基于ADSP-BF532的嵌入式網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器的設(shè)計(jì)

串行SPI和網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備MPC860的編程：利用SPI接口，將ADSP-BF532作為傳輸數(shù)據(jù)的主設(shè)備，MPC800作為從設(shè)備，將數(shù)據(jù)傳送給MPC860處理，接收視頻數(shù)據(jù)并提供網(wǎng)絡(luò)接口。其中網(wǎng)口、SPI接口接收數(shù)據(jù)的流程如圖2所示。

3．2 視頻編碼

考慮到壓縮效率和碼率，視頻服務(wù)器的核心采用了MPEG-4 Simple Profile標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行視頻壓縮編碼。只進(jìn)行幀內(nèi)編碼（I幀）和幀間預(yù)測(cè)編碼（P幀），而不進(jìn)行雙向預(yù)測(cè)編碼（B幀），適合矩形視頻對(duì)象（Video Object）編碼。

其中的核心算法有DCT和IDCT，它采用2D 8×8DCT，并且采用循環(huán)緩沖，充分利用了Blackfin DSP的優(yōu)勢(shì)，減少了循環(huán)體內(nèi)部的指令執(zhí)行數(shù)；MPEG-4采用兩種方法確定量化步長(zhǎng)，一是采用TM5速率控制方式，二是采用MPEG-4中定義的速率控制模型，它們都是通過(guò)碼流速率大小以及圖像質(zhì)量的要求來(lái)改變量化系數(shù)。MPEG-4的直流系數(shù)量化采用非線性量化方式，交流系數(shù)既可以選擇H.263量化也可以使用MPEG量化，這里采用H.263模式。

運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)使用條塊SAD（當(dāng)前的圖像與預(yù)測(cè)圖像的絕對(duì)差值和）最小搜索出最匹配的宏塊，而且Blackfin DSP提供了一條視頻專(zhuān)用指令SAA，大大提高了速度；最后用邊界填充（PADDING）減少在宏塊邊界上的運(yùn)動(dòng)誤差。

3．3 視頻網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)

經(jīng)過(guò)視頻采集、壓縮后的視頻數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸，其傳輸層用TCP傳輸協(xié)議傳輸信息包很小的操作控制命令，用UDP傳輸協(xié)議傳輸視頻圖像數(shù)據(jù)。因?yàn)門(mén)CP這種傳統(tǒng)的連接協(xié)議必須要求數(shù)據(jù)無(wú)誤地順序傳輸?shù)娇蛻舳说膽?yīng)用層，可以利用TCP傳輸協(xié)議傳輸網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控中的控制命令，信號(hào)服務(wù)器和客戶端正確接收到操作命令。UDP傳輸協(xié)議沒(méi)有提供網(wǎng)絡(luò)流量控制和數(shù)據(jù)包丟失、出錯(cuò)處理，在高級(jí)壓縮算法如MPEG-4采用了幀間壓縮的方法，數(shù)據(jù)包丟失可能影響到連續(xù)幾幀視頻圖像。所以，基于UDP傳輸協(xié)議的應(yīng)用程序必須靠設(shè)計(jì)解決可靠性問(wèn)題。

上端軟件提供友好的用戶界面，用Visual C++6.0實(shí)現(xiàn)，根據(jù)用戶的需求，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)從遠(yuǎn)程終端接收視頻數(shù)據(jù)，包括MPEG-4的解碼過(guò)程、網(wǎng)絡(luò)傳輸控制和網(wǎng)絡(luò)命令編碼等。有兩種編寫(xiě)方式，第一種需要專(zhuān)門(mén)寫(xiě)一個(gè)服務(wù)器/客戶端軟件來(lái)發(fā)送和接收視頻圖像數(shù)據(jù)；第二種可以采用服務(wù)器/瀏覽器模式，即將客戶端軟件做成控件，嵌入到網(wǎng)頁(yè)中，做成基于WEB的數(shù)字視頻服務(wù)器。本文采用第一種方式。