基于Web Server的無線視頻終端在線配置方案與實現(xiàn)
1、前言
本文的工作基于“多模式無線視頻傳輸系統(tǒng)”[1-3]的框架，如圖1所示，該系統(tǒng)的前端是多模式無線視頻終端，既可以通過公共移動網(wǎng)絡(luò)GPRS 和CDMA1x提供廣域的中低速率無線接入，也可以通過WLAN提供局域的高速無線接入。視頻流的傳輸統(tǒng)一在IP層次傳輸，經(jīng)過 Intranet或Internet，最終在本地的PC顯示終端進行解碼并顯示圖像。為了使本系統(tǒng)適應(yīng)不同的使用環(huán)境，必須使系統(tǒng)中的初始參數(shù)能夠現(xiàn)場重新配置，本文的任務(wù)就是完成系統(tǒng)的相關(guān)參數(shù)比如視頻編碼的量化步長和圖像編碼格式、WLAN AP的信道和SSID及公網(wǎng)服務(wù)器和內(nèi)網(wǎng)服務(wù)器的IP地址等在線配置。
多模式無線視頻傳輸系統(tǒng)的框架
圖1 多模式無線視頻傳輸系統(tǒng)的框架
在參考了路由器的配置方法及系統(tǒng)已有的WLAN的傳輸方式[4]，選擇在系統(tǒng)軟件中嵌入Web服務(wù)器的方案來完成該任務(wù)。由于HTML語言的標準統(tǒng)一性，就可以使用現(xiàn)有的Web瀏覽器與設(shè)備進行雙向交互、接收或發(fā)送信息，可以在任何地方在系統(tǒng)開啟的情況下十分方便地控制、操縱、配置嵌入式設(shè)備。以下首先對嵌入式Web Server基本結(jié)構(gòu)和技術(shù)要點進行分析，然后詳細描述本文采用的方案及其實現(xiàn)方法。
2、嵌入式Web Server
微型WEB服務(wù)器的結(jié)構(gòu)
圖2 微型WEB服務(wù)器的結(jié)構(gòu)
嵌入式Web服務(wù)器的結(jié)構(gòu)如圖2所示。Web瀏覽器通?？梢允褂昧餍械腎E或者其它的瀏覽器。服務(wù)器端的TCP/IP協(xié)議棧是操作系統(tǒng)內(nèi)嵌的，可以手動移植添加。服務(wù)器中的HTTP引擎用來分析瀏覽器的請求消息，并根據(jù)請求做出相應(yīng)的動作。這些動作包括向瀏覽器發(fā)送一些靜態(tài)頁面或調(diào)用一些應(yīng)用服務(wù)程序。
基于HTTP協(xié)議的客戶/服務(wù)器模式的信息交換分4個過程，建立連接、發(fā)送請求信息、發(fā)送響應(yīng)信息、關(guān)閉連接。Web服務(wù)器運行時，一直監(jiān)聽TCP 80端口（WWW的缺省端口），如接收到連接就將Web文本發(fā)送給客戶機。
雖然有許多可用的開源Web服務(wù)器實現(xiàn)方法，如THHPD、GOAHEAD、BOA等，但大多數(shù)開源的Web服務(wù)器因過于龐大而不便于移植。將 Web服務(wù)器嵌入到一個獨立設(shè)備或應(yīng)用中時，該Web服務(wù)器的實現(xiàn)應(yīng)該盡量簡單。LibHTTPD正是這樣的一個開源的Web服務(wù)器軟件[5]。
使用LibHTTPD提供的訪問內(nèi)容既可以是靜態(tài)的網(wǎng)頁，也可以是調(diào)用C函數(shù)動態(tài)產(chǎn)生的。LibHTTPD提供了許多友好的程序接口，用戶可以很方便地將自己的Web內(nèi)容加入到程序當中。
圖3的代碼是程序的主體，先完成Web Server的初始化，然后在循環(huán)體內(nèi)對Web的連接請求進行處理。當調(diào)用httpdProcessRequest()函數(shù)時，程序?qū)蛻舳说恼埱髢?nèi)容進行識別，確定Web服務(wù)器內(nèi)是否有所需的內(nèi)容，并采取相應(yīng)的操作將被請求的內(nèi)容發(fā)送到客戶端。
圖3 Httpdmain()線程
3、具體方法
首先在程序中創(chuàng)建Httpdmain()線程，這就將Web服務(wù)器程序嵌入了系統(tǒng)中。其他主機通過瀏覽器可以瀏覽該Web服務(wù)器所提供的演示內(nèi)容。只要在瀏覽器的地址欄輸入Web服務(wù)器的IP地址后，得到一個設(shè)置選項的頁面，設(shè)置相應(yīng)的參數(shù)控制整個程序（還可以通過添加相關(guān)的程序進行身份認證）。
由于需要使用的配置參數(shù)較少，本系統(tǒng)的軟件的目標代碼大小一般在2～3 MByte，而本系統(tǒng)選用的Flash Memory是Intel Flash芯片E28F320J3，其內(nèi)部分為32個Blocks，總共4 MB空間，每個Block128 K。所以將Flash的最后一個Block作為系統(tǒng)配置參數(shù)的存放區(qū)域，系統(tǒng)每次啟動后都從該Block中讀出參數(shù)的配置信息，并按此參數(shù)運行。利用 Web server實現(xiàn)對系統(tǒng)的設(shè)置，設(shè)置之后的配置信息需回寫該Block，以便下次啟動時按新的參數(shù)配置運行。對Flash的最后一個Block讀寫時采用一個結(jié)構(gòu)體來管理系統(tǒng)配置參數(shù)，系統(tǒng)設(shè)計時將可能用到的參數(shù)均提取出來置于該結(jié)構(gòu)，以方便以后功能擴展，該結(jié)構(gòu)定義如圖4所示。
配置參數(shù)結(jié)構(gòu)體
圖4 配置參數(shù)結(jié)構(gòu)體
參數(shù)配置時的具體執(zhí)行步驟：
?。?）PC、WLAN AP和視頻終端三者組成如圖5的網(wǎng)絡(luò)拓撲，把PC和WLAN AP按照視頻終端中預(yù)先寫入的內(nèi)網(wǎng)服務(wù)器IP配置成一個可以通信的局域網(wǎng)；
參數(shù)配置時的拓撲結(jié)構(gòu)
圖5 參數(shù)配置時的拓撲結(jié)構(gòu)
（2）在PC中架設(shè)內(nèi)網(wǎng)服務(wù)器，視頻終端通過WLAN AP向該服務(wù)器注冊，則服務(wù)器軟件顯示出由WLAN AP的DHCP功能分配給視頻終端的IP；
?。?）然后在Web瀏覽器輸入該IP就可以進入視頻終端中的Web Server進行相應(yīng)的參數(shù)設(shè)置；
?。?）配置完成后，重啟視頻終端系統(tǒng)即可。
4、實驗結(jié)果與總結(jié)
實驗結(jié)果（圖6），按照要求輸入相關(guān)參數(shù)后點擊確定即可完成配置。
實驗結(jié)果
本文為系統(tǒng)參數(shù)的重新配置提出了一種簡單可行的方法，其實Web server的功能還不僅于此，系統(tǒng)控制、遠程管理、網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控、固件升級等都可以通過Web server來實現(xiàn)。
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