基于GM8180的嵌入式視頻服務(wù)器設(shè)計
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1．3 其他模塊
網(wǎng)絡(luò)方面，GM8180集成了以太網(wǎng)接口控制器，支持RMII接口，可直接連接以太網(wǎng)物理接口芯片DM9161A。DM9161A是Davicom公司生產(chǎn)的一款低功耗、高性能的以太網(wǎng)物理層芯片，它完全兼容IEEE 802．3u 10Base-T／100：Base-TX標(biāo)準(zhǔn)，同時兼容ANSI TP-P(如1995)標(biāo)準(zhǔn)；支持MII和RMII兩種接口模式，可完成對網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的接收解碼和對數(shù)據(jù)幀的編碼發(fā)送。
此外，實時時鐘芯片S35390A通過I2C總線連接主芯片GM8180為系統(tǒng)提供準(zhǔn)確、不間斷的時間信息以及定時報警服務(wù)。本文引用地址：http://www.butianyuan.cn/article/151974.htm
2 系統(tǒng)軟件設(shè)計
在軟件的設(shè)計上，采用ARM-Linux 2．6操作系統(tǒng)作為嵌入式服務(wù)器軟件的承載平臺。ARM-Linux的源代碼完全免費開放，內(nèi)核可任意裁剪，應(yīng)用程序和驅(qū)動都非常豐富。在ARM-Linux操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，通過Vide04Linux(V4L)接口采集的視頻圖像交由GM8180片內(nèi)的H．264編碼引擎進行壓縮編碼；音頻上，通過OSS接口采集PCM數(shù)據(jù)進行自適應(yīng)多速率窄帶語音(AdaptiveMulti-Rate NarrOWband，AMRNB)編碼。通過RTSP流媒體服務(wù)器為用戶提供實時的音視頻訪問服務(wù)。
2．1 視頻采集驅(qū)動
V4L是Linux下用于獲取視頻數(shù)據(jù)的通用API接口。將GM8180的視頻采集封裝成V4L接口，以便位于應(yīng)用層的RTSP服務(wù)器開發(fā)使用。V4L驅(qū)動程序需向操作系統(tǒng)內(nèi)核注冊video_device設(shè)備，用于指定文件操作接口，使得用戶層可以通過標(biāo)準(zhǔn)文件操作來采集視頻。
視頻采集的流程如圖4所示，用戶設(shè)置采集參數(shù)(例如圖像分辨率)時，驅(qū)動需要完成SAA7113H和GM8180片上視頻采集控制器的寄存器設(shè)置，以及驅(qū)動內(nèi)核態(tài)下圖像數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的分配等工作。此后，應(yīng)用層以VIDIOCMCAPTURE標(biāo)志和VIDEOSYNC標(biāo)志為參數(shù)循環(huán)調(diào)用ioctl()函數(shù)來獲得視頻圖像數(shù)據(jù)。
當(dāng)應(yīng)用程序以VIDIOCMCAPTURE標(biāo)志調(diào)用ioctl()函數(shù)時，驅(qū)動檢查采集控制器和DMA狀態(tài)，如果當(dāng)前是正常的采集狀態(tài)，則ioctl()系統(tǒng)調(diào)用返回；如果當(dāng)前不是正常的采集狀態(tài)，則重新觸發(fā)采集控制器和DMA。當(dāng)應(yīng)
用程序以VIDEOSYNC標(biāo)志調(diào)用ioctl()函數(shù)時，驅(qū)動先判斷采集緩沖區(qū)內(nèi)是否有圖像數(shù)據(jù)，沒有則將調(diào)用者掛起在采集等待隊列中。直到采集完1幀完整的數(shù)據(jù)，在DMA中斷響應(yīng)函數(shù)中調(diào)用wake_up()函數(shù)將采集等待隊列中的進程喚醒，返回圖像數(shù)據(jù)給應(yīng)用層調(diào)用者。
2．2 H．264編碼引擎
GM8180片上集成支持基線檔次的H．264編碼引擎，該編碼引擎遵循AMBA 2．0總線規(guī)范。H．264編碼引擎通過AHB總線與主CPU和其他片上模塊相連。編碼引擎同時具有AHB主、從模塊功能：
◆當(dāng)主CPU訪問編碼引擎內(nèi)部寄存器時，編碼引擎為從模塊，主CPU作為主模塊；
◆當(dāng)編碼引擎通過內(nèi)建DMA讀寫系統(tǒng)內(nèi)存時，編碼引擎為主模塊，DDR控制器為從模塊。
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