基于GM8180的嵌入式视频服务器设计

文章摘要： 视频采集的流程如图4所示，用户设置采集参数(例如图像分辨率)时，驱动需要完成SAA7113H和GM8180片上视频采集控制器的寄存器设置，以及驱动内核态下图像数据缓冲区的分配等工作。此后，应用层以VIDIOCMCAPTURE标志和VIDEOSYNC标志为参数循环调用ioctl()函数来获得视频图像数据。 当应用程序以VIDIOCMCAPTURE标志调用ioctl()函数时，驱动检查采集控制器和DMA状态，如果当前是正常的采集状态，则ioctl()系统调用返回；如果当前不是正常的采集状态，则重新触发采集控制器和DMA。当应用程序以VIDEOSYNC标志调用ioctl()函数时，驱动

基于GM8180的嵌入式视频服务器设计,标签：单片机开发,单片机原理,http://www.88dzw.com
    视频采集的流程如图4所示，用户设置采集参数(例如图像分辨率)时，驱动需要完成SAA7113H和GM8180片上视频采集控制器的寄存器设置，以及驱动内核态下图像数据缓冲区的分配等工作。此后，应用层以VIDIOCMCAPTURE标志和VIDEOSYNC标志为参数循环调用ioctl()函数来获得视频图像数据。

    当应用程序以VIDIOCMCAPTURE标志调用ioctl()函数时，驱动检查采集控制器和DMA状态，如果当前是正常的采集状态，则ioctl()系统调用返回；如果当前不是正常的采集状态，则重新触发采集控制器和DMA。当应
用程序以VIDEOSYNC标志调用ioctl()函数时，驱动先判断采集缓冲区内是否有图像数据，没有则将调用者挂起在采集等待队列中。直到采集完1帧完整的数据，在DMA中断响应函数中调用wake_up()函数将采集等待队列中的进程唤醒，返回图像数据给应用层调用者。
2．2 H．264编码引擎
    GM8180片上集成支持基线档次的H．264编码引擎，该编码引擎遵循AMBA 2．0总线规范。H．264编码引擎通过AHB总线与主CPU和其他片上模块相连。编码引擎同时具有AHB主、从模块功能：
    ◆当主CPU访问编码引擎内部寄存器时，编码引擎为从模块，主CPU作为主模块；
    ◆当编码引擎通过内建DMA读写系统内存时，编码引擎为主模块，DDR控制器为从模块。

www.88dzw.com
    H．264编码引擎内建了两个DMA通道，通道O用于读写原始图像、参考帧、重建帧等数据，通道1用于将编码完的H．264码流回写到系统内存中。在编码引擎工作之前，需要为图像原始数据、参考帧、重建帧缓存分配物理上连续的内存空间，并将缓存起始地址和长度以一定格式组织成DMA命令链数组，设置给编码引擎DMA通道O。将存放编码后码流数据的缓存基址设置给通道1。而H．264编码参数，例如条带类型、量化参数等则直接通过寄存器设置。
    编码1帧图像时，H．264编码引擎会根据DMA命令链数组中的图像数据和参考帧缓存基址，以宏块为单元读入当前帧和参考帧，进行运动估计、运动补偿、整型DCT变换和量化。通过DMA将重建帧写到系统内存中，更新参考帧缓存。最后进行熵编码，生成H．264码流并通过DMA通道1写回到系统内存中。完成编码之后，编码引擎通过中断通知主CPU。
2．3 RTSP流媒体服务器
    实时流协议(Real Time Streaming Protocol，RTSP)是由Real Networks和Netscape公司共同提出的，该协议定义了一对多的应用程序如何有效地通过IP网络传送多媒体数据的方法。RTSP协议构建在实时传输协议(Real-time Transport Protocol，RTP)和实时控制协议(RealT-ime Control Protocol，RTCP)之上，它使用TCP或者UDP完成数据传输。
    如图5所示，RTSP服务器软件设计为分层结构，采用socket网络编程和pthread多线程技术实现。系统设计一个单独的线程用于监听RTSP端口以及进行RTSP会话的信令交互处理，这样的设计保证服务器能够对每个客户连接作出快速的响应。当一个RTSP会话成功建立之后，服务器将为该会话分配一组RTP／RTCP端口以及相应的缓冲区，同时创建一个新的线程用于负责发送RTP和RTCP报文以及接收、分析客户端反馈的RTCP接收者报告。在RTSP、RTP、RTCP协议实现和音视频编码器之间设计了一层实时流媒体管理层，通过它将音视频采集和编码驱动的初始化、采集数据、编码以及在运行过程中更改采集或者编码参数(如更改码率、帧率、请求编码关键帧)等操作抽象成统一的实时媒体文件接口。

结语

上一页  [1] [2] [3]  下一页