淺談嵌入式網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器的設(shè)計(jì)

　　嵌入式網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器是一種提供網(wǎng)絡(luò)視頻傳輸和共享的嵌入式設(shè)備，是為構(gòu)建高可靠性的多媒體數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)而設(shè)計(jì)開發(fā)的，數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)是指通過(guò)軟硬件將監(jiān)控頭采集到的圖像處理成數(shù)字信號(hào)，傳送到電腦進(jìn)行處理。對(duì)于數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)，根據(jù)系統(tǒng)各部分功能的不同，我們將整個(gè)數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)劃分為七層——表現(xiàn)層、控制層、處理層、傳輸層、執(zhí)行層、支撐層、采集層。當(dāng)然，由于設(shè)備集成化越來(lái)越高，對(duì)于部分系統(tǒng)而言，某些設(shè)備可能會(huì)同時(shí)以多個(gè)層的身份存在于系統(tǒng)中?？刂茖邮钦麄€(gè)安防監(jiān)控系統(tǒng)的核心，它是系統(tǒng)科技水平的最明確體現(xiàn)。通常我們的控制方式有兩種——模擬控制和數(shù)字控制。模擬控制是早期的控制方式，其控制臺(tái)通常由控制器或者模擬控制矩陣構(gòu)成，適用于小型局部安防監(jiān)控系統(tǒng)，這種控制方式成本較低，故障率較小。但對(duì)于中大型安防監(jiān)控系統(tǒng)而言，這種方式就顯得操作復(fù)雜且無(wú)任何價(jià)格優(yōu)勢(shì)了，這時(shí)我們更為明智的選擇應(yīng)該是數(shù)字控制。

　　1 系統(tǒng)組成與工作原理

　　網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器系統(tǒng)又叫數(shù)字視頻編碼器，是一種壓縮、處理音視頻數(shù)據(jù)的專業(yè)網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備，由音視頻壓縮編解碼器芯片、輸入輸出通道、網(wǎng)絡(luò)接口、音視頻接口、RS485串行接口控制、協(xié)議接口控制、系統(tǒng)軟件管理等構(gòu)成，主要是提供視頻壓縮或解壓功能，完成圖象數(shù)據(jù)的采集或復(fù)原等，目前比較流行的基于 MPEG-4或H.264的圖像數(shù)據(jù)壓縮通過(guò)Internet網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)以及音頻數(shù)據(jù)的處理。網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器在目前視頻領(lǐng)域中的應(yīng)用主要是利用網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器構(gòu)建遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。基于網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器的多通道數(shù)字傳播技術(shù)具有傳統(tǒng)的基于磁帶錄像機(jī)的模擬輸出系統(tǒng)無(wú)可比擬的諸多優(yōu)勢(shì)，網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器采用開放式軟硬件平臺(tái)和標(biāo)準(zhǔn)或通用接口協(xié)議，系統(tǒng)擴(kuò)展能力較強(qiáng)，能夠與未來(lái)全數(shù)字、網(wǎng)絡(luò)化、系統(tǒng)化、多通道資源共享等體系相銜接。

　　 ? ? ????? ????????? 圖1 系統(tǒng)框圖 ???????????????????????????? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? 圖2 AT2042與CPU的通信機(jī)制

　　2 視頻編碼模塊

　　視頻編碼模塊的核心是Pentamicro公司生產(chǎn)的AT2042，它是一個(gè)內(nèi)置微控制器ARM946E 的雙通道音視頻編解碼芯片，可支持MPEG-4/2/1和JPEG標(biāo)準(zhǔn)的視頻壓縮編碼，具有畫面縮放、顏色數(shù)據(jù)格式變換、噪聲抑制濾波等功能。 AT2042能直接與IBM、Motorola、ARM、Xscale和Axis等多種CPU接口，無(wú)需其它附加電路。MPC860T對(duì)AT2042的控制和訪問(wèn)可通過(guò)AT2042的狀態(tài)寄存器和命令寄存器以及四個(gè)輸入輸出隊(duì)列：發(fā)送/接收隊(duì)列，復(fù)用/解復(fù)用隊(duì)列。AT2042與CPU的通信機(jī)制如圖2所示

　　AT2042與CPU的通信實(shí)現(xiàn)情況如下：CPU通過(guò)命令寄存器來(lái)控制內(nèi)置微控制器ARM946E的操作狀態(tài)；通過(guò)狀態(tài)寄存器來(lái)檢查 AT2042內(nèi)部各個(gè)FIFO的操作狀態(tài)；通過(guò)接收隊(duì)列給AT2042發(fā)送各種配置參數(shù)，以及所有內(nèi)置微控制器ARM946E所需要的相關(guān)參數(shù)；通過(guò)復(fù)用隊(duì)列將壓縮編碼后的比特流讀出。