一種基于Openwrt路由器的實時攝像頭監(jiān)控方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于Openwrt路由器的實時攝像頭監(jiān)控方法，分成兩個部分，第一部分是視頻監(jiān)控信息的遠程實時觀看，采用MJPG?streamer方案實現(xiàn)圖像的獲取，通過HTTP協(xié)議將視頻傳輸?shù)絇C端的瀏覽器，實現(xiàn)遠程監(jiān)控的功能；第二部分是視頻內(nèi)容的云端保存，該部分將從攝像頭得到的視頻以圖片的形式定時保存在本地，并上傳到用戶指定的FTP服務(wù)器上。本發(fā)明在Openwrt路由器上實現(xiàn)了遠程監(jiān)控的功能和攝像頭的定時抓拍功能，并且可以將圖片直接上傳到指定云端服務(wù)器保存，存儲空間更大，信息更安全，且成本較低。
【專利說明】
一種基于Openwrt路由器的實時攝像頭監(jiān)控方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種基于Openwrt路由器的實時攝像頭監(jiān)控方法，屬于智能路由器、嵌入式軟件設(shè)計技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和科技的進步，為了保障個人生命財產(chǎn)安全和社會公共安全，視頻監(jiān)控的應(yīng)用越來越普遍。不論是商場店鋪，還是家居生活，通過攝像頭和網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)遠程監(jiān)控，從而實現(xiàn)實時信息查看和視頻信息保存越來越被人們重視。隨著處理器的計算能力不斷提高，成本不斷下降，各種高性能的硬件產(chǎn)品在生活中日漸普及。以百元級別路由器為例，目前已經(jīng)買到128M內(nèi)存和128M Flash級別的產(chǎn)品了，其性能也不再僅僅只是局限于承擔路由器的工作。為了充分利用路由器的空閑性能，在Openwrt系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，利用路由器的USB接口和攝像頭，實現(xiàn)基于路由器的實時監(jiān)控和信息保存功能。這樣路由器不僅可以用來上網(wǎng)，還可以充當簡單的監(jiān)控系統(tǒng)，降低成本，一舉多得。
[0003]針對帶有USB接口的路由器，可以外接攝像頭實現(xiàn)功能的擴展。由于Openwrt系統(tǒng)是基于Linux內(nèi)核實現(xiàn)的，所有通過安裝攝像頭的相關(guān)模塊，可以實現(xiàn)攝像頭設(shè)備的識別。為了實現(xiàn)視頻圖像的查看和采集，MJPG-streamer方案是一種比較常見的解決方式。
[0004]文獻【1】(陳書益，黃永慧.開源視頻服務(wù)器軟件MJPG-streamer的研究和應(yīng)用[J].電子設(shè)計工程，2012，20(5):172-176)介紹MJPG-streamer是一個輕量級的視頻服務(wù)器軟件，一個可以從單一輸入組件獲取圖像并傳輸?shù)蕉鄠€輸出組件的命令行應(yīng)用程序，可以從網(wǎng)絡(luò)攝像機中獲取并傳輸JPEG格式的圖像到瀏覽器實時顯示。由于MJPG-streamer源代碼基于Linux C開發(fā)而成，因而具有良好的可移植性，加上本身是輕量級的并且很少的CPU占用，所有在多種平臺下都有應(yīng)用。文獻【2】(于艷萍，朱曉智，王中訓(xùn).基于ARM9和USB攝像頭的網(wǎng)絡(luò)視頻采集系統(tǒng)設(shè)計[J ].現(xiàn)代電子技術(shù)，2011，34 (24): 49-51)在AMR9的硬件平臺下，基于Linux嵌入式操作系統(tǒng)，通過移植MJPG-streamer，實現(xiàn)了遠程視頻信息的采集。文獻【3】(楊宏，張志文.基于Web的嵌入式遠程監(jiān)控系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[J].計算機與數(shù)字工程，2012,40(10):70-72.)在同樣的硬件平臺下，不僅實現(xiàn)了監(jiān)控的功能，而且通過socket套接字設(shè)計了多點同時監(jiān)控的方案，提升了其應(yīng)用空間。文獻【4】(陳恒鑫，林威，張欽宇.基于Mjpg-streamer的移動視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計[J].計算機測量與控制，2014，22( 11): 3597-3599.)則從視頻圖像的編碼入手，拋棄MJPG-streamer默認的M-JPEG圖像壓縮方案，設(shè)計采用H.264視頻編碼技術(shù)，提升了編碼的效率，提升了網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)性，實現(xiàn)了高清流暢的視頻傳輸需要。除了在服務(wù)器端對MJPG-streamer進行改進和優(yōu)化外，實時監(jiān)控接收端的模式也在不斷發(fā)展。除了傳統(tǒng)的瀏覽器端進行視頻接收，文獻【5】(周鵬飛，潘地林.基于Android視頻監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理及實現(xiàn)[J].計算機技術(shù)與發(fā)展，2013,23(5):150-153.)在ARM平臺下基于MJPG-streamer設(shè)計本地監(jiān)控系統(tǒng)，并設(shè)計手機端接收程序，實現(xiàn)了通過安卓手機獲取監(jiān)控畫面的功能，提升了監(jiān)控的實時性和移動性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明技術(shù)解決問題:克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于Openwrt路由器的實時攝像頭監(jiān)控方法，實現(xiàn)遠程監(jiān)控的功能;并在路由器端實現(xiàn)攝像頭的定時抓拍功能，將圖片直接上傳到指定云端服務(wù)器保存，存儲空間更大，信息更安全，且成本較低。
[000?]本發(fā)明技術(shù)解決方案:一種基于Openwrt路由器的實時攝像頭監(jiān)控方法，
[0007]本發(fā)明分成兩個部分，第一部分是視頻監(jiān)控信息的遠程實時觀看，主要采用MJPG-streamer方案實現(xiàn)圖像的獲取，通過HTTP協(xié)議將視頻傳輸?shù)絇C端的瀏覽器，實現(xiàn)遠程監(jiān)控的功能;第二部分是視頻內(nèi)容的云端保存，該部分主要將從攝像頭得到的視頻以圖片的形式定時保存在本地，并上傳到用戶指定的FTP服務(wù)器上。
[0008](I)實時監(jiān)控的實現(xiàn)
[0009]首先通過Openwrt路由器端的USB接口外接一個免驅(qū)并且支持MJPG-Streamer的攝像頭，通過安裝系統(tǒng)支持免驅(qū)攝像必需的內(nèi)核模塊kmod-video-core和kmod-video-uvc (或者在編譯系統(tǒng)固件時將上述模塊直接添加到固件中)，實現(xiàn)攝像頭的識別;其次在路由器端安裝MJPG-streamer，通過編寫視頻監(jiān)控的運行腳本實現(xiàn)視頻監(jiān)控的啟動和相關(guān)運行參數(shù)的設(shè)置，同時依照Linux啟動腳本規(guī)則編寫自啟動腳本實現(xiàn)視頻監(jiān)控功能的開機自動運行，從而完成路由器端的部署;在PC端的瀏覽器通過訪問路由器IP地址+指定端口號，得到攝像頭的實時畫面信息，從而實現(xiàn)實時監(jiān)控功能；
[0010](2)視頻內(nèi)容的云端保存
[0011]在實時監(jiān)控的基礎(chǔ)上，利用MJPG-streamer將視頻處理成一幀一幀圖片的工作模式，通過編寫腳本文件使用wget命令獲取監(jiān)控圖片并將圖片保存在路由器本地;使用wput命令將得到的圖片上傳到指定FTP服務(wù)器進行保存。此外，基于系統(tǒng)本身提供的定時任務(wù)的功能，實現(xiàn)腳本的定時執(zhí)行，從而實現(xiàn)監(jiān)控圖片的定時獲取和定時上傳云端保存的功能。
[0012]如圖1所示，本發(fā)明程序?qū)崿F(xiàn)如下:
[0013]STEPl):在Openwrt路由器上部署MJPG-streamer后，編寫監(jiān)控啟動腳本和開機自啟動腳本，實現(xiàn)視頻監(jiān)控功能的自啟動。通過腳本命令，指定輸入輸出模塊和相關(guān)參數(shù)取值；
[0014]STEP2):在路由器端進行視頻數(shù)據(jù)的采集和處理。MJPG-streamer會把視頻分解成一張一張相互獨立的jpg文件進行傳送。這里采用默認的M-JPEG標準編碼；
[0015]STEP3):當用戶通過PC端的瀏覽器查看實時監(jiān)控信息時，路由器端采集到的圖片的數(shù)據(jù)通過HTTP協(xié)議發(fā)送給用戶；
[0016]STEP4):用戶通過PC端瀏覽器接收到實時監(jiān)控畫面信息。需要注意，用戶雖然在瀏覽器端看到的連續(xù)的畫面，但實際上接收到的一張張靜態(tài)的圖片；
[0017]STEP5):經(jīng)過“視頻一圖片”轉(zhuǎn)換處理后的監(jiān)控圖片定時保存在路由器本地；
[0018]STEP6):為了保證本地存儲空間不被完全占用以及保證監(jiān)控信息安全，將本地圖片上傳到指定FTP服務(wù)器上保存。為了記錄監(jiān)控畫面的時間信息，采用監(jiān)控畫面的保存時間(即時分秒)命名圖片，并且保存在FTP服務(wù)器端以年月日命名的文件夾下；
[0019]STEP7):考慮本地存儲空間有限，為了保證路由器的正常運行，在監(jiān)控圖片信息被上傳到FTP服務(wù)器后，本地圖片便被定時自動刪除；
[0020]STEP8):判定程序是否結(jié)束運行。若不結(jié)束，則繼續(xù)循環(huán)STEP2到STEP7;否則結(jié)束并退出視頻監(jiān)控。
[0021]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點在于:
[0022](I)充分利用路由器的USB接口，掛載攝像頭，通過電腦瀏覽器就可以實現(xiàn)遠程監(jiān)控的功能；
[0023](2)在路由器端實現(xiàn)攝像頭的定時抓拍功能，并可以將圖片直接上傳到指定Ζ5Γ端服務(wù)器保存，存儲空間更大，信息更安全，且成本較低。
【附圖說明】
[0024]圖1為本發(fā)明基于Openwrt路由器視頻監(jiān)控和圖片保存流程圖。
【具體實施方式】
[0025]本發(fā)明在Openwrt路由器端安裝和部署MJPG-streamer，通過一定的腳本實現(xiàn)視頻監(jiān)控服務(wù)的啟動，采用HTTP協(xié)議進行監(jiān)控視頻內(nèi)容的傳輸，在PC端利用瀏覽器接收，實現(xiàn)實時監(jiān)控的功能。此外，為了保存監(jiān)控視頻的內(nèi)容，利用MJPG-streamer將視頻轉(zhuǎn)換成圖片進行傳輸?shù)墓ぷ髟?，定時將圖片保存下來。考慮到本地存儲空間不足和視頻內(nèi)容的安全，將圖片自動上傳到指定的云端FTP服務(wù)器進行保存，并在圖片上傳成功后自動刪除本地圖片，實現(xiàn)監(jiān)控內(nèi)容的云端保存。
[0026]1.實時監(jiān)控
[0027]在成功掛載攝像頭并且安裝MJPG-streamer后，為了進行遠程監(jiān)控，需要保證MJPG-streamer的插件加載和正常啟動。
[0028]在實時監(jiān)控中，需要用的插件包括Input_uvc.so和output_http.so。其中，Input_UVC.SO負責從視頻設(shè)備中抓取圖片，可以指定設(shè)備名稱、圖片大小、幀率等；output_http, so是一個符合HTTP標準的Webserver，通過HTML文件實現(xiàn)例如CSS、JavaScript等復(fù)雜的網(wǎng)頁功能，并接收瀏覽器客戶端命令實現(xiàn)攝像頭參數(shù)調(diào)整，后面通常指定Webserver的端口和地址等。監(jiān)控服務(wù)器端通過Socket將監(jiān)控數(shù)據(jù)發(fā)送到用戶的瀏覽器，實現(xiàn)遠程實時監(jiān)控。
[0029]為了保證攝像頭監(jiān)控功能可以開機自啟動，編寫攝像頭監(jiān)控的開機自啟動腳本。在/ etc/init.d/文件夾下添加文件camerastart，該腳本是一個啟動腳本，設(shè)定本腳本的開機啟動順序，以及運行的指令。由于攝像頭使用依賴MJPG-streamer，所以將攝像頭監(jiān)控腳本啟動順序安排在MJPG_stramer啟動之后。-b參數(shù)使MJPG-streamer后臺運行，-p 8080表示使用的端口。由于系統(tǒng)啟動時會按順序啟動rc.d目錄下的腳本鏈接，然后對應(yīng)執(zhí)行init.d目錄下的啟動腳本，所以使用如下命令在/etc/rc.d/目錄下為攝像頭啟動腳本做一個軟鏈接
[0030]ln-s/etc/init.d/camerastart/etc/rc.d/S9Icamerastart
[0031 ] 重啟系統(tǒng)后，攝像頭即可以在OpenWrt路由器上實現(xiàn)開機自啟動。在Chrome、Firfox瀏覽器端使用192.168.1.1:8080即可以查看到路由器攝像頭的實時影像。
[0032]2.監(jiān)控信息云端保存
[0033]由于MJPG-Streamer采用將視頻內(nèi)容轉(zhuǎn)換成圖片的方式對視頻進行處理，所以在進行遠程實時監(jiān)控的同時，將圖片信息定時上傳到云端進行保存是一種有效的保存監(jiān)控的形式。在路由器上安裝了 wput后，可以使用wget命令將攝像頭圖片文件保存在指定文件夾下。配合wput命令的使用，可以將實時的圖片文件上傳到用戶指定FTP服務(wù)器的指定目錄保存下來，從而實現(xiàn)監(jiān)控內(nèi)容的云端保存。
[0034]圖片保存和上傳功能使用腳本saverpic.sh實現(xiàn)，腳本用于獲取當前系統(tǒng)時間和當前圖像文件，攝像頭圖片文件首先被保存在路由器/tmp文件夾下，并使用wput命令將圖片上傳到FTP服務(wù)器保存在以日期為名字的文件夾下，重命名為圖片保存的時間，以便區(qū)分。同時，為了節(jié)省路由器本地存儲空間，避免存儲空間完全被圖片占用，設(shè)計將路由器端的圖片定時進行清除。
[0035]為了使saverpic.sh腳本定時自動運行，可以使用系統(tǒng)提供的計劃任務(wù)功能。計劃任務(wù)相當于在路由器上開啟了定時模式，即在用戶指定的時間點或者時間段內(nèi)自動執(zhí)行由用戶指定的某些任務(wù)。計劃任務(wù)格式如下:
[0036][minute][hour][day of month][month][day of week][program to be run]
[0037]每個時間參數(shù)都有四種取值間隔方式:
[0038]*表示取任意時間；
[0039]-表示時間范圍；
[0040]，表示枚舉多個時間值；
[0041 ] /表示時間每隔多久。
[0042]在/etc/crontabs/root添加計劃任務(wù)內(nèi)容如下:
[0043]*/l****/www/savepic.sh
[0044]*/5****rm/tmp/*.jpg
[0045]第一條任務(wù)表示每隔I分鐘，執(zhí)行/www/savepic.sh腳本，保存、上傳圖片文件;第二條任務(wù)每隔5分鐘將本地路由器/tmp/下保存的圖片自動刪除。
[0046]完成以上所有文件和配置，重啟路由器后，通過路由器的USB接口掛載攝像頭就可以實現(xiàn)實時監(jiān)控的功能和圖片自動上傳FTP服務(wù)器保存的功能。
[0047]提供以上實施例僅僅是為了描述本發(fā)明的目的，而并非要限制本發(fā)明的范圍。本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求限定。不脫離本發(fā)明的精神和原理而做出的各種等同替換和修改，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種基于Openwrt路由器的實時攝像頭監(jiān)控方法，其特征在于:分成兩個部分，第一部分是視頻監(jiān)控信息的遠程實時觀看，采用MJPG-streamer方案實現(xiàn)圖像的獲取，通過HTTP協(xié)議將視頻傳輸?shù)絇C端的瀏覽器，實現(xiàn)遠程監(jiān)控的功能;第二部分是視頻內(nèi)容的云端保存，該部分將從攝像頭得到的視頻以圖片的形式定時保存在本地，并上傳到用戶指定的FTP月艮務(wù)器上，實現(xiàn)步驟如下: (1)實時監(jiān)控的實現(xiàn) 首先通過Openwrt路由器端的USB接口外接一個免驅(qū)并且支持MJPG-streamer的攝像頭，通過安裝系統(tǒng)支持免驅(qū)攝像必需的內(nèi)核模塊kmod-video-core和kmod-video-uvc或者在編譯系統(tǒng)固件時將上述模塊直接添加到固件中，實現(xiàn)攝像頭的識別；其次在路由器端安裝MJPG-streamer，通過編寫視頻監(jiān)控的運行腳本實現(xiàn)視頻監(jiān)控的啟動和相關(guān)運行參數(shù)的設(shè)置，同時依照Linux自啟動腳本編寫規(guī)則編寫自啟動腳本實現(xiàn)視頻監(jiān)控功能的開機自動運行，從而完成路由器端的部署;在PC端的瀏覽器通過訪問路由器IP地址+指定端口號，得到攝像頭的實時畫面信息，從而實現(xiàn)實時監(jiān)控功能； (2)視頻內(nèi)容的云端保存 在實時監(jiān)控的基礎(chǔ)上，利用MJPG-streamer將視頻處理成一幀一幀圖片的工作模式，通過編寫腳本文件使用wget命令獲取監(jiān)控圖片并將圖片保存在路由器本地;使用wput命令將得到的圖片上傳到指定FTP服務(wù)器進行保存。此外，基于系統(tǒng)本身提供的定時任務(wù)的功能，實現(xiàn)腳本的定時執(zhí)行，從而實現(xiàn)監(jiān)控圖片的定時獲取和定時上傳云端保存的功能。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于Openwrt路由器的實時攝像頭監(jiān)控方法，其特征在于:所述(2)中，由于路由器本地存儲空間有限，本地圖片在成功上傳云端后便被刪除；為了區(qū)分圖片，在FTP服務(wù)器端自動以當天日期建立文件夾，以圖片保存的時間命名圖片，從而將時間和內(nèi)容信息都保存了下來。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于Openwrt路由器的實時攝像頭監(jiān)控方法，其特征在于:所述(I)中使用路由器的IP地址和指定的端口號，在PC端通過瀏覽器就實現(xiàn)攝像頭監(jiān)控畫面的實時觀看。
【文檔編號】H04N7/18GK105898225SQ201610268619
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年4月26日
【發(fā)明人】凌強, 張雷, 徐駿
【申請人】中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)