引言

    信息技術(shù)的不斷發(fā)展使得人們不再滿足于文字、語音等通信手段，融合文字、語音、圖片、視頻等媒介的多媒體通信應(yīng)運(yùn)而生，適應(yīng)了當(dāng)前人們的通信需求。而目前adsl接入網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)成熟，并得到了廣泛的應(yīng)用，隨之成為人們相互交流、獲取各種信息的有效途徑。adsl接入網(wǎng)帶寬大，為實(shí)時(shí)可靠地傳輸視頻提供了很好的硬件基礎(chǔ)。因此在adsl網(wǎng)絡(luò)上的視頻傳輸成為了一個(gè)迫切需要解決的難點(diǎn)。

    本文討論基于ip2022的adsl接入網(wǎng)視頻傳輸系統(tǒng)。將本地的視頻圖像傳送到internet上，使連接到internet的遠(yuǎn)程主機(jī)可以隨時(shí)隨地地瀏覽本地視頻。我們按照mpeg-4視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)，在dsp芯片上實(shí)現(xiàn)高效視頻壓縮處理；根據(jù)pppoe、ppp、tcp/ip等協(xié)議，使用ip2022網(wǎng)絡(luò)處理芯片，提出了通過adsl網(wǎng)絡(luò)傳輸視頻的完整解決方案，并對系統(tǒng)的硬件接口以及軟件設(shè)計(jì)做了詳細(xì)的描述，經(jīng)實(shí)際測試，此系統(tǒng)實(shí)用性強(qiáng)，將在網(wǎng)絡(luò)視頻會(huì)議、小區(qū)家居智能化以及安防監(jiān)控等領(lǐng)域具有非常好的應(yīng)用前景。

    系統(tǒng)模型

    圖1是本文討論的系統(tǒng)模型。攝像頭獲取的圖像以mpeg-4標(biāo)準(zhǔn)在dsp中進(jìn)行壓縮處理，生成低碼流的視頻數(shù)據(jù)，經(jīng)過ip2022打包處理，由adsl調(diào)制解調(diào)器發(fā)送到internet上。

    工作流程可概括如下：

    (1)本地pc通過rs232串口，將用戶名、密碼、遠(yuǎn)程主機(jī)的ip地址及端口等信息寫入ip2022的內(nèi)部flash中保存下來。

    (2) ip2022讀出flash中的數(shù)據(jù)，配置相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，使用adsl用戶名和密碼按照pppoe協(xié)議進(jìn)行adsl撥號(hào)連接。

    (3) 撥號(hào)連接成功后，ip2022通過spi數(shù)據(jù)接口接收視頻數(shù)據(jù)，經(jīng)過tcp、ip、ppp和pppoe層等各層打包處理后，將數(shù)據(jù)通過10base-t以太網(wǎng)接口傳送給adsl調(diào)制解調(diào)器，由其發(fā)送到internet上。

    (4) 連接到internet的遠(yuǎn)程主機(jī)（視頻接收端），通過接收軟件可以實(shí)時(shí)瀏覽本地視頻。

    系統(tǒng)設(shè)計(jì)

    硬件設(shè)計(jì)

    ip2022是美國ubicom推出的一顆功能強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)通信處理器，處理器速度可達(dá)120~160mips，片上有64k flash、16k sram(program)、4k sram(data)、10位adc。它采用軟件模塊的方式在芯片上實(shí)現(xiàn)多種通信接口，是業(yè)界領(lǐng)先的單芯片網(wǎng)絡(luò)通信處理器，可以實(shí)現(xiàn)802.11b、802.11g、802.11a、bluetooth、homeplug、ethernet、 usb、 mii、 i2c、 spi、gpsi、 uart等協(xié)議，適用于無線通信和embedded internet的應(yīng)用。ip2022內(nèi)含全雙工硬件串/并(serdes)模塊，能直接與各種常用網(wǎng)絡(luò)接口連接。可實(shí)現(xiàn)片內(nèi)10base-t 以太網(wǎng)( mac 和phy)usb，以及其他各種快速串行協(xié)議。由于其內(nèi)含兩個(gè)serdes部件，能方便地從一種格式轉(zhuǎn)換為另一種格式，所以也能作協(xié)議轉(zhuǎn)換器。ip2022的工作頻率為100mhz，大多數(shù)指令均為單周期執(zhí)行，其吞吐量能滿足各種新型網(wǎng)絡(luò)連通應(yīng)用的要求。ip2022以軟件模塊(ipmodules) 形式實(shí)現(xiàn)外設(shè)通信和控制功能，比傳統(tǒng)硬件具有更大的系統(tǒng)設(shè)計(jì)靈活性，還提供了傳輸控制協(xié)議、網(wǎng)際協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧，并具有一系列完整的端到端連通方案所必須的附加軟件。

    本文所設(shè)計(jì)系統(tǒng)的核心就是ip2022網(wǎng)絡(luò)處理器，基于ip2022的系統(tǒng)原理框圖如圖2所示。

    在本系統(tǒng)中，使用了ip2022的兩個(gè)ser/des硬件單元、一個(gè)ser/des軟件單元以及tcp/ip協(xié)議棧、ppp協(xié)議棧、uart協(xié)議棧、spi協(xié)議棧等等。其中的一個(gè)ser/des硬件單元配置成spi串口，與dsp視頻處理器連接，接收其發(fā)來的視頻數(shù)據(jù)。另一個(gè)ser/des硬件單元配置成10base-t以太網(wǎng)口，與adsl調(diào)制解調(diào)器連接，負(fù)責(zé)連接internet并向其發(fā)送從spi口接收到的視頻數(shù)據(jù)。還有一個(gè)ser/des軟件單元經(jīng)過電平轉(zhuǎn)換電路（max232）轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的rs232接口，與本地的pc機(jī)連接，負(fù)責(zé)配置ip2022網(wǎng)絡(luò)處理器的相關(guān)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)。

    系統(tǒng)時(shí)鐘模塊為硬件系統(tǒng)提供工作所需要的時(shí)鐘脈沖，這部分比較簡單，我們選擇4.8mhz的無源晶振，經(jīng)測試可保證系統(tǒng)穩(wěn)定工作。

    程序的寫入和調(diào)試是通過在線編程接口實(shí)現(xiàn)的，ip2022支持在線編程和調(diào)試，該部分主要把ip2022的編程接