移动物体监控系统(Part1)——声音报警子系统开发

前言：

笔者最近正在总结以前做过的《移动物体监控系统》项目内容，想记录一下并分享给大家一些项目操作流程及经验，本项目总共分为四个部分为大家展示，供大家参考，如有不足，请指正！大家可以进入我的主页观看其他相关内容。

一、项目背景及功能：

　　（1）使用在机场，用于监测空中飞鸟，保证飞机起飞环境的安全性；

　　（2）使用在家庭，本该无人的时间段，有人闯入家中，可以第一时间得到通知，保护家庭财产的安全；

二、项目实现的功能：

　　（1）对移动物体的检测。可以对移动物体进行监测；

　　（2）实时声音报警。如果用户开启了移动监测模式并开启了实时报警，当现场环境发生变化时，系统当场开启声音报警，并把现场的视频、截图保存下来，留下证据；

　　（3）远程可视。无论使用者身在何处，都可以利用身边的电脑、手机远程看到监控环境的状况。

三、项目环境搭建

　　硬件设备：PC机、Tiny6410开发板（S3C6410处理器）、使用Linux支持良好的UVC摄像头、USB下载线、网线；

　　软件环境：PC机上安装VMware，在VMware中安装RedHat Linux系统，SecureCRT；

 

四、软硬件环境搭建好以后，接下来开始进入实际操作环节：

1、OSS和ALSA架构

　　OSS是“开放音频系统”的缩写，是Linux系统早期比较常用一种音频架构，由于到后期，OSS架构开始收费不开源，加上他自身设计的不足，对混音的支持本来就不是很好，所以Linux内核逐渐取消或减弱了对OSS架构的支持。经过后期发展，ALSA架构逐渐流行起来了，ALSA（Advanced Linux Sound Architecture）是“Linux系统高级音频架构”的缩写，架构示意图如下所示：

 

 

 

 ALSA架构示意图

　　虽然现在Linux内核对OSS架构的支持有所减弱，但是还依然存在着早期大量的优秀软件，他们是基于OSS开发的，所以为了兼容OSS架构，大部分系统采用ALSA-OSS封装架构进行音频设备的控制，它既可以使用目前流行且混音控制效果良好的ALSA架构，也可以使用早期优秀的基于OSS架构开发的经典程序，具体的架构示意图如下：

 

 

 ALSA-OSS封装架构

2、声卡驱动开发

　　为了能够使用6410开发板上的声卡，我们需要在Linux内核中配置声卡驱动模块。

　　（1）在Linux终端中执行“make menuconfig ARCH=arm”，进入“Device Drivers  --->”，配置声卡底层驱动采用ALSA；并且选上支持ALSA-OSS封装的驱动选项；

　　（2）重启6410开发板。在SecureCRT窗口下，键入“reboot”、“tftp 0xc0008000 uImage”命令，重启开发板，发现在/dev/dsp、/dev/mixer并没有找到驱动文件，说明并没有真正意义上的安装成功；

　　（3）进行手动安装。在6410开发板光盘中可以找到“s5pv6410_hdmi.ko”、“s5pv6410_wm8960.ko”、“wm8960.ko”三个驱动文件，安装时必须先安装wm8960.ko这个驱动，才能安装其他两个，否则安装不成功。

3、嵌入式播放器移植

　　（1）移植madplay前的准备。madplay的移植须要下面的几个包：

　　libid3tag-0.15.1b.tar.gz  （用于读取和编写ID3标签的库）

　　libmad-0.15.1b.tar.gz   （高精度 MPEG 音频解码库）

　　zlib-1.2.3.tar.gz     （提供数据压缩用的库）

　　（2）解压zlib-1.1.4.tar.gz。

　　a.　在linux终端下执行“tar xvzf zlib-1.1.4.tar.gz”解压zlib-1.1.4.tar.gz，进入zlib-1.1.4文件；

　　b.　在zlib-1.1.4文件下执行“mkdir _install”建立_install文件，通过键入“./configure  –prefix=${PWD}/_install”(当前目录{PWD}下)配置完成：　

　　c.　在文件中配置Makefile，修改如下内容：　

　　CC=arm-linux-gcc

　　LDSHARED=arm-linux-gcc -shared -Wl,-soname,libz.so.1

　　CPP=arm-linux-gcc -E

　　AR=arm-linux-ar

　　RANLIB=arm-linux-ranlib

　　d.　执行“make”、“make _install”命令、在_install/lib/下可以看到libz.a这个文件，但由于libz.a是静态库，我们需要的是动态库libz.so，所以重新键入“./configure –shared-- –prefix=${PWD}/_install”，并重新修改Makefile，重新执行编译，可以在_install/lib/下可以看到libz.so。

　　（3） 编译libid3tag。与上述（2）中步骤类似，键入“tar xvzf  libid3tag-0.15.1b.tar.gz”解压文件，进入libid3tag-0.15.1b文件中，在该文件下建立一个“mkdir _install”文件，键入“./configure –host=arm-linux(指明交叉工具链) –prefix=${PWD}/_install”，执行“make”、“make _install”命令，同时产生了静态库、动态库。

　　（4）编译libmad。键入“tar xvzf  libmad-0.15.1b.tar.gz”解压文件，进入libmad-0.15.1b文件中，在该文件下建立一个“mkdir _install”文件，键入“./configure –host=arm-linux(指明交叉工具链) –prefix=${PWD}/_install”，执行“make”时出错，图中表明-fforce –mem不支持arm-linux-gcc的编译：

 

 键入“vi Makefile”进入Makefile，找到-fforce –mem并删除它，键入“make _install”命令，同时产生了静态库、动态库。

　　（5） 编译madplay。

　　a.　键入“tar xvzf  madplay-0.15.2b.tar.gz”解压文件

　　b.　进入madplay-0.15.2b文件中，在该文件下建立一个“mkdir _install”文件，键入“./configure –host=arm-linux(指明交叉工具链) –prefix=${PWD}/_install”

　　c.　执行“make”、“make _install”，即可在/_install/bin/中产生madplay。

　　（6）接着，需要查看midplay在编译时需要的链接库。linux终端下键入“arm-linux-readlf –d _install/bin/madplay”查找到madplay运行时所需要的链接库：libmad.so.0，libid3tag.so.0，libm.so.6，如下图所示：

　　（7）分别进入上述（2）、（3）、（4）中的_install文件，将其目录下的文件拷贝到linux内核中/home/rootfs/lib目录下，而libc.so.6动态库在/usr/local/arm/4.3.2/arm-none-linux-gnueabi/libc/lib/ 目录下，一样拷到根文件系统；

　　（8）通过samba从windows复制一首MP3后缀的歌曲到PC的Linux中NFS文件系统根目录，重命名为1.MP3，在开发板的文件系统里进行测试madplay。在SecureCRT串口里面输入madplay 1.mp3，就可以听到悦耳的歌曲了。

 

　　到此，《移动物体监控系统》的第一部分----声卡报警子系统开发便完成了。

　　接下来，进行《移动物体监控系统》的第二部分----摄像头子系统开发的经验分享！！！具体内容，详见我的下篇文章。

 

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