当图像的分辨率为2048×1536时,一个UDP数据包包含1024字节的图像数据和两个bytes图像行编号。当计算机收到数据包时,根据图像行编号信息放入对应的内存中,可以很方便的组合成一副完整的图像。并且,采用行编号的形式,还可防止某一两个数据包丢失后导致整副图像都无法显示的问题。以下这FPGA写入AX88180的UDP包头代码。
case(param_num)
‘d0: w_dd <= ‘hFFFF;//目的MAC地址(广播地址),写三次
‘d3: w_dd <= ‘h1111;//源MAC地址,均为0x1111,写三次
‘d6: w_dd <= ‘h0008;//协议号
‘d7: w_dd <= ‘h0045;//固定数据VIP4,
‘d8: w_dd <= ‘h1E04;//IP包总长度1026+28,并且高低8位交换
‘d9: w_dd <= ‘h0;//ID号,始终为0
‘d10:w_dd <= ‘h0;//fragment offset始终为0;
‘d11:w_dd <= ‘h1140;//生存期和协议号,固定
‘d12:w_dd <= ‘h0;//IP校验和,由MAC芯片自动生成
‘d13:w_dd <= ‘hA8C0;//源IP,固定为192.168.1.204
‘d14:w_dd <= ‘hCC01;
‘d15:w_dd <= ‘hFFFF;//目的IP,任意
‘d16:w_dd <= ‘hFFFF;
‘d17:w_dd <= ‘h7017;//源端口,固定为6000
‘d18:w_dd <= ‘h7017;// 目的端口,固定为6000
‘d19:w_dd <= ‘h0A04;//UDP数据长度
‘d20:w_dd <= ‘h0;////校验和由AX88180自动生成
‘d21:w_dd <= row_num;//图像行信息从0开开始
default:w_dd <= w_dd;
endcase
3.3 应用程序设计
由于大量数据在网络上传输,用SOCKET的方式来获图像数据包已经比较困难,丢包率会比较高。采用Winpcap来捕获网络上的数据包,可有效的减少丢包率。用Winpcap编写程序需要安装开发包及驱动程序。
第一步,指定要通信的网卡设备并打开。
BOOL InitWpcap(){
pcap_if_t* alldevs;
pcap_if_t* d;
char errbuf[PCAP_ERRBUF_SIZE];
if(pcap_findalldevs(&alldevs, errbuf) == -1){
AfxMessageBox(“Error in pcap_findalldevs”);
return FALSE; }
// 枚举网卡然后添加到用户选择的ComboBox中,代码省略
char *filter = "port 6000";//只接收端口6000的数据
bpf_u_int32 NetMask = 0xFFFFFF;
struct bpf_program fcode;
if(pcap_compile(m_pcap, &fcode, filter, 1, NetMask) < 0){
AfxMessageBox("nError compiling filter: wrong syntax");
pcap_close(m_pcap); return FALSE; }
if(pcap_setfilter(m_pcap, &fcode)<0){
AfxMessageBox("nError setting the filtern");
pcap_close(m_pcap); return FALSE; }
pcap_freealldevs(alldevs); // 释放alldev资源
return TRUE;}
第二步:开启一个线程接收数据。
UINT RecvProc(LPVOID lpParammeter)
{ pcap_loop(m_pcap, 0, packet_handler, NULL); return 0;}
packet_handler是处理收到数据包的回调函数, 当从port6000收到数据后它会被调用,直到线程终止。
第三步:处理收到的数据
void packet_handler(u_char *param, const struct pcap_pkthdr *header, const u_char *pkt_data){
const u_char *real_data = pkt_data+42;
int row=real_data[0]+(real_data[1]<<8); }//这里就没有处理包头,直接处理数据。
4 总结
兆网接口摄像机,网络传输有效数据带宽达400Mb/s以上,较好的解决了百兆网传输带宽不足、数据传输速度慢的问题。传输300万像素不进行压缩的原始图像,帧率可达18帧/秒,视频流畅清晰。计算机采用Winpcap捕获图像数据,丢包率小于0.02%。