基于Linux Web服务器的远程控制系统

第３７卷第１期　桂林电子科技大学学报　Ｖｏ１．３７，Ｎｏ．１　２０１７年２月　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｇｕｉｌｉｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｆｅｂ．２Ｏ１７　基于Ｌｉｎｕｘ　Ｗｅｂ服务器的远程控制系统　黄高见，陈名松　（桂林电子科技大学信息与通信学院，广西桂林５４１００４）　摘　要：为了实现远程视频的多角度监控以及ＬＥＤ的远程控制，设计了基于Ｌｉｎｕｘ　ｗｅｂ服务器的远程控制系统。该系统　以Ｃｏｒｔｅｘ－ＡＳ处理器为核心组成硬件平台，在硬件平台上开发视频服务器进行图像采集、传输；将ＪａｖａＳｃｒｉｐｔ与ＸＭＩ　相结　合，在ＨＴＭＬ中使用ＪａｖａＳｃｒｉｐｔ解析ＸＭＬ文件、调用控制服务器状态的Ｓｈｅｌｌ程序，完成对视频服务器的控制；同时利用　ＣＧＩ技术，完成客户端和服务器之间的动态数据交互。测试结果表明，用户登录账户密码无误，可以成功进入监控系统实　时观看远程的多角度监控，同时可以控制ＬＥＤ和视频服务器的运行状态，整个系统运行稳定。　关键词：远程控制；视频监控；ＪａｖａＳｃｒｉｐｔ；ＣＧＩ；ＸＭＬ　中图分类号：ＴＰ３ｌ６．２　文献标志码：Ａ　文章编号：ｌ６７３—８０８Ｘ（２０１　７）０１—００２５—０６　Ｒｅｍｏｔｅ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　ｓｙｓｔｅｍ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　Ｌｉｎｕｘ　Ｗｅｂ　ｓｅｒｖｅｒ　ＨＵＡＮＧ　Ｇａｏｊｉａｎ，ＣＨＥＮ　Ｍｉｎｇｓｏｎｇ　（Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ，Ｇｕｉｌｉｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｇｕｉｌｉｎ　５４１００４，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａ　ｌｏｎｇ—ｄｉｓｔａｎｃｅ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｓｙｓｔｅｍ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　Ｌｉｎｕｘ　Ｗｅｂ　ｓｅｒｖｅｒ　ｉｓ　ｄｅｓｉｇｎｅｄ　ｆｏｒ　ａｃｈｉｅｖｉｎｇ　ｒｅｍｏｔｅ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｏｆ　ＬＥＤ　ａｎｄ　ｍｕｌｔｉ—ａｎｇｌｅ　ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ．Ｔｈｅ　ｈａｒｄｗａｒｅ　ｐｌａｔｆｏｒｍ　ｉｓ　ｃｏｍｐｏｓｅｄ　ｂｙ　Ｃｏｒｔｅｘ—Ａ８　ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ　ａｓ　ｔｈｅ　ｃｏｒｅ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｓｙｓｔｅｍ，ａｎｄ　ｉｎ　ｗｈｉｃｈ　ａ　ｖｉｄｅｏ　ｓｅｒｖｅｒ　ｉｓ　ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ　ｆｏｒ　ｃａｐｔｕｒｉｎｇ　ｉｍａｇｅ　ａｎｄ　ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ．Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　ＪａｖａＳｃｒｉｐｔ　ｗｉｔｈ　ＸＭＬ，ＸＭＬ　ｆｉｌｅ　ｉｓ　ｐａｒｓｅｄ　ｗｉｔｈ　ＪａｖａＳｃｒｉｐｔ　ａｎｄ　Ｓｈｅｌｌ　ｐｒｏｇｒａｍ　ｗｈｉｃｈ　ｃｏｎｔｒｏｌｓ　ｔｈｅ　ｓｅｒｖｅｒ　ｓｔａｔｕｓ　ｉｎ　ＨＴＭＬ　ｉｓ　ｃａｌｌｅｄ　ｔｏ　ａｃｃｏｍｐｌｉｓｈ　ｔｈｅ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｏｆ　ｖｉｄｅｏ　ｓｅｒｖｅｒ．　Ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓｌｙ，ｔｈｅ　ｄｙｎａｍｉｃ　ｄａｔａ　ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｔｈｅ　ｃｌｉｅｎｔ－ｓｉｄｅ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｓｅｒｖｅｒ　ｉｓ　ｃｏｍｐｌｅｔｅｄ　ｂｙ　ＣＧＩ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．Ｔｅｓｔ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍ　ｗｉｌｌ　ｂｅ　ｌｏｇｇｅｄ　ｉｎ　ｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｌｙ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｃｏｒｒｅｃｔ　ａｃｃｏｕｎｔ　ａｎｄ　ｐａｓｓｗｏｒｄ　ｂｙ　ｕｓｅｒｓ　ｔｏ　ｉｎ—　ｓｐｅｅｔ　ｒｅｍｏｔｅ　ｍｕｌｔｉ—ａｎｇｌｅ　ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　ｉｎ　ｒｅａｌ　ｔｉｍｅ　ａｎｄ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｔｈｅ　ｏｐｅｒａｔｉｎｇ　ｓｔａｔｕｓ　ｏｆ　ＬＥＤ　ａｎｄ　ｖｉｄｅｏ　ｓｅｒｖｅｒ　ｉｎ　ａ　ｓｔａｂｌｅ　ｓｙｓｔｅｍ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｒｅｍｏｔｅ　ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ；ｖｉｄｅｏ　ｓｕｒｖｅｉｌｌａｎｃｅ；ＪａｖａＳｃｒｉｐｔ；ＣＧＩ；ＸＭＩ　随着网络技术的快速发展，ｗｅｂ技术　广泛应　定性，而且容易受到外界因素影响；由于网络带宽的　用在控制领域，客户端只需连接互联网获取相应的权　限制，３Ｇ只适合传输图片，４Ｇ才适合用来传输视频，　限，就可查询现场的有关信息，并对服务器进行相应　但目前国内４Ｇ的布局还未完善，要建立稳定的视频　的控制操作，从而大大方便了系统的管理和维护。目　传输系统，仅仅依赖３Ｇ网络传输不是一个好的选　前，国内已经进行了很多嵌入式远程控制监控系统的　择。郭翠然　３实现了一种远程控制系统，采用在嵌入　研究。曹淑名［２　提出一种基于３Ｇ网络的远程移动　式硬件平台上移植ｗｅｂ服务器ＧｏＡｈｅａｄ，利用ｃＧＩ　视频监控系统，该系统采用Ｈ．２６４标准对采集的视　编程技术和ＲＳ４８５总线技术，完成对现场温度与日　频进行压缩编码，利用分发服务器解决多个客户同时　光灯的远程控制，但未涉及视频监控。姜超［４　实现了　请求连接带来的竞争压力，并提出一种网络自适应的　一种基于Ｗｅｂ的视频监控系统，其采用在嵌入式终　策略改善网络传输状况。但３Ｇ网络本身存在不稳　端上移植Ｗｅｂ服务器的方案，视频编码采用压缩编　收稿日期：　２Ｏ１６一Ｏ３—１０　基金项目：　广西科学研究与技术开发计划（桂科攻１３４８０１４—９）；广西研究生教学创新计划（ＹＣＳＺ２０１５１４５）　通信作者：　陈名松（１９６７一），男，湖南永州人，教授，研究方向为光通信　光电子技术、宽带通信网络。Ｅ—ｍａｉｌ：８４３８８７５７５＠ｑｑ．ｃｏｒｎ　引文格式：　黄高见，陈名松．基于Ｌｉｎｕｘ　Ｗｅｂ服务器的远程控制系统ＥＪ］．桂林电子科技大学学报。２０１７，３７（１）：２５—３０．　２６　桂林电子科技大学学报　２０１７年２月　码器ＦＦｍｐｅｇ，视频传输采用基于视频数据压缩库　ＪＲＴＰＬＩＢ编程，但系统实现功能比较单一。　为了使控制系统达到稳定、功能多样、交互性强　的目标，设计了一种基于Ｌｉｎｕｘ　Ｗｅｂ服务器的远程　控制系统，可对ＬＥＤ和视频服务器进行远程控制，同　时可在客户端观看实时多角度的视频监控画面。　１　系统整体方案　本系统主要由３个部分组成：１）嵌入式前端视频　监控设备、ＬＥＤ灯；２）嵌入式ｗｅｂ服务器、视频服务　器；３）网络客户端。视频监控设备采用ＵＳＢ摄像头，　其输出的数据经过ＤＳＰ压缩为ＭＪＰＥＧ格式并传输　到视频服务器的缓冲区，通过网络接口发送到网络客　户端。在ＨＴＭＬ中使用ＪａｖａＳｃｒｉｐｔＥ　做前端的开　发，ＪＳ脚本解析ＸＭＬ文件，利用Ｓｈｅｌｌ［６］开启视频服　务器，通过执行ＣＧＩ程序，实现远程控制ＬＥＤ。系统　结构如图１所示。　Ｃｏｒｔｅｘ—Ａ８平台　ＬＥＤ］Ｉ旦　卜。　：兰　ｌ　Ｉ　堡　叁Ｈ　塑罂堑　ＣＧＩ　ｌ　ｌ　Ｉ　ＨＴ　ＴＰ　ｌ　图１　系统结构　Ｆｉｇ．１　Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｏｆ　ｓｙｓｔｅｍ　２嵌入式硬件设计　嵌入式系统硬件结构如图２所示。采用Ｃｏｒｔｅｘ－　Ａ８架构，１　ＧＨｚ主频的ＳＡＭＳＵＮＧ　Ｓ５ＰＶ２１Ｏ主处　理器，其内存为５１２　ＭＢ　ＤＤＲ２，带ＬＣＤ控制器、　ＮＡＮＤ控制器，其中Ｆｌａｓｈ为１　ＧＢ　ＳＬＣ　ＮａｎｄＦｌａｓｈ，　支持４路ＵＳＢ２．０　ＨＯＳＴ、１路ＳＰＩ。在此硬件平台　上移植版本号为Ｌｉｎｕｘ一２．６．３５的Ｌｉｎｕｘ内核，该内　核支持ＵＳＢ摄像头，支持ＵＶＣ驱动。　制作电路板，搭建嵌入式的软件平台，通过在　Ｗｉｎｄｏｗｓ上安装虚拟机ＶＭｗａｒｅ搭载运行　Ｕｂｕｎｔ９．１０系统，安装交叉编译工具、移植Ｕ—Ｂｏｏｔ并　制作根文件系统。　图２嵌入式系统硬件结构　Ｆｉｇ．２　Ｈａｒｄｗａｒｅ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｏｆ　ｅｍｂｅｄｄｅｄ　ｓｙｓｔｅｍ　３　系统软件的实现　３．１　ＵＳＢ摄像头驱动实现　系统的视频采集模块由摄像头模组ＯＶ７７４０组　成硬件电路完成图像数据的采集，输出ＹＵＶ格式数　据，经过ＤＳＰ芯片ｉＰ２９７０压缩后，通过ＵＳＢ接口传　输到Ｃｏｒｔｅｘ－Ａ８存储器中处理。该ＵＳＢ接口驱动与　内核自带的摄像头驱动程序不符，需要修改内核的　ＵＶＣ驱动程序。　在ＵＶＣ—ｄｒｉｖｅｒ．ｅ中的ｓｔａｔｉｃ　ｓｔｒｕｃｔ　ｕｓｂ—ｄｅｖｉｃｅ—　ｉｄ　ＵＶＣｉｄｓ［］数组结构添加如下代码　：　｛．ｍａｔｃｈｆｌａｇｓ—ＵＳＢＤＥＶＩＣＥＩＤＭＡＴＣＨ—　——ＤＥＶＩＣＥ｛ＵＳＢ—ＤＥＶＩＣＥ—ＩＤ＿ＭＡＴＣＨ—ＩＮＴ—ＩＮＦＯ，　．ｉｄＶｅｎｄｏｒ—ＯｘｌＢ３Ｂ，　．ｉｄＰｒｏｄｕｃｔ一０ｘ２９７０，　．ｂＩｎｔｅｒｆａｃｅＣｌａｓｓ—ＵＳＢＣＬＡＳＳＶＩＤＥＯ，　＿—．ｂＩｎｔｅｒｆａｃｅＳｕｂＣｌａｓｓ一１，　．ｂＩｎｔｅｒｆａｃｅＰｒｏｔｏｃｏｌ一０，　．ｄｒｉｖｅｒｉｎｆｏ＝＝＝ＵＶＣＰＲＯＢＥＭＩＮ—　——ＱＵＩＲＫ——ＭＡＸｌ　ＵＶＣ—ＱＵＩＲＫＩＧＮＯＲＥＳＥＬＥＣＴＯＲＵ—　—～—ＮＩＴ）　在ＵＶＣｖｉｄｅｏ．Ｃ程序的ｓｔａｔｉｃ　ｉｎｔ　ＵＶＣ—ｖｉｄｅｏ—ｄｅ—　ｃｏｄｅ—ｓｔａｒｔ函数中，将Ｓｔａｔｉｃ—ｕ８　ｆｉｄ改为ｓｔａｔｉｃ类型，　删除ｆｉｄ＝ｄａｔａ［１］＆ｕｖｃＳＴＲＥＡＭ——ＦＩＤ，并在此位　置添加如下代码：　ｉｆ（１ｅｎ＞一１６）　｛ｉｆ（（ｄａｔａ［１２］一＝＝＝ＯｘＦＦ＆＆ｄａｔａ［１３］一一　０ｘＤ８＆＆ｄａｔａ［１４］一一０ｘＦＦ）ｌ　ｌ（ｄａｔａ［１２］一一　０ｘＤ８＆＆ｄａｔａ［１３］一一０ｘＦＦ＆＆ｄａｔａ［１４］一一　０ｘＣ４））　第１期　黄高见等：基于Ｌｉｎｕｘ　Ｗｅｂ服务器的远程控制系统　２７　｛ｉｆ（ｓｔｒｅａｍ－－￣ｌａｓｔ　ｒｉｄ）ｆｉｄ＆一～ＵＶＣ　ＳＴＲＥＡＭ　—ＦＩＤ；　ｅｌｓｅ　ｌｉｄ　ｌ—ＵＶＣ—ＳＴＲＥＡＭ—ＦＩＤ；）｝　在ＵＶＣ—ｖｉｄｅｏ．Ｃ程序的ｓｔａｔｉｃ　ｖｏｉｄ　ＵＶＣ—ｖｉｄｅｏ—ｄｅ—　ｃｏｄｅ—ｄａｔａ函数中，代码“ｂｕｆ—ｂｕｒ．ｂｙｔｅｓｕｓｅｄ　４－一　ｎｂｙｔｅｓ；”的后面添加如下代码段：　ｕｎｓｉｇｎｅｄ　ｃｈａｒ　ｐｏｉｎｔ—ｍｅｍ；　ｓｔａｔｉｃ　ｕｎｓｉｇｎｅｄ　ｃｈａｒ＊ｍｅｍｔｅｍｐ—ＮＵＬＬ；　—ｓｔａｔｉｃ　ｕｎｓｉｇｎｅｄ　ｉｎｔ　ｎＡｒｒａｙＴｅｍｐＳｉｚｅ＝ｉ　０００；　—ｉｆ（ｍｅｍ—ｔｅｍｐ一一ＮＵＬＬ）｛ｍｅｍ—ｔｅｍｐ＝＝＝ｋｍａｌ—　ｌｏｃ（ｎＡｒｒａｙＴｅｍｐ—Ｓｉｚｅ，ＧＦＰ—ＫＥＲＮＥＬ）；｝　ｅｌｓｅ　ｉｆ（ｎＡｒｒａｙＴｅｍｐ—Ｓｉｚｅ＜一ｎｂｙｔｅｓ）｛　ｋｆｒｅｅ（ｍｅｍ—ｔｅｍｐ）；　ｎＡｒｒａｙＴｅｍｐ—Ｓｉｚｅ４－一５００；　ｋｍａｌｌｏｃ（ｎＡｒｒａｙＴｅｍｐ—Ｓｉｚｅ，ＧＦＰ—ＫＥＲＮＥＬ）；｝　ｍｅｍｓｅｔ（ｍｅｍｔｅｍｐ，ＯｘＯ０，ｎＡｒｒａｙＴｅｍｐ—Ｓｉｚｅ）；　—ｐｏｉｎｔｍｅｍ一（ｕｎｓｉｇｎｅｄ　ｃｈａｒ＊）ｍｅｍ；　—ｉｆ（＊（ｐｏｉｎｔｍｅｍ）一一０ｘＤ８＆＆＊（ｐｏｉｎｔｍｅｍ　——＋１）一一０ｘＦＦ＆＆＊（ｐｏｉｎｔ　ｍｅｍ４－２）一一ＯｘＣ４）｛　ｍｅｍｃｐｙ（ｍｅｍ—ｔｅｍｐ＋　ｐｏｉｎｔｍｅｍ，ｎｂｙｔｅｓ）；　—ｍｅｍ—ｔｅｍｐＥＯ］一０ｘＦＦ；　ｍｅｍｃｐｙ（ｐｏｉｎｔｍｅｍ，ｍｅｍ——ｔｅｍｐ，ｎｂｙｔｅｓ＋１）；｝　使用修改的ＵＶＣ—ｖｉｄｅｏ．Ｃ、ＵＶＣ—ｄｒｉｖｅｒ．Ｃ生成　ＵＩｍａｇｅ—ｎｅｗ，将这个镜像文件作为硬件平台启动的　内核。　３．２　Ｂｏａ服务器在Ｌｉｎｕｘ平台的实现　嵌人式Ｗｅｂ服务器＿１　的种类很多，但在Ｌｉｎｕｘ　平台应用的主要有ＨＴＴＰＤ、ＴＨＴＴＰＤ和Ｂｏａ。其　中Ｂｏａ是一个非常小巧的服务器，而且稳定安全，所　以选择Ｂｏａ作为嵌入式Ｗｅｂ服务器进行移植。在　Ｃｏｒｔｅｘ－Ａ８平台上移植Ｂｏａ的步骤为：　１）通过网络下载ｂｏａ一０．９４．１３．ｔａｒ．ｇｚ，将其拷贝　至虚拟机的／ｗｏｒｋ／ｐｒｏｊｅｃｔ／ｂｏａ目录下并解压。　２）生成Ｍａｋｅｆｉｌｅ。进入ｂｏａ一０．９４．１３／ｓｒｃ目录，　执行．／ｃｏｎｆｉｇｕｒｅ，然后执行ｍａｋｅ命令生成Ｍａｋｅ—　ｆｉｌｅ。　３）根据本机Ｌｉｎｕｘ系统的交叉编译工具修改　Ｍａｋｅｆｉｌｅ。进人Ｍａｋｅｆｉｌｅ，将原来的交叉编译工具　ＣＣ＝ｇｃｃ和ＣＰＰ—ｇｃｃ—Ｅ分别改为ＣＣ—ａｒｍ—ｌｉｎｕｘ—　ｇｃｃ和ＣＰＰ—ａｒｍ—ｌｉｎｕｘ—ｇｃｃ—Ｅ，并执行ｍａｋｅ命令生　成可执行程序ｂｏａ。　４）配置服务器。将解压压缩包后得到的ｂｏａ．　ｃｏｎｆ拷贝到Ｃｏｒｔｅｘ－Ａ８启动文件系统／ｅｔｃ／ｂｏａ目录　下；进入ｂｏａ．ｃｏｎｆ中，修改Ｕｓｅｒ　ｎｏｂｏｄｙ　Ｕｓｅｒ０，　Ｇｒｏｕｐ　ｎｏｇｒｏｕｐ为Ｇｒｏｕｐ０；设置ｈｔｍｌ文件目录：　ＤｏｃｕｍｅｎｔＲｏｏｔ／ｖａｒ／ｗｗｗ；设置默认首页：Ｄｉｒｅｃｔｏｒｙ—　Ｉｎｄｅｘ　ｉｎｄｅｘ．ｈｔｍｌ；设置ｃｇｉ脚本目录：ＳｃｒｉｐｔＡｌｉａｓ／　ｃｇｉ—ｂｉｎ／ｖａｒ／ｗｗｗ／ｃｇｉ—ｂｉｎ。　５）建立相关文件夹。启动嵌入式硬件平台，，在　ｖａｒ文件夹下建立ｗｗｗ文件，进入ｗｗｗ文件，并在　此目录下存放ｈｔｍｌ文件，建立ｃｇｉ—ｂｉｎ文件夹，存放　ｃｇｉ脚本。　按照步骤移植完成Ｂｏａ后，在／ｖａｒ／ｗｗｗ文件下　运行可执行应用程序ｂｏａ，在Ｆｉｒｅｆｏｘ浏览器中输入　ｈｔｔｐ：／／２０２．１９３．５２．２０：９０８０进行测试，结果可以成　功显示ｉｎｄｅｘ．ｈｔｍｌ网页。　３．３视频服务器的实现　在嵌入式视频服务器的开发中，图像的采集通过　调用Ｌｉｎｕｘ内核提供的Ｖ４Ｌ２　Ｅ　应用程序编程接口　函数实现。定义ｂｕｆｆｅｒ指针存储图像数据，创建线　程ｃａｍ—ｔｈｒｅａｄ采集图像，图像采集线程程序流程如　图３所示。　圈３　图像采集线程程序流程　Ｆｉｇ．３　Ｆｌｏｗ　ｃｈａｒｔ　ｏｆ　ｉｍａｇｅ　ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ　ｔｈｒｅａｄ　２８　桂林电子科技大学学报　２０１７年２月　ｕｖｃｇｒａｂ函数首先从视频缓冲区队列中取出已　经存有的一帧数据　，判断视频缓冲区中数据格式。　若为Ｖ４Ｌ２一ＰＩＸ—ＦＭＴ—ＭＪＰＥＧ，则复制到ｔｍｐ—　ｂｕｆｆｅｒ；若为Ｖ４Ｌ２一ＰＩＸ—ＦＭＴ—ＹＵＹＶ，说明摄像头　输出的不是ＭＪＰＥＯ格式，则复制到ｆｒａｍｅｂｕｆｆｅｒ，调　用格式转换函数ｃｏｍｐｒｅｓｓ—ｙｕｙｖ—ｔｏ—ｊｐｅｇ，在这个函　数中利用ｌｉｂｊｐｅｇ库对图像进行压缩处理，将ＹＵＶ　格式图像转换成ＲＧＢ格式再转换成ＪＰＥＧ格式。最　后，投放一个空的视频缓冲区到视频缓冲区队列中。　图像采集完成后执行以下程序：　ｐｔｈｒｅａｄｃｏｎｄｂｒｏａｄｃａｓｔ（ｐｇｌｏｂａｌ—　ｄｂ—ｕｐ—　ｄａｔｅ；　ｐｔｈｒｅａｄｍｕｔｅｘｕｎｌｏｃｋ（ｇ＞ｐｇｌｏｂａｌ－＋ｄｂ）。　——发出一个数据更新的信号，通知发送通道提取数　据，并对全局缓冲区进行解锁。　在图像的传输部分设计一个并发服务器响应客　户端连接请求。并发服务器程序流程如图４所示。　图４并发服务器程序流程　Ｆｉｇ．４　Ｆｌｏｗ　ｃｈａｒｔ　ｏｆ　ｃｏｎｃｕｒｒｅｎｔ　ｓｅｒｖｅｒ　对ｓｅｒｖｅｒ—ｔｈｒｅａｄ编程实现了并发服务器　州，　当客户端连接时，创建客户端线程函数ｃｌｉｅｎｔ—ｔｈｒｅａｄ　负责解析客户端的请求，然后执行ｓｅｎｄ—ｓｔｒｅａｍ函数　发送图片，而服务器则继续监听其他客户端的请求。　３．４　ＣＧＩ在Ｗｅｂ控制中的实现　ＣＧＩ是通用的接口标准，在这种接口标准下开发　程序，在Ｂｏａ服务器上运行，使浏览器和服务器可以　动态交互。ＣＧＩ程序的触发由浏览器完成　¨］，其基　本原理为：当客户端向嵌人式Ｗｅｂ服务器发送一个　包含表单ＨＴＴＰ请求，Ｗｅｂ服务器提取表单信息，　运行指定的ＣＧＩ程序，ＣＧＩ程序读取请求信息，获取　传来的参数，并执行相关处理操作；ＣＧＩ程序执行结　束后会生成ＨＴＭＬ文档，Ｗｅｂ服务器将ＨＴＭＬ文　档送回给用户端的Ｆｉｒｅｆｏｘ浏览器，Ｆｉｒｅｆｏｘ浏览器解　析ＨＴＭＬ文件并显示。ＣＧＩ结构如图５所示。　图５　ＣＧＩ结构　Ｆｉｇ．５　Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｏｆ　ＣＧＩ　ＣＧＩ提交数据的方式有２种：１）“ｇｅｔ”方式提交；　２）“ｐｏｓｔ”方式提交［１１　１　２］。本系统所用的均为“ｇｅｔ”方　式提交，可从服务器上获得数据且不改变服务器数　据。在ＣＧＩ输入程序中获取提交数据的函数为ｇｅｔ—　ｅｎｖ；ｇｅｔｅｎｖ（”ＲＥＱＵＥＳＴ—ＭＥＴＨＯＤ”）用于判断提　交方法是ｇｅｔ还是ｐｏｓｔ；ｇｅｔｅｎｖ（”ＱＵＥＲＹ—　ＳＴＲＩＮＧ”）用来获取数据；在ＣＧＩ程序中首先编写　的是输出的ＨＴＴＰ响应的头标志，其语句为ｐｒｉｎｔｆ　（”Ｃｏｎｔｅｎｔ—ｔｙｐｅ：ｔｅｘｔ／ｈｔｍｌ＼ｎ＼ｎ”），然后再调用其他　程序。本系统使用Ｃ语言作工具编写ＣＧＩ程序，调　用ＬＥＤ的应用程序，在ＨＴＭＬ中使用ＪａｖａＳｃｒｉｐｔ脚　本语言调用ＣＧＩ程序，并将参数传递给ＣＧＩ程序，从　而实现ＬＥＤ的远程控制。ＬＥＤ控制程序的调用层　级关系如图６所示。　ＪａｖａＳｃｒｉｐｔ　ＣＧＩ　调　用　方　ＬＥＤ应用程序　向　底层ＬＥＤ灯　的Ｌｉｎｕｘ￣Ｎ动　图６　Ｉ　ＥＤ控制程序的调用层级关系　Ｆｉｇ．６　Ｃａｌｌｉｎｇ　ｈｉｅｒａｒｃｈｙ　ｏｆ　ＬＥＤ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｐｒｏｇｒａｍ　３．５　ＬＥＤ驱动程序设计　嵌入式Ｌｉｎｕｘ软件系统可分为应用程序、库、操　第１期　作系统黄高见等：基于Ｌｉｎｕｘ　Ｗｅｂ服务器的远程控制系统　２９　Ｌｉ．１内．核．　。．　的　亮灯为例’　３．６软件测试实现　ｎｕｘ软件系统的层次关系［７　如图７所示。　…。。　。。。　。　Ｃｏｒｔｅｘ—Ａ８硬件系统上电．安装ＵＳＢ摄像头，Ｕ～　Ｂｏｏｔ引导启动Ｌｉｎｕｘ内核，进入后台，在ｖａｒ／ｗｗｗ／　文件下运行可执行应用程序ｂｏａ，在ＰＣ机的Ｆｉｒｅｆｏｘ　浏览器中输入ｈｔｔｐ：／／２０２．１９３．５２．２Ｏ，进入管理系　统，输入账户和密码后进入监控系统。多角度视频监　控测试结果如图９所示。　图７　Ｉ　ｉｎｕｘ软件系统的层次关系　Ｆｉｇ．７　Ｈｉｅｒａｒｃｈｉｃａｌ　ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ　ｏｆ　Ｌｉｎｕｘ　ｓｏｆｔｗａｒｅ　ｓｙｓｔｅｍ　应用程序直接使用库函数ｏｐｅｎ打开ＬＥＤ的设　备文件；库根据ｏｐｅｎ函数传人的参数执行“ｓｗｉ”指　令，进入内核；内核根据传人参数找到对应驱动程序，　返回句柄给库，然后返回给应用程序；应用程序根据　图９　多角度视频监控　Ｆｉｇ．９　Ｍｕｌｔｉ　ａｌｌｇｌｅ　ｖｉｄｅ（）ｓｕｒｖｅｉｌｌａｎｃｅ　得到的句柄调用库函数ｗｒｉｔｅ或ｉｏｃｔｌ发出控制命令；　库根据ｗｒｉｔｅ或ｉｏｃｔｌ传人参数进入内核并调用驱动　程序相关函数，从而进行Ｉ　ＥＤ灯的控制。ＬＥＤ驱动　的主要函数如图８所示。　视频输ｆ＿ｆ｛大小为６４０×４８０。视频输出流畅，无卡　顿现象。测试远程控制视频服务器与ＬＥＤ系统，点　击“关闭”或者“开启”按钮可以几乎无延时地关闭或　开启ＬＥＤ灯，同时也可以控制是否开启视频监控。　远程控制Ｉ　ＥＤ测试结果如图１０所示。　图８　Ｉ　ＥＤ驱动的主要函数　Ｆｉｇ．８　Ｍａｉｎ　ｆｕｎｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ＬＥＤ　ｄｒｉｖｅｒ　图ｌ０远程控制Ｉ　ＥＩ）　Ｆｉｇ．１０　Ｒｅｍｏｔｅ　ｃｏｎｔｒｏＩ　ｏｆ　Ｉ　ＥＤ　应用层调用ｏｐｅｎ函数对应执行的函数为ｓｔａｔｉｃ　ｉｎｔ　ｌｅｄｓｏｐｅｎ（ｓｔｒｕｃｔ　ｉｎｏｄｅ＊ｉｎｏｄｅ，ｓｔｒｕｃｔ　ｆｉｌｅ＊　ｆｉｌｐ）。在这个函数中设置Ｓ５ＰＶ２１０的ＧＰＩＯ引脚功　４　结束语　本系统在嵌入式Ｗｅｂ服务器的基础上，进行动　态ＨＴＭＬ的开发，运厢一套基础技术完成设计目　标，运用ＪａｖａＳｃｒｉｐｔ、Ｄ（）Ｍ、ＣＳＳ、ＸＭＩ　（ｅＸｔｅｎｓｉｂｌｅ　Ｍａｒｋｕｐ　Ｌａｎｇｕａｇｅ）、ＣＧＩ等．在Ｃｏｒｔｅｘ—Ａ８单板的底　能为输出；应用层调用的ｉｏｃｔｌ函数对应执行的函数　为ｓｔａｔｉｃ　ｉｎｔ　ｌｅｄｓ—ｉｏｃｔｌ（ｓｔｒｕｅｔ　ｉｎｏｄｅ＊ｉｎｏｄｅ，ｓｔｒｕｃｔ　ｆｉｌｅ＊ｆｉｌｐ，ｕｎｓｉｇｎｅｄ　ｉｎｔ　ｃｍｄ，ｕｎｓｉｇｎｅｄ　ｌｏｎｇ　ａｒｇ），应　用程序通过ｃｍｄ参数调用其他函数设置输出引脚电　平的高低，达到控制ＬＥＤ的要求。　层操作系统中结合Ｓｈｅｌｌ脚本，开发了Ｗｅｂ控制监控　３０　桂林电子科技大学学报　２０１７年２月　系统。经过测试表明，本系统可以实现远程多角度视　频监控以及对监控终端的控制，系统稳定，图像画面　清晰，延时约为２００　ｍｓ，交互性良好。下一步的研究　将重点实现对湿度、温度等数据实时显示及报警功　［Ｍ］．北京：电子工业出版社，２００２：１２０—７９０．　－Ｉ６］　张根宝，胡杰．Ｌｉｎｕｘ集群环境下监控Ｗｅｂ服务器的　Ｓｈｅｌｌ脚本设计［Ｊ］．化工自动化及仪表，２０１０，３７（１０）：　９９一ｌ０１．　能，同时增加数据库，对信息进行保存。　参考文献：　［１］梁银会，杨家仕，王天宝．基于ＡＲＭ—ＬＩＮＵＸ的嵌入式　［７］韦东山．嵌人式Ｌｉｎｕｘ应用开发完全手册［Ｍ］．北京：人　民邮电出版社，２００８；２４０—３６０．　［８］张辉．基于Ｖ４Ｌ２的嵌入式视频驱动程序开发与实现　［Ｄ］．合肥：安徽大学，２０１０：３７—６０．　Ｅ９］　陈书益，黄永慧．开源视频服务器软件ＭＪＰＧ—Ｓｔｒｅｍｅｒ　Ｗｅｂ服务器设计［Ｊ］．成都信息工程学院报，２００８，２３　（５）：４８１－４８４．　［２３曹淑明．电信“天翼景象”监控平台的研究与实现［Ｄ］．杭　州：浙江理工大学，２０ｉ２：２－６０．　［３３郭翠然．基于Ｌｉｎｕｘ的嵌入式Ｗｅｂ视频服务器的实现　与应用［Ｄ］．苏州：苏州大学，２０１２：１－５５．　ｒ４－１姜超．基于ＡＲＭ—Ｌｉｎｕｘ的嵌入式Ｗｅｂ视频监控系统研　究与实现［Ｄ］．西安：长安大学，２０１２：２－５７．　［５］ＰＯＷＥＩ　Ｉ　Ｔ，ＳＣＨＮＥＩＤＥＲ　Ｆ．ＪａｖａＳｃｒｉｐｔ完全手册　的研究和应用［Ｊ］．电子设计工程，２０１２，２０（５）：１７２—１７６．　［１Ｏ］　于艳萍，朱晓智，王中训．基于ＡＲＭ９和ＵＳＢ摄像头的　网络视频采集系统设计［Ｊ］．现代电子术，２０１１，３４　（２４）：４９—５１．　［１１］李勇．ＣＧＩ在嵌入式Ｗｅｂ服务器中的应用和实现ＥＪ］．　微计算机信息，２００８（９）：１１０—１１１．　［１２］何克右．用ＣＧＩ方式进行网页交互［Ｊ］．交通与计算机，　２０００。１８（１）：２２—２４．　编辑：翁史振