基于ADSL的视频传输系统
发布时间:2008/5/27 0:00:00 访问次数:472
    
    
    引言
    信息技术的不断发展使得人们不再满足于文字、语音等通信手段,融合文字、语音、图片、视频等媒介的多媒体通信应运而生,适应了当前人们的通信需求。而目前adsl接入网技术已经成熟,并得到了广泛的应用,随之成为人们相互交流、获取各种信息的有效途径。adsl接入网带宽大,为实时可靠地传输视频提供了很好的硬件基础。因此在adsl网络上的视频传输成为了一个迫切需要解决的难点。
    本文讨论基于ip2022的adsl接入网视频传输系统。将本地的视频图像传送到internet上,使连接到internet的远程主机可以随时随地地浏览本地视频。我们按照mpeg-4视频压缩标准,在dsp芯片上实现高效视频压缩处理;根据pppoe、ppp、tcp/ip等协议,使用ip2022网络处理芯片,提出了通过adsl网络传输视频的完整解决方案,并对系统的硬件接口以及软件设计做了详细的描述,经实际测试,此系统实用性强,将在网络视频会议、小区家居智能化以及安防监控等领域具有非常好的应用前景。
    
    系统模型
    图1是本文讨论的系统模型。摄像头获取的图像以mpeg-4标准在dsp中进行压缩处理,生成低码流的视频数据,经过ip2022打包处理,由adsl调制解调器发送到internet上。
    工作流程可概括如下:
    (1)本地pc通过rs232串口,将用户名、密码、远程主机的ip地址及端口等信息写入ip2022的内部flash中保存下来。
    (2) ip2022读出flash中的数据,配置相关的网络参数,使用adsl用户名和密码按照pppoe协议进行adsl拨号连接。
    (3) 拨号连接成功后,ip2022通过spi数据接口接收视频数据,经过tcp、ip、ppp和pppoe层等各层打包处理后,将数据通过10base-t以太网接口传送给adsl调制解调器,由其发送到internet上。
    (4) 连接到internet的远程主机(视频接收端),通过接收软件可以实时浏览本地视频。
    
    系统设计
    硬件设计
    ip2022是美国ubicom推出的一颗功能强大的网络通信处理器,处理器速度可达120~160mips,片上有64k flash、16k sram(program)、4k sram(data)、10位adc。它采用软件模块的方式在芯片上实现多种通信接口,是业界领先的单芯片网络通信处理器,可以实现802.11b、802.11g、802.11a、bluetooth、homeplug、ethernet、 usb、 mii、 i2c、 spi、gpsi、 uart等协议,适用于无线通信和embedded internet的应用。ip2022内含全双工硬件串/并(serdes)模块,能直接与各种常用网络接口连接。可实现片内10base-t 以太网( mac 和phy)usb,以及其他各种快速串行协议。由于其内含两个serdes部件,能方便地从一种格式转换为另一种格式,所以也能作协议转换器。ip2022的工作频率为100mhz,大多数指令均为单周期执行,其吞吐量能满足各种新型网络连通应用的要求。ip2022以软件模块(ipmodules) 形式实现外设通信和控制功能,比传统硬件具有更大的系统设计灵活性,还提供了传输控制协议、网际协议、网络协议栈,并具有一系列完整的端到端连通方案所必须的附加软件。
    
    
    
    本文所设计系统的核心就是ip2022网络处理器,基于ip2022的系统原理框图如图2所示。
    
    
    
    在本系统中,使用了ip2022的两个ser/des硬件单元、一个ser/des软件单元以及tcp/ip协议栈、ppp协议栈、uart协议栈、spi协议栈等等。其中的一个ser/des硬件单元配置成spi串口,与dsp视频处理器连接,接收其发来的视频数据。另一个ser/des硬件单元配置成10base-t以太网口,与adsl调制解调器连接,负责连接internet并向其发送从spi口接收到的视频数据。还有一个ser/des软件单元经过电平转换电路(max232)转换成标准的rs232接口,与本地的pc机连接,负责配置ip2022网络处理器的相关网络参数。
    系统时钟模块为硬件系统提供工作所需要的时钟脉冲,这部分比较简单,我们选择4.8mhz的无源晶振,经测试可保证系统稳定工作。
    程序的写入和调试是通过在线编程接口实现的,ip2022支持在线编程和调试,该部分主要把ip2022的编程接
    
    
    引言
    信息技术的不断发展使得人们不再满足于文字、语音等通信手段,融合文字、语音、图片、视频等媒介的多媒体通信应运而生,适应了当前人们的通信需求。而目前adsl接入网技术已经成熟,并得到了广泛的应用,随之成为人们相互交流、获取各种信息的有效途径。adsl接入网带宽大,为实时可靠地传输视频提供了很好的硬件基础。因此在adsl网络上的视频传输成为了一个迫切需要解决的难点。
    本文讨论基于ip2022的adsl接入网视频传输系统。将本地的视频图像传送到internet上,使连接到internet的远程主机可以随时随地地浏览本地视频。我们按照mpeg-4视频压缩标准,在dsp芯片上实现高效视频压缩处理;根据pppoe、ppp、tcp/ip等协议,使用ip2022网络处理芯片,提出了通过adsl网络传输视频的完整解决方案,并对系统的硬件接口以及软件设计做了详细的描述,经实际测试,此系统实用性强,将在网络视频会议、小区家居智能化以及安防监控等领域具有非常好的应用前景。
    
    系统模型
    图1是本文讨论的系统模型。摄像头获取的图像以mpeg-4标准在dsp中进行压缩处理,生成低码流的视频数据,经过ip2022打包处理,由adsl调制解调器发送到internet上。
    工作流程可概括如下:
    (1)本地pc通过rs232串口,将用户名、密码、远程主机的ip地址及端口等信息写入ip2022的内部flash中保存下来。
    (2) ip2022读出flash中的数据,配置相关的网络参数,使用adsl用户名和密码按照pppoe协议进行adsl拨号连接。
    (3) 拨号连接成功后,ip2022通过spi数据接口接收视频数据,经过tcp、ip、ppp和pppoe层等各层打包处理后,将数据通过10base-t以太网接口传送给adsl调制解调器,由其发送到internet上。
    (4) 连接到internet的远程主机(视频接收端),通过接收软件可以实时浏览本地视频。
    
    系统设计
    硬件设计
    ip2022是美国ubicom推出的一颗功能强大的网络通信处理器,处理器速度可达120~160mips,片上有64k flash、16k sram(program)、4k sram(data)、10位adc。它采用软件模块的方式在芯片上实现多种通信接口,是业界领先的单芯片网络通信处理器,可以实现802.11b、802.11g、802.11a、bluetooth、homeplug、ethernet、 usb、 mii、 i2c、 spi、gpsi、 uart等协议,适用于无线通信和embedded internet的应用。ip2022内含全双工硬件串/并(serdes)模块,能直接与各种常用网络接口连接。可实现片内10base-t 以太网( mac 和phy)usb,以及其他各种快速串行协议。由于其内含两个serdes部件,能方便地从一种格式转换为另一种格式,所以也能作协议转换器。ip2022的工作频率为100mhz,大多数指令均为单周期执行,其吞吐量能满足各种新型网络连通应用的要求。ip2022以软件模块(ipmodules) 形式实现外设通信和控制功能,比传统硬件具有更大的系统设计灵活性,还提供了传输控制协议、网际协议、网络协议栈,并具有一系列完整的端到端连通方案所必须的附加软件。
    
    
    
    本文所设计系统的核心就是ip2022网络处理器,基于ip2022的系统原理框图如图2所示。
    
    
    
    在本系统中,使用了ip2022的两个ser/des硬件单元、一个ser/des软件单元以及tcp/ip协议栈、ppp协议栈、uart协议栈、spi协议栈等等。其中的一个ser/des硬件单元配置成spi串口,与dsp视频处理器连接,接收其发来的视频数据。另一个ser/des硬件单元配置成10base-t以太网口,与adsl调制解调器连接,负责连接internet并向其发送从spi口接收到的视频数据。还有一个ser/des软件单元经过电平转换电路(max232)转换成标准的rs232接口,与本地的pc机连接,负责配置ip2022网络处理器的相关网络参数。
    系统时钟模块为硬件系统提供工作所需要的时钟脉冲,这部分比较简单,我们选择4.8mhz的无源晶振,经测试可保证系统稳定工作。
    程序的写入和调试是通过在线编程接口实现的,ip2022支持在线编程和调试,该部分主要把ip2022的编程接