多路嵌入式h.264視頻服務(wù)器解析

1 引　言
　　隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和視頻壓縮技術(shù)的快速發(fā)展，多媒體技術(shù)的研究和應(yīng)用受到了越來(lái)越多的重視，其中視頻服務(wù)器的發(fā)展尤為迅速，特別是嵌入式視頻服務(wù)器［1］［2］，由于具有體積小，安裝靈活的特點(diǎn)，只要能接入到Internet， 它就可以為任何授權(quán)的用戶提供實(shí)時(shí)的視頻監(jiān)控服務(wù)，避免了鋪設(shè)專門線路進(jìn)行視頻信號(hào)傳輸?shù)陌嘿F費(fèi)用。
　　嵌入式視頻服務(wù)器是一種能提供視頻采集，視頻數(shù)據(jù)壓縮，網(wǎng)絡(luò)傳輸功能的一種多媒體信息服務(wù)器。其傳輸處理的是視頻流，而視頻傳輸具有實(shí)時(shí)性高、數(shù)據(jù)量大等特點(diǎn)，它需要滿足以下三點(diǎn)要求：一：高帶寬，高帶寬保證大數(shù)據(jù)量的多媒體數(shù)據(jù)傳輸效率；二：支持QoS，保證傳輸?shù)馁|(zhì)量、資源預(yù)留；三：支持多種傳輸方式。由于嵌入式環(huán)境資源的限制，在視頻數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性傳輸和圖象質(zhì)量方面，其QoS一直得不到保證。特別是多路的情況，實(shí)時(shí)視頻的傳輸質(zhì)量隨路數(shù)的增加會(huì)急劇下降。嵌入式視頻服務(wù)器性能的瓶頸主要在于視頻數(shù)據(jù)的傳輸上，因此縮短視頻數(shù)據(jù)的傳輸時(shí)間就能提高視頻服務(wù)器的性能?？s減視頻數(shù)據(jù)的傳輸時(shí)間可以從兩個(gè)方面入手：一：減少視頻數(shù)據(jù)傳輸?shù)男畔⒘?。主要通過(guò)采用高性能的壓縮編碼技術(shù)來(lái)減少傳輸?shù)男畔⒘?。二：采用適合多媒體數(shù)據(jù)的傳輸協(xié)議?？紤]到嵌入式的系統(tǒng)資源及其寶貴，故我們選用了目前編碼效率最高的H.264［3］技術(shù)和專門為傳輸多媒體數(shù)據(jù)的RTP［4］傳輸協(xié)議設(shè)計(jì)了本文這套系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該嵌入式視頻服務(wù)器在不影響圖象質(zhì)量的前提下，能夠比以往的視頻服務(wù)器占用更低的帶寬。
　　2 系統(tǒng)的硬件組成
　　我們?cè)谠O(shè)計(jì)中采用了HHARM2410嵌入式開發(fā)套件，它由核心板和底板組成，核心板上集成Samsung S3C2410 處理器（203M 的主頻，100M的總線速度），64M SDRAM以及16M 的FLASH。底板上提供以下外設(shè)接口：一個(gè)四線RS-232 串口，一個(gè)USB HOST接口，一個(gè)10M/100M自適應(yīng)以太網(wǎng)接口，一個(gè)TFT LCD接口， 一個(gè)觸摸屏接口。操作系統(tǒng)采用裁減過(guò)的嵌入式Linux。該嵌入式視頻服務(wù)器的結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。
　　
　　圖1 嵌入式視頻服務(wù)器硬件組成
　　應(yīng)用程序通過(guò)編碼器模塊采集H.264視頻流，按照RTP協(xié)議實(shí)時(shí)打包，并通過(guò)以太網(wǎng)接口 實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)流傳輸（ IP Streaming） 。另外還可以擴(kuò)充一塊802. 11b /g無(wú)線模塊，來(lái)達(dá)到無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)哪康?，并可通過(guò)IDE接口擴(kuò)充一塊IDE硬盤作為本地H.264視頻圖像存儲(chǔ)之用。