视频会议多点控制单元的MCU设计与实现

文章摘要：2.2 MCU的通信接口设计通信接口的主要功能是数据串／并变换与缓存，其作用类似于较大输入输出缓冲区的串口扩展。从调制解调器(Modem)输入的串行数据格式为2-8-1-N，即2 bit起始位，8 bit数据，1bit停止位，无奇偶校验。接口卡分离出8 bit数据位并对之进行串／并变换后存入输入缓冲区，缓冲区是8 kbit的FIFO(先入先出)堆栈，接口卡提供指定的地址以便微机从中读取数据。微机输出的数据可写入接口卡的输出缓冲区。它也是8 kbit的FIFO堆栈，然后接口卡执行相反的操作并将之输出到Modem[17]。接口卡的原理如图5所示。2.3 视频会议系统协议的简化模型MCU的设计可参

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　　2.2 MCU的通信接口设计

　　通信接口的主要功能是数据串／并变换与缓存，其作用类似于较大输入输出缓冲区的串口扩展。从调制解调器(Modem)输入的串行数据格式为2-8-1-N，即2 bit起始位，8 bit数据，1bit停止位，无奇偶校验。接口卡分离出8 bit数据位并对之进行串／并变换后存入输入缓冲区，缓冲区是8 kbit的FIFO(先入先出)堆栈，接口卡提供指定的地址以便微机从中读取数据。微机输出的数据可写入接口卡的输出缓冲区。它也是8 kbit的FIFO堆栈，然后接口卡执行相反的操作并将之输出到Modem[17]。接口卡的原理如图5所示。

　　2.3  视频会议系统协议的简化模型

　　MCU的设计可参考ITU的H.324系列建议。该建议拟订了低比特多媒体通信终端的基本框架。它包括四个主要部分：G.723.1音频编码标准、H.263视频编码标准、H.245通信控制协议和H.223复接分接协议，该建议同时也描述了一个在PSTN中采用V.34标准的Modem。V.34标准规定了输入／输出Modem的数据格式、比特率等要求。本系统由于MCU连接了多个端口，若各端口Modem的速率不一致，则可能会造成MCU的数据拥塞，故本系统中禁止Modem速率的自动调整。一般在会议开始之前，即按各端口中最低速率建立连接，以保证较小的误码率。在MCU中，主要是对H.223帧的帧头进行处理。H.223帧结构中的帧起始标志为3个连续的FAS码，每个FAS码长为4个字节，试验系统中可取为0XEC。该标志也可用于实现对H.223帧的定界。由于帧长度是不定的，因此，帧起始标志的正确传输与检测直接影响到帧定位。控制信号也占4个字节，其中前两个字节为BAS码，主要携带会议控制信息。因本会议系统的可能状态较少，所用到的控制命令也少，故只用一个字节传送命令，另一个字节作为BAS码的纠错字节，以保证命令的正确传输。

　　在视频会议系统的命令交互中，MCU及各个与会站点在会议中都要维护一张状态设置表，表中记录了各与会站点所对应的逻辑端口、电话号码、地理位置、在会议中的身份(主席、发言方及普通会员)等，此后MCU进一步将逻辑端口映射成相应的物理地址，以便MCU从该地址读写信息。状态设置表的初始设置是在会前通过勤务电话确定的。预定的开会时间由MCU负责通过Modem呼通各与会站点，以建立起数据链路。当某个站点呼通后，该站点即在其H.223帧中插入终端就绪命令，而MCU则将该帧环回，并将BAS码替换为就绪确认命令。当所有站点均就绪后，MCU即向各站点发会议就绪命令。同时将主席端的数据切换到各个站点，此时主席便可以发言，也可以命令其它会员发言。如果主席没有发命令给MCU，则向MCU发会议进行中状态指示，MCU则维持当前状态；若主席命令A站点发言，则其在H.223帧中插入令A发言的命令。MCU接到命令后，即将A站点的数据切换到除A外的所有其它站点，同时将主席的数据发往A站点。当主席命令会议结束时，MCU即向各站点发送会议结束确认命令，并停止工作，由各站点自行挂断Modem。图6为上述过程的命令交互示意图。

　　在会议中，MCU接主席命令后，应根据该命令所产生的状态转移来修改状态设置表。通过低速MCU伺服软件可使MCU同时控制8个与会站点的数据读入写出操作，同时进行命令解释执行工作。由于帧交换又要占用大量的内存资源，同时还要保证系统的实时性，因此，MCU伺服软件的设计不仅要求执行效率高，还要求程序本身要占用较少的系统资源。

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