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1、基于ADSL的的视频传输系系统引言信息技术的不断断发展使得人人们不再满足足于文字、语语音等通信手手段，融合文文字、语音、图图片、视频等等媒介的多媒媒体通信应运运而生，适应应了当前人们们的通信需求求。而目前AADSL接入入网技术已经经成熟，并得得到了广泛的的应用，随之之成为人们相相互交流、获获取各种信息息的有效途径径。ADSLL接入网带宽宽大，为实时时可靠地传输输视频提供了了很好的硬件件基础。因此此在ADSLL网络上的视视频传输成为为了一个迫切切需要解决的的难点。本文讨论基于IIP20222的ADSLL接入网视频频传输系统。将将本地的视频频图像传送到到Interrnet上，使使连接到Innter
2、neet的远程主主机可以随时时随地地浏览览本地视频。我我们按照MPPEG-4视视频压缩标准准，在DSPP芯片上实现现高效视频压压缩处理；根根据PPPooE、PPPP、TCP/IP等协议议，使用IPP2022网网络处理芯片片，提出了通通过ADSLL网络传输视视频的完整解解决方案，并并对系统的硬硬件接口以及及软件设计做做了详细的描描述，经实际际测试，此系系统实用性强强，将在网络络视频会议、小小区家居智能能化以及安防防监控等领域域具有非常好好的应用前景景。 系统模型图1是本文讨论论的系统模型型。摄像头获获取的图像以以MPEG-4标准在DDSP中进行行压缩处理，生生成低码流的的视频数据，经经过IP20
3、022打包处处理，由ADDSL调制解解调器发送到到Interrnet上。工作流程可概括括如下：(1)本地PCC通过RS2232串口，将将用户名、密密码、远程主主机的IP地地址及端口等等信息写入IIP20222的内部FLLASH中保保存下来。(2) IP22022读出出FLASHH中的数据，配配置相关的网网络参数，使使用ADSLL用户名和密密码按照PPPPoE协议议进行ADSSL拨号连接接。(3) 拨号连连接成功后，IIP20222通过SPII数据接口接接收视频数据据，经过TCCP、IP、PPPP和PPPPoE层等等各层打包处处理后，将数数据通过100Base-T以太网接接口传送给AADSL调制
4、制解调器，由由其发送到IInternnet上。(4) 连接到到Interrnet的远远程主机（视视频接收端），通通过接收软件件可以实时浏浏览本地视频频。系统设计硬件设计IP2022是是美国UBIICOM推出出的一颗功能能强大的网络络通信处理器器，处理器速速度可达12201600MIPS，片片上有64KK Flassh、16KK SRAMM(proggram)、44K SRAAM(datta)、100位ADC。它它采用软件模模块的方式在在芯片上实现现多种通信接接口，是业界界领先的单芯芯片网络通信信处理器，可可以实现8002.11bb、802.11g、8802.111a、Bluuetootth、H
5、ommePlugg、Etheernet、 USB、 MII、 I2C、 SPI、GGPSI、 UART等等协议，适用用于无线通信信和embeedded Interrnet的应应用。IP22022内含含全双工硬件件串/并(SSerDess)模块，能能直接与各种种常用网络接接口连接。可可实现片内110Basee-T 以太太网( MAAC 和PHHY)USBB，以及其他他各种快速串串行协议。由由于其内含两两个SerDDes部件，能能方便地从一一种格式转换换为另一种格格式，所以也也能作协议转转换器。IPP2022的的工作频率为为100MHHz，大多数数指令均为单单周期执行，其其吞吐量能满满足各种新型型
6、网络连通应应用的要求。IIP20222以软件模块块(ipMooduless) 形式实实现外设通信信和控制功能能，比传统硬硬件具有更大大的系统设计计灵活性，还还提供了传输输控制协议、网网际协议、网网络协议栈，并并具有一系列列完整的端到到端连通方案案所必须的附附加软件。 本文所设计系统统的核心就是是IP20222网络处理理器，基于IIP20222的系统原理理框图如图22所示。在本系统中，使使用了IP22022的两两个Ser/Des硬件件单元、一个个Ser/DDes软件单单元以及TCCP/IP协协议栈、PPPP协议栈、UUART协议议栈、SPII协议栈等等等。其中的一一个Ser/Des硬件件单元配置
7、成成SPI串口口，与DSPP视频处理器器连接，接收收其发来的视视频数据。另另一个Serr/Des硬硬件单元配置置成10Baase-T以以太网口，与与ADSL调调制解调器连连接，负责连连接Inteernet并并向其发送从从SPI口接接收到的视频频数据。还有有一个Serr/Des软软件单元经过过电平转换电电路（MAXX232）转转换成标准的的RS2322接口，与本本地的PC机机连接，负责责配置IP22022网络络处理器的相相关网络参数数。 系统时钟模块为为硬件系统提提供工作所需需要的时钟脉脉冲，这部分分比较简单，我我们选择4.8MHz的的无源晶振，经经测试可保证证系统稳定工工作。程序的的写入和调试
8、试是通过在线线编程接口实实现的，IPP2022支支持在线编程程和调试，该该部分主要把把IP20222的编程接接口引出，加加以适当的隔隔离保护，并并通过SPII和主机并口口的转换电路路与调试主机机的并口相连连接。在本系统中，内内部电压有两两种，一种是是接口设备所所需要的3.3V，另一一种是IP22022内核核所需要的22.5V。这这两种电压是是经过电源转转换模块转换换而成。DSSP视频处理理器主要负责责采集摄像头头获取的图像像，并对其进进行压缩编码码，得到低码码率的视频数数据，通过内内部的主SPPI接口模块块把视频数据据发送给IPP2022网网络处理器。软件设计软件设计的主要要任务是按照照PPP
9、oEE协议、PPPP协议、TTCP/IPP协议实现AADSL网络络接入，包含含有本地RSS232串口口配置、拨号号连接、SPPI口数据接接收处理、TTCP层数据据传输等四个个部分。首先先对所使用的的相关协议作作一简单介绍绍，然后分别别详细阐述软软件四个组成成部分的功能能及实现。涉及协议介绍ADSL（Assymmettricall Digiital SSubscrriber Line，非非对称数字用用户环路）是是一种能够通通过普通电话话线提供宽带带数据业务的的技术，是目目前极具发展展前景的一种种接入技术。AADSL接入入技术中，核核心的是PPPPoE协议议。PPPoE（PPoint To Poo
10、int PProtoccol Ovver Ettherneet）是以太太网上传送PPPP数据包包的协议，它它提供了在广广播式的网络络（如以太网网）中多台主主机连接到远远端的访问集集中器（我们们对目前能完完成上述功能能的设备为宽宽带接入服务务器）上的一一种标准。PPPPOE协协议共包括两两个阶段，即即PPPOEE的发现阶段段（PPPOOE Disscoverry Staage）和PPPPOE的的会话阶段（PPPPOE Sessiion Sttage）。在在发现（Diiscoveery）过程程中，用户主主机以广播方方式寻找可以以连接的所有有的接入集线线器，并获得得其以太网MMAC地址。然然后选择需
11、要要连接的主机机并确定所要要建立的PPPP会话识别别标号。在会会话阶段，用用户主机与接接入集线器根根据在发现阶阶段所协商的的PPP会话话连接参数进进行PPP会会话。依次进进行PPP层层的LCP包包的配置、PPAP包的配配置、IPCCP包的配置置，在协商好好PPP协议议的各选项之之后，就可以以进行IP数数据包传输了了。为保证视视频传输的高高可靠性，我我们采用TCCP/IP协协议传输视频频数据。系统软件的四个个重要组成模模块（1）本地串口口配置软件模模块接收PC机通过过RS2322串口发送的的数据，这些些数据包括IIP20222网络处理器器的MAC地地址、IP地地址、子网掩掩码等网络参参数，还包括
12、括需要连接的的远程主机的的IP地址、端端口号等信息息，同时还有有ADSL拨拨号上网的用用户名及密码码等数据；接接收正确后，IIP20222将这些数据据存储在它内内部的Flaash中，便便于掉电或系系统重启后能能按原有的配配置模式正常常工作。（2）拨号连接接软件模块按照PPPoEE协议，初始始化IP20022网络处处理器的网络络设置，选择择PPP协议议的各项参数数，使用有效效的ADSLL用户名和密密码连接到IInternnet网络上上，如果一次次未能连接上上，则延时后后自动重连，直直到连上为止止；若由于网网络拥塞或远远程主机故障障导致网络连连接断开，则则需要延时后后继续尝试连连接。此软件件模块主
13、要就就是负责建立立与Inteernet之之间的连接链链路。（3）SPI数数据接收处理理软件模块作为SPI从设设备，以中断断方式接收DDSP视频处处理器发送过过来的视频数数据，存放在在IP20222的内部存存储区内，当当一个数据块块接收完成后后，再读出视视频数据并发发送到网络上上。此软件模模块主要完成成与DSP视视频处理器之之间的数据传传输，为确保保数据不丢失失，DSP在在发数据前先先给IP20022发送请请求信号，IIP20222开辟一定大大小的存储空空间成功后，判判断DSP发发来的请求信信号，并反馈馈一个确认信信号，通知DDSP可以开开始发送数据据了；而DSSP数据发送送完成后会等等待IP2
14、0022的确认认接收完成信信号。这样的的交互过程可可以保证数据据准确可靠地地通过SPII口传输。其其时序图如图图3。（4）TCP层层数据传输软软件模块 系统拨号连接到到Interrnet之后后，根据远程程主机的IPP地址和端口口号请求与其其建立TCPP连接，此过过程包括定义义并初始化ttcp_soocket，发发送建立TCCP连接请求求，若成功则则允许系统将将SPI口接接收到的视频频数据发送到到网络上，否否则释放tccp_soccket占用用的内存空间间并将其删除除，延时后再再次新建tccp_soccket并请请求建立TCCP连接，如如此反复直到到TCP连接接建立成功。若若由于其他原原因TCP连连接断开了，则则此软件模块块在判断并确确认连接断开开后，自动请请求再次建立立TCP连接接，以确保视视频数据不间间断地传送到到远程主机。系统软件工作流程如图4所示。总结 经过实际测试，系系统的视频处处理部分能以以每秒20帧帧以上的速度度实时处理视视频图像，对对于视频质量量的评测，我我们采用Fooremann序列作为固固定的视频源源输入进行相相应的测试，图图像质量良好好，其PSNNR值平均大大于34dBB以上如图55所示；系统统在512kkbps带宽宽下实测的帧帧率统计，如如图6所示。