋　

检索帧起始　

标记０ｘＦＦＣ０　

ｉｎｖｇｄｉｆ一（（ｕ＊８８）＞＞８）＋（（ｖ＊１８３）＞＞８）；　

ｂｄｉｆ—Ｕ＋（（ｕ＊１９８）＞＞８）；　

ｒＥ　ＹＵＶｄａｔａ［ＹＰＯＳ］＋ｒｄｉｆ；　

ｇ—ＹＵＶｄａｔａ［ＹＰＯＳ］一ｉｎｖｇｄｉｆ；　

ｂ—ＹＵＶｄａｔａ［ＹＰＯＳ］＋ｂｄｉｆ；　

Ｈｕｆｆｍａｎａ￣　

插入　

对计算结果进行判断，防止溢出：　

ｉｆ（ｒ＞２５５）　ｒ一２５５；　

ｉｆ（ｒ＜Ｏ）　ｒ一０；　

通知所有线程有一帧数据　

从ＲＧＢ２４格式到ＲＧＢ５６５格式的转换如下：　

ＲＧＢｄａｔａ［１］一（（ｒ　８Ｌ　０ｘＦＳ）１（ｇ＞＞５））；　

ＲＧＢｄａｔａ［０］一（（（ｇ　８Ｌ　０ｘｌＣ）＜＜３）ｌ（ｂ＞＞３））；　

解锁全局缓冲区　

图４抓图线程ｃａｍ—ｔｈｒｅａｄ执行流程　

３．２部分查表法　

除了使用公式实现ＹＵＶ２ＲＧＢ的转换，还可以使用　

查表法，查表法分部分查表法和完全查表法。部分查表法　

表１　客户端请求类型　

ｒｅｑ．ｔｙｐｅ—Ａ

ＳＮＡＰＳＨＯＴ　拍照请求　

视频流请求　

是指将算法中一些复杂的运算直接通过数据之间的映射　

关系得到，而保留较为简单的运算。将上述算法中的乘法　

用部分查表法代替，可以加快处理速度　。　

算法改进如下：　

ｒｄｉｆ—ｆａｃ

１

ｒｅｑ．ｔｙｐｅ—Ａ

ｒｅｑ．ｔｙｐｅ—Ａ

ＳＴＲＥＡＭ　

ＣＯＭＭＡＮＤ　执行客户端指定命令，并发送反馈信息　

ｒｅｑ．ｔｙｐｅ—Ａ

ＦＩＬＥ　文件请求　

４０７５［ｕ］；　

ｒｎ

ｉｎｖｇｄｉｆ—ｆａｃ

—

０

３４５５［ｕ］＋ｆａｃ—ｍ一０—７１６９［ｖ］　

３　ＹＵＶ２ＲＧＢ快速转换算法设计　

ｂｄｉｆ—ｆａｃ

１

７７９［ｕ］；　

３．３完全查表法　

完全查表法是根据ＹＵＶ与ＲＧＢ数据的映射关系，直　

接通过查表得到对应的ＲＧＢ值，但以最复杂的Ｇ分量为　

例，由于Ｇ与Ｙ、Ｕ、Ｖ三种分量都有联系，如Ｇ—ＹＵＶ２Ｇ　

［Ｙ］［Ｕ］［Ｖ］运算，需要用到下标均为２５５的三维数组，约占　

１６　ＭＢ空间，内存消耗过大。对于Ｇ分量，实际上能通过　

二次查表法，将其运算简化为对两个二维数组的操作　］：　

『Ｌ　ｌｃＣ三　Ｌｒｂ］　．ｌＩ　＝—＝『ｌ１　－０。：．　５ｉ１ｉ０　６０。８７　二一．。０‘　：４３　１３８１７３　—一。０　．５　０　８４０１　３］ｊｌ１　［Ｌ　ｌＧ薹Ｂ　Ｌ］ｌ　＋—『ｌＩ　１　２８］　ｌＩ　

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Ｇ—ｙｉｇ２ｇ

—

ｔａｂｌｅ［ｙ］［ｕｖ２ｉｇ—ｔａｂｌｅ［ｕ］Ｅｖｉｌ；　（３）　

而Ｒ分量和Ｂ分量本身就只与Ｙｕ分量或ＹＶ分量相关，　

共需４个８×８的二维表，占４×２“一２５６　ＫＢ内存空　

间＿６。］。由于在嵌入式设备中，数据最终会被转换成　

ＲＧＢ５６５格式，用于显示在ＬＣＤ屏上；根据完全查表法可　

２０１７年第１期　《平谤机　嵌入式系碗应用》　２９　

。　

以将描述ＲＧＢ的８位（０～２５５）精度简化为高６位的数　

据，所以可以将转换映射表改为４个６×６的二维表，占用　

１６　ＫＢ内存，加快运算速率，降低内存消耗。　

最终设计的优化ＹＵＶ２ＲＧＢ快速转换算法如下：　

ｙ一（ＹＵＶｄａｔａＥＹ１ＰＯｓ］＞＞２）；　

Ｕ一（ＹｕＶｄａｔａ［ｕＰｏｓ］＞＞２）；　

ｖ一（ＹＵＶｄａｔａ［ＶＰＯＳ］＞＞２）；　

ｒ—ｙｖ２ｒ

ｔａｂｌｅ￣ｙ］［ｖ］；　

（开始）　

＋　

ＬｏｇｉｎＡｃｔｉｖｉｔｙ　

＋　

初始化控件　

ｌ　

●　

设置ｅｘｉｔ按钮　

点击事件　

●　

设置ｃｏｎｎｅｃｔ按钮　

点击事件　

Ｉ　ＭａｉｎＡｃｔｉｖｉｔｙ　

＋　

找到自定义控件　

．　ＭｊｐｅｇＶｉｅｗ　

●　

￣ｔＭｊｐｅｇＶｉｅｗ　

数据源　

●　

ＳｕｒｆａｃｅＣｒｅａｔｅｄ：　

ｇ：ｙｉｇ２ｇ

—

ｔａｂｌｅ，ｙ３［ｕｖ２ｉｇ～ｔａｂｌｅ［ｕ］［ｖ］］；　

ｔａｂｌｅ［ｙ］［ｕ］；　

退出程序　

ｌ　

通过Ａ　ｃ　缸ｋ　

建立连接线程　

●　

●　

ＳｕｒｆａｃｅＶｉｅｗ被创建　

＋　

启动渲染线程　

ｂ—ｙｕ２ｂ

ＭｊｐｅｇＶｉｅｗＴｈｒｅａｄ　

ＲＧＢｄａｔａ［－１］一（（ｒ＆０ｘＦ８）Ｉ（ｇ＞＞５））；　

ＲＧＢｄａｔａ￣０］一（（（ｇ＆ｏｘｌｃ）＜＜３）Ｉ（ｂ＞＞３））；　

（结　束）　创建ｈｔｔｐ客户端　。　

●　

进行ｈｔｔｐ连接　。　

●一　

解析ｈｔｑ）数据包　

●　

４　Ａｎｄｒｏｉｄ客户端设计及系统测试　

４．１　Ａｎｄｒｏｉｄ客户端设计　

针对Ｍｊｐｇ—ｓｔｒｅａｍｅｒ的数据发送模式，设计了Ａｎ—　

ｄｒｏｉｄ客户端ＭｊｐｇＣｌｉｅｎｔ，用于连接到视频服务器并浏览　

视频画面。软件架构如图５所示。　

　．

＋　获取一帧数据　

设詈Ｍ　～蔚　鞠　ｏｅ￣ＩｎｏｕｔＳｔｒｅａ…　ｍ　

●　

执行完毕，跳转　

￣ｌＪＭａｉｎＡｃｔｉｖｉｔｙ　

．　

＋　

生成位图并返回　

给ＭｊｐｅｇＶｉｅｗ　

●　

ｌ　

ＭｊｐｅｇＣｌｉｅｎｔ执行流程　

４．２系统测试　

硬件平台方面，摄像头选用　

ＨＰ　７２０Ｐ高清网络摄像头，分辨率　

为１２８０×７２０Ｐ，１００万像素，输出视　

频格式为ＭＪＰＧ或ＹＵＹ２；网卡选　

用ＥＯＵＰ　２．４Ｇ　ＵＳＢ无线网卡，带　

宽为３００　Ｍｂｐｓ；视频服务器选用　

ＡＲＭｌ１开发板，ＣＰＵ为￥３Ｃ６４１０，　

主频７００　ＭＨｚ，内存５１２　ＭＢ。软件　

平台方面，视频服务器平台操作系　

图５客户端软件架构　

统为基于Ｄｅｂｉａｎ　ＧＵＮ／Ｌｉｎｕｘ的原　

程序设计了三个包：Ａｃｔｉｖｉｔｙ、ＩＯ和Ｖｉｅｗ。其中Ａｃ—　

ｔｉｖｉｔｙ包用于存放登录界面ＬｏｇｉｎＡｃｔｉｖｉｔｙ和主界面Ｍａｉｎ—　

Ａｃｔｉｖｉｔｙ；ＩＯ包中的Ｍｊ　ｐｅｇＩｎｐｕｔＳｔｒｅａｍ类继承了ＤａｔａＩｎ—　

ｐｕｔＳｔｒｅａｍ类，实现了Ｓｅｒｉａｌｉｚａｂｌｅ接ＶＩ，用于获取视频流，　

生系统Ｒａｓｐｂｉａｎ；视频服务器软件为ｍｊｐｇ—ｓｔｒｅａｍｅｒ—ｒ６３；　

客户端手机操作系统为Ａｎｄｒｏｉｄ　４．２．２，ＡＰＰ为ＭｊｐｅｇＣｌｉ—　

ｅｎｔ。实验步骤如下：　

①根据软件平台修改Ｍｊｐｇ－ｓｔｒｅａｍｅｒ源码，移植到开　

发板中并编译通过；　

②编写自启动脚本，修改／ｅｔｃ／ｒｃ．１ｏｃａｌ文件，实现　

Ｍｊｐｇ—ｓｔｒｅａｍｅｒ开机自启动；　

并进行数据解析；Ｖｉｅｗ包中的ＭｊｐｅｇＶｉｅｗ类继承了Ｓｕｒ—　

ｆａｃｅＶｉｅｗ类，实现了ＳｕｒｆａｃｅＨｏｌｄｅｒ．Ｃａｌｌｂａｃｋ接口，用于获　

取一帧图像并显示在画布Ｃａｎｖａｓ上。程序设计了两个主　

要的工作线程：继承于异步任务ＡｓｙｎｅＴａｓｋ的Ｃｏｎｎｅｃｔ—　

③打开手机热点，设置开发板为固定ＩＰ并指定连接　

的热点；　

④打开手机端的ＡＰＰ—ＭｊｐｅｇＣｌｉｅｎｔ，输入视频服务器　

ＩＰ地址和端口号，按下ｃｏｎｎｅｃｔ按钮控件，即可浏览视频　

画面。实测效果如图７所示。　

Ｔａｓｋ，用于创建ｈｔｔｐ客户端与视频服务器连接、获取输人　

流并通过按钮实现Ａｃｔｉｖｉｔｙ的跳转；继承于Ｔｈｒｅａｄ、服务　

于ＭｊｐｅｇＶｉｅｗ的渲染线程ＭｊｐｅｇＶｉｅｗＴｈｒｅａｄ，用于抓图　

和显示视频画面。程序的执行流程如图６所示。　

３　０　Ｍｉｃｒｏｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｓ＆Ｅｍｂｅｄｄｅｄ　Ｓｙｓｔｅｍｓ　２０　１　７年第７期　ｗＷｗ．ｍｅｓｎｅｔ．ｃｏｍ．ｃｒｌ　

动、低能耗方向发展。Ｍｊｐｇ－ｓｔｒｅａｍｅｒ作为一个经典的开源　

视频服务器软件，其代码架构、功能设计在以ＭＰＥＧ一４、　

Ｈ．２６４或Ｈ．２６５为压缩标准的视频处理程序中都有很高　

的参考价值。ＹＵＶ２ＲＧＢ快速转换算法的设计进一步提升　

了视频图像处理的速度，移动终端的开发让浏览图像画面　

更加方便。＿Ｅ　

机端界面　（ｂ）无线圈传系统　（ｃ）系统在无人机中的应用　

参考文献　

［１］刘登诚，沈苏彬．嵌入式Ｌｉｎｕｘ设备驱动程序开发技术的研　

究［Ｄ］．南京：南京邮电大学．２０Ｉ１：４８—６５．　

图７　无线圈传系统实测　

实测数据如表２所列。　

表２　无人机中图传系统测试环境与测试结果　

飞行高度／ｍ　

测试无人机参数　飞行直线距离／ｍ　

飞行速度／（ｋｉｎ／ｈ）　

无线传输标准　

Ｏ～５Ｏ　

５～２ＯＯ　

０～１０　

ＩＥＥＥ８０２．１１ｉ＂１　

［２］周鹏飞，潘地林．基于ＭＪＰＧ－Ｓｔｒｅａｍｅｒ的移动视频监控系统　

的设计与研究［Ｄ］．淮南：安徽理工大学，２Ｏ１　３：３６—４２．　

［３３　Ｈ　ＮＯＢＵＨＡＲＡ。Ｋ　ＨＩＲＯ　ＦＡ，Ｆ　ＤＩＭＡＲＴＩＮＯ，ｅｔ　ａ１．Ｆｕｚｚｙ　

Ｒｅｌａｔｉｏｎ　Ｅｑｕａｔｉｏｎｓ　ｆｏｒ　Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ／Ｄｅｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ　Ｐｒｏｅｅｓ—　

ｓｅｓ　ｏｆ　Ｃｏｌｏｕｒ　Ｉｍａｇｅｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　ＲＧＢ　ａｎｄ　ＹｕＶ　Ｃｏｌｏｕｒ　Ｓｐａｃｅｓ￣Ｊ］．　

Ｆｕｚｚｙ（）ｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｄｅｃｉｓｉｏｎ　Ｍａｋｉｎｇ，２００５（４）：２３５—２４６．　

ｒ４］ＹＩＹＵＮ　ＹＡＮ，ＨＵＩＤ（）ＮＧ　ＤＡＩ，ＸＩＮ（　Ｉ（）ＮＧ　Ｉ　ＩＵ．ｅｔ　ａ１．　

Ｃｏｌｏｒｅｄ　ａｄａｐｔｉｖｅ　ｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄ　ｉｍａｇｉｎｇ　ｗｉｔｈ　ａ　ｓｉｎｇｌｅ　ｐｈｏｔｏｄｉ—　

无线传输参数　发射功率／ｍｗ　

发射端传输速度／Ｍｂｐｓ　

１Ｏ０　

１　５Ｏ　

ｏｄｅ［Ｊ］．Ａｐｐｌｉｅｄ　Ｏｐｔｉｃｓ，２０１　６．５５（１４）：３７１１—３７１８．　

［５］冯永超，罗敏，贺贵明．一种快速ＹｕＶ—ＲＧＢ彩色空间变换　

方法［Ｊ］．微型机与应用，２００２（７）：５９～６０．　

Ｅ６３刘小龙，何勇．基于无人机遥感平台图像采集处理系统的研　

究［Ｄ］．杭州：浙江大学．２０１　３：６０—６３．　

［７］陈坤，苏韩松．微型无人机图像传输系统研究［Ｄ］．天津：天津　

大学，２Ｏ１ｉ：１０—１５．　

传输图像帧率／ｆｐｓ　

传输图像分辨率　

２５　

６４０×４８０　

图像相关参数　传输图像格式　

摄像头图像格式　

图像传输协议　

直线传输距离／ｍ　

延时／ｍｓ　

ＪＰＥＧ　

ＹＵＶ　

ＴＣＰ／ＩＰ　

１５０　

＜５０　

［８］肖征字，郑耀，宋广华．无人机地面站软件的设计与实现［Ｄ］．　

杭州：浙江大学，２Ｏｌ０：３—５．　

测试结果　丢包率／　

占用带宽　

网像清晰度　

０．１　

７．６８Ｍ　

良好　

［９］陈书益，黄永慧．开源视频服务器软件ＭＪＰＧ—ｓｔｒｅａｍｅｒ的研　

究和应用［Ｊ］．电子设计＿Ｔ程．２０１　２，２０（５）：１　７２—１　７６．　

唐文莹（在读硕士研究生），主要研究方向为嵌入式系统应用；张海　

峰（副教授），主要研究方向为智能仪器设备。　

语　

轻量级无线图传系统在安防、探测、救援等多种场合都　

为广泛的应用．系统的设计也将向高清、低带宽、可移　

（责任编辑：薛士然　收稿日期：２０１６一Ｏ７—１４）　

［２］章玲．基于手机蓝牙控制的ＬＥＤ广告屏设计［Ｊ］．机　

电技术，２Ｏ１３（８）．　

［Ｊ］．电子技术。２００９（２）：１９—２２。　

［９］Ｊｏｓｈｕａ　Ｂｌｏｃｈ．Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ　Ｊａｖａ￣Ｍ］．２版．杨春花，俞黎敏，译．　

北京：机械工业出版社，２００９．　

娟．基于蓝牙技术的无线数据包采集系统的没计［Ｊ］．微计　

机信息，２００８（２４）：２．　

这霄．基于单片机的蓝牙接口设计及数据传输的实现［Ｄ］．北　

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北京交通大学．２００８．　

［１１］翟震，张春玲．用７４ＨＣ５９５芯片驱动ＬＥＤ的电路设计［Ｊ］．　

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历战社．基于蓝牙技术的数据传输［Ｄ●．西安：西安科技大学，２００５．　

浩瑜，唐荣斌．Ａｎｄｒｏｉｄ设备与ＳＴＭ３２单片机通信方式的　

开究［Ｊ］．通信设计与应用，２０１４（１　１）．　

射景明．Ａｎｄｒｏｉｄ移动开发教程［Ｍ］．北京：人民邮电出版社。　

：０１３．　

邓高旭、王一呜（在读研究生），研究方向为嵌入式应用与研究；邓琛　

（教授），研究方向为数字信号处理与智慧交通等。　

（责任编辑：薛士然　收稿日期：２０１６－０７一ｏ４）　

葺霞．基于单片机的Ｉ　ＥＤ汉字显示屏的设计与Ｐｒｏｔｅｕｓ仿真　

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２０１７年第７期　《平　机　嵌入式彖诧应同》　３　１