1、基于ADSL的的視頻傳輸系系統(tǒng)引言信息技術(shù)的不斷斷發(fā)展使得人人們不再滿足足于文字、語語音等通信手手段，融合文文字、語音、圖圖片、視頻等等媒介的多媒媒體通信應(yīng)運(yùn)運(yùn)而生，適應(yīng)應(yīng)了當(dāng)前人們們的通信需求求。而目前AADSL接入入網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)經(jīng)成熟，并得得到了廣泛的的應(yīng)用，隨之之成為人們相相互交流、獲獲取各種信息息的有效途徑徑。ADSLL接入網(wǎng)帶寬寬大，為實(shí)時(shí)時(shí)可靠地傳輸輸視頻提供了了很好的硬件件基礎(chǔ)。因此此在ADSLL網(wǎng)絡(luò)上的視視頻傳輸成為為了一個(gè)迫切切需要解決的的難點(diǎn)。本文討論基于IIP20222的ADSLL接入網(wǎng)視頻頻傳輸系統(tǒng)。將將本地的視頻頻圖像傳送到到Interrnet上，使使連接到Innter

2、neet的遠(yuǎn)程主主機(jī)可以隨時(shí)時(shí)隨地地瀏覽覽本地視頻。我我們按照MPPEG-4視視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)，在DSPP芯片上實(shí)現(xiàn)現(xiàn)高效視頻壓壓縮處理；根根據(jù)PPPooE、PPPP、TCP/IP等協(xié)議議，使用IPP2022網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)處理芯片片，提出了通通過ADSLL網(wǎng)絡(luò)傳輸視視頻的完整解解決方案，并并對(duì)系統(tǒng)的硬硬件接口以及及軟件設(shè)計(jì)做做了詳細(xì)的描描述，經(jīng)實(shí)際際測(cè)試，此系系統(tǒng)實(shí)用性強(qiáng)強(qiáng)，將在網(wǎng)絡(luò)絡(luò)視頻會(huì)議、小小區(qū)家居智能能化以及安防防監(jiān)控等領(lǐng)域域具有非常好好的應(yīng)用前景景。 系統(tǒng)模型圖1是本文討論論的系統(tǒng)模型型。攝像頭獲獲取的圖像以以MPEG-4標(biāo)準(zhǔn)在DDSP中進(jìn)行行壓縮處理，生生成低碼流的的視頻數(shù)據(jù)，經(jīng)經(jīng)過IP20

3、022打包處處理，由ADDSL調(diào)制解解調(diào)器發(fā)送到到Interrnet上。工作流程可概括括如下：(1)本地PCC通過RS2232串口，將將用戶名、密密碼、遠(yuǎn)程主主機(jī)的IP地地址及端口等等信息寫入IIP20222的內(nèi)部FLLASH中保保存下來。(2) IP22022讀出出FLASHH中的數(shù)據(jù)，配配置相關(guān)的網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，使使用ADSLL用戶名和密密碼按照PPPPoE協(xié)議議進(jìn)行ADSSL撥號(hào)連接接。(3) 撥號(hào)連連接成功后，IIP20222通過SPII數(shù)據(jù)接口接接收視頻數(shù)據(jù)據(jù)，經(jīng)過TCCP、IP、PPPP和PPPPoE層等等各層打包處處理后，將數(shù)數(shù)據(jù)通過100Base-T以太網(wǎng)接接口傳送給AADSL調(diào)制

4、制解調(diào)器，由由其發(fā)送到IInternnet上。(4) 連接到到Interrnet的遠(yuǎn)遠(yuǎn)程主機(jī)（視視頻接收端），通通過接收軟件件可以實(shí)時(shí)瀏瀏覽本地視頻頻。系統(tǒng)設(shè)計(jì)硬件設(shè)計(jì)IP2022是是美國(guó)UBIICOM推出出的一顆功能能強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)絡(luò)通信處理器器，處理器速速度可達(dá)12201600MIPS，片片上有64KK Flassh、16KK SRAMM(proggram)、44K SRAAM(datta)、100位ADC。它它采用軟件模模塊的方式在在芯片上實(shí)現(xiàn)現(xiàn)多種通信接接口，是業(yè)界界領(lǐng)先的單芯芯片網(wǎng)絡(luò)通信信處理器，可可以實(shí)現(xiàn)8002.11bb、802.11g、8802.111a、Bluuetootth、H

5、ommePlugg、Etheernet、 USB、 MII、 I2C、 SPI、GGPSI、 UART等等協(xié)議，適用用于無線通信信和embeedded Interrnet的應(yīng)應(yīng)用。IP22022內(nèi)含含全雙工硬件件串/并(SSerDess)模塊，能能直接與各種種常用網(wǎng)絡(luò)接接口連接?？煽蓪?shí)現(xiàn)片內(nèi)110Basee-T 以太太網(wǎng)( MAAC 和PHHY)USBB，以及其他他各種快速串串行協(xié)議。由由于其內(nèi)含兩兩個(gè)SerDDes部件，能能方便地從一一種格式轉(zhuǎn)換換為另一種格格式，所以也也能作協(xié)議轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換器。IPP2022的的工作頻率為為100MHHz，大多數(shù)數(shù)指令均為單單周期執(zhí)行，其其吞吐量能滿滿足各種新型型

6、網(wǎng)絡(luò)連通應(yīng)應(yīng)用的要求。IIP20222以軟件模塊塊(ipMooduless) 形式實(shí)實(shí)現(xiàn)外設(shè)通信信和控制功能能，比傳統(tǒng)硬硬件具有更大大的系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)靈活性，還還提供了傳輸輸控制協(xié)議、網(wǎng)網(wǎng)際協(xié)議、網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧，并并具有一系列列完整的端到到端連通方案案所必須的附附加軟件。 本文所設(shè)計(jì)系統(tǒng)統(tǒng)的核心就是是IP20222網(wǎng)絡(luò)處理理器，基于IIP20222的系統(tǒng)原理理框圖如圖22所示。在本系統(tǒng)中，使使用了IP22022的兩兩個(gè)Ser/Des硬件件單元、一個(gè)個(gè)Ser/DDes軟件單單元以及TCCP/IP協(xié)協(xié)議棧、PPPP協(xié)議棧、UUART協(xié)議議棧、SPII協(xié)議棧等等等。其中的一一個(gè)Ser/Des硬件件單元配置

7、成成SPI串口口，與DSPP視頻處理器器連接，接收收其發(fā)來的視視頻數(shù)據(jù)。另另一個(gè)Serr/Des硬硬件單元配置置成10Baase-T以以太網(wǎng)口，與與ADSL調(diào)調(diào)制解調(diào)器連連接，負(fù)責(zé)連連接Inteernet并并向其發(fā)送從從SPI口接接收到的視頻頻數(shù)據(jù)。還有有一個(gè)Serr/Des軟軟件單元經(jīng)過過電平轉(zhuǎn)換電電路（MAXX232）轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的的RS2322接口，與本本地的PC機(jī)機(jī)連接，負(fù)責(zé)責(zé)配置IP22022網(wǎng)絡(luò)絡(luò)處理器的相相關(guān)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)數(shù)。 系統(tǒng)時(shí)鐘模塊為為硬件系統(tǒng)提提供工作所需需要的時(shí)鐘脈脈沖，這部分分比較簡(jiǎn)單，我我們選擇4.8MHz的的無源晶振，經(jīng)經(jīng)測(cè)試可保證證系統(tǒng)穩(wěn)定工工作。程序的的寫入和調(diào)試

8、試是通過在線線編程接口實(shí)實(shí)現(xiàn)的，IPP2022支支持在線編程程和調(diào)試，該該部分主要把把IP20222的編程接接口引出，加加以適當(dāng)?shù)母舾綦x保護(hù)，并并通過SPII和主機(jī)并口口的轉(zhuǎn)換電路路與調(diào)試主機(jī)機(jī)的并口相連連接。在本系統(tǒng)中，內(nèi)內(nèi)部電壓有兩兩種，一種是是接口設(shè)備所所需要的3.3V，另一一種是IP22022內(nèi)核核所需要的22.5V。這這兩種電壓是是經(jīng)過電源轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換換而成。DSSP視頻處理理器主要負(fù)責(zé)責(zé)采集攝像頭頭獲取的圖像像，并對(duì)其進(jìn)進(jìn)行壓縮編碼碼，得到低碼碼率的視頻數(shù)數(shù)據(jù)，通過內(nèi)內(nèi)部的主SPPI接口模塊塊把視頻數(shù)據(jù)據(jù)發(fā)送給IPP2022網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)處理器。軟件設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)的主要要任務(wù)是按照照PPP

9、oEE協(xié)議、PPPP協(xié)議、TTCP/IPP協(xié)議實(shí)現(xiàn)AADSL網(wǎng)絡(luò)絡(luò)接入，包含含有本地RSS232串口口配置、撥號(hào)號(hào)連接、SPPI口數(shù)據(jù)接接收處理、TTCP層數(shù)據(jù)據(jù)傳輸?shù)人膫€(gè)個(gè)部分。首先先對(duì)所使用的的相關(guān)協(xié)議作作一簡(jiǎn)單介紹紹，然后分別別詳細(xì)闡述軟軟件四個(gè)組成成部分的功能能及實(shí)現(xiàn)。涉及協(xié)議介紹ADSL（Assymmettricall Digiital SSubscrriber Line，非非對(duì)稱數(shù)字用用戶環(huán)路）是是一種能夠通通過普通電話話線提供寬帶帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的的技術(shù)，是目目前極具發(fā)展展前景的一種種接入技術(shù)。AADSL接入入技術(shù)中，核核心的是PPPPoE協(xié)議議。PPPoE（PPoint To Poo

10、int PProtoccol Ovver Ettherneet）是以太太網(wǎng)上傳送PPPP數(shù)據(jù)包包的協(xié)議，它它提供了在廣廣播式的網(wǎng)絡(luò)絡(luò)（如以太網(wǎng)網(wǎng)）中多臺(tái)主主機(jī)連接到遠(yuǎn)遠(yuǎn)端的訪問集集中器（我們們對(duì)目前能完完成上述功能能的設(shè)備為寬寬帶接入服務(wù)務(wù)器）上的一一種標(biāo)準(zhǔn)。PPPPOE協(xié)協(xié)議共包括兩兩個(gè)階段，即即PPPOEE的發(fā)現(xiàn)階段段（PPPOOE Disscoverry Staage）和PPPPOE的的會(huì)話階段（PPPPOE Sessiion Sttage）。在在發(fā)現(xiàn)（Diiscoveery）過程程中，用戶主主機(jī)以廣播方方式尋找可以以連接的所有有的接入集線線器，并獲得得其以太網(wǎng)MMAC地址。然然后選擇需

11、要要連接的主機(jī)機(jī)并確定所要要建立的PPPP會(huì)話識(shí)別別標(biāo)號(hào)。在會(huì)會(huì)話階段，用用戶主機(jī)與接接入集線器根根據(jù)在發(fā)現(xiàn)階階段所協(xié)商的的PPP會(huì)話話連接參數(shù)進(jìn)進(jìn)行PPP會(huì)會(huì)話。依次進(jìn)進(jìn)行PPP層層的LCP包包的配置、PPAP包的配配置、IPCCP包的配置置，在協(xié)商好好PPP協(xié)議議的各選項(xiàng)之之后，就可以以進(jìn)行IP數(shù)數(shù)據(jù)包傳輸了了。為保證視視頻傳輸?shù)母吒呖煽啃?，我我們采用TCCP/IP協(xié)協(xié)議傳輸視頻頻數(shù)據(jù)。系統(tǒng)軟件的四個(gè)個(gè)重要組成模模塊（1）本地串口口配置軟件模模塊接收PC機(jī)通過過RS2322串口發(fā)送的的數(shù)據(jù)，這些些數(shù)據(jù)包括IIP20222網(wǎng)絡(luò)處理器器的MAC地地址、IP地地址、子網(wǎng)掩掩碼等網(wǎng)絡(luò)參參數(shù)，還包括

12、括需要連接的的遠(yuǎn)程主機(jī)的的IP地址、端端口號(hào)等信息息，同時(shí)還有有ADSL撥撥號(hào)上網(wǎng)的用用戶名及密碼碼等數(shù)據(jù)；接接收正確后，IIP20222將這些數(shù)據(jù)據(jù)存儲(chǔ)在它內(nèi)內(nèi)部的Flaash中，便便于掉電或系系統(tǒng)重啟后能能按原有的配配置模式正常常工作。（2）撥號(hào)連接接軟件模塊按照PPPoEE協(xié)議，初始始化IP20022網(wǎng)絡(luò)處處理器的網(wǎng)絡(luò)絡(luò)設(shè)置，選擇擇PPP協(xié)議議的各項(xiàng)參數(shù)數(shù)，使用有效效的ADSLL用戶名和密密碼連接到IInternnet網(wǎng)絡(luò)上上，如果一次次未能連接上上，則延時(shí)后后自動(dòng)重連，直直到連上為止止；若由于網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)擁塞或遠(yuǎn)遠(yuǎn)程主機(jī)故障障導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)連連接斷開，則則需要延時(shí)后后繼續(xù)嘗試連連接。此軟件件模塊主

13、要就就是負(fù)責(zé)建立立與Inteernet之之間的連接鏈鏈路。（3）SPI數(shù)數(shù)據(jù)接收處理理軟件模塊作為SPI從設(shè)設(shè)備，以中斷斷方式接收DDSP視頻處處理器發(fā)送過過來的視頻數(shù)數(shù)據(jù)，存放在在IP20222的內(nèi)部存存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)，當(dāng)當(dāng)一個(gè)數(shù)據(jù)塊塊接收完成后后，再讀出視視頻數(shù)據(jù)并發(fā)發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)上上。此軟件模模塊主要完成成與DSP視視頻處理器之之間的數(shù)據(jù)傳傳輸，為確保保數(shù)據(jù)不丟失失，DSP在在發(fā)數(shù)據(jù)前先先給IP20022發(fā)送請(qǐng)請(qǐng)求信號(hào)，IIP20222開辟一定大大小的存儲(chǔ)空空間成功后，判判斷DSP發(fā)發(fā)來的請(qǐng)求信信號(hào)，并反饋饋一個(gè)確認(rèn)信信號(hào)，通知DDSP可以開開始發(fā)送數(shù)據(jù)據(jù)了；而DSSP數(shù)據(jù)發(fā)送送完成后會(huì)等等待IP2

14、0022的確認(rèn)認(rèn)接收完成信信號(hào)。這樣的的交互過程可可以保證數(shù)據(jù)據(jù)準(zhǔn)確可靠地地通過SPII口傳輸。其其時(shí)序圖如圖圖3。（4）TCP層層數(shù)據(jù)傳輸軟軟件模塊 系統(tǒng)撥號(hào)連接到到Interrnet之后后，根據(jù)遠(yuǎn)程程主機(jī)的IPP地址和端口口號(hào)請(qǐng)求與其其建立TCPP連接，此過過程包括定義義并初始化ttcp_soocket，發(fā)發(fā)送建立TCCP連接請(qǐng)求求，若成功則則允許系統(tǒng)將將SPI口接接收到的視頻頻數(shù)據(jù)發(fā)送到到網(wǎng)絡(luò)上，否否則釋放tccp_soccket占用用的內(nèi)存空間間并將其刪除除，延時(shí)后再再次新建tccp_soccket并請(qǐng)請(qǐng)求建立TCCP連接，如如此反復(fù)直到到TCP連接接建立成功。若若由于其他原原因TCP連連接斷開了，則則此軟件模塊塊在判斷并確確認(rèn)