嵌入式Linux的網(wǎng)絡(luò )視頻流模塊設計

1 Linux中流數據的操作

在本設計中，數據在整個(gè)系統中是以流數據的形式存在的，Linux內核為流數據提供了一個(gè)標準的編程接口，這種接口為數據從外部設備經(jīng)內核到達用戶(hù)進(jìn)程提供了一個(gè)全雙工通道。

在這個(gè)通道中，數據的處理模塊是作為可選的中間件由用戶(hù)動(dòng)態(tài)加載的，上面設計的視頻壓縮模塊就是這樣的一個(gè)中間件。

2 ASF流式文件格式

本系統主要是用于實(shí)時(shí)視頻應用，所以需要系統提供對流式文件格式的支持，這樣在接收方利用標準的流視頻播放軟件，如MMedia Player就可以觀(guān)看實(shí)時(shí)傳輸的視頻.在本系統中采用了開(kāi)放的ASF流格式.壓縮后的視頻數據在傳輸前需要對其進(jìn)行ASF編碼.ASF文件的基本組織單元為ASF對象,每個(gè)對象由三個(gè)域組成:對象標識符域、對象大小域和對象數據域。ASF文件的高層邏輯結構也包含三部分：頭對象、數據對象和索引對象。其中，頭對象包含了許多全局信息，數據對象則包含了所有待播放的數據，頭對象必須在數據對象之間被接收方接收并解釋。

3 流視頻協(xié)議

流視頻協(xié)議是為了在客戶(hù)機和視頻服務(wù)器之間進(jìn)行通信而設計和標準化的。根據它們的功能，與網(wǎng)絡(luò )上流視頻相關(guān)的協(xié)議分為三類(lèi)。

*網(wǎng)絡(luò )層協(xié)議：網(wǎng)絡(luò )層協(xié)議提供了基本的網(wǎng)絡(luò )服務(wù)支持。IP就是網(wǎng)絡(luò )上流視頻使用的網(wǎng)絡(luò )協(xié)議。

*傳輸協(xié)議：傳輸協(xié)議為流服務(wù)提供端對端的網(wǎng)絡(luò )傳輸功能。TCP、UDP、RTP和RTCP就是網(wǎng)絡(luò )上流視頻使用的傳輸協(xié)議。

*話(huà)路控制協(xié)議：話(huà)路控制協(xié)議定義消息和程序。RTSP就是一種話(huà)路控制協(xié)議。

為流視頻設計的協(xié)議棧如圖4所示。在發(fā)送方的數據面，壓縮且經(jīng)過(guò)ASF編碼的視頻數據被讀出并在RTP/RTCP/RTSP層上打包，以提供定時(shí)和同步信息以及包的序列號。然后把這些打包的RTP數據流發(fā)送到UDP/TCP層和IP層，得到的IP包在網(wǎng)絡(luò )上傳輸。在接收方則按照相反的方向處理。在控制面，RTCP包和RTSP包在UDP/TCP層上復用，并且被送到IP層，以便通過(guò)網(wǎng)絡(luò )傳輸。

小結

本文提出了一種基于Intel PXA255嵌入式微處理器和嵌入式Linux網(wǎng)絡(luò )攝像機的設計方案，系統采用先進(jìn)的MPEG-4編碼標準，得到了較高的壓縮比。經(jīng)測試、在50Kbps～100Kbps的帶寬下，對CIF(352×288，30fps)格式的視頻有較好的表現能力。滿(mǎn)足了在目前寬帶環(huán)境中的網(wǎng)絡(luò )視頻會(huì )議以及視頻監控的要求，其應用十分廣泛。