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基于RISC架构的可视电话平台设计
4. 系统软件的实现
系统的流程见图-3。
图-3 系统软件流程
在硬件系统上电后,软件对硬件做初始化即进入待机状态。当摘机后,CPU 通过modem内置的模拟电话控制进行模拟通话。通话双方均按可视建,经过H.245 协议协商,开始建立可视。
系统通过CMOS Camera 采集视频,在SDRAM 中开辟一段内存用于视频内容的缓存,H.263 编码部分从该缓存中按照一定的帧率取出图像进行编码。CPU 控制Codec 芯片通过MIC 进行语音的采集,同样在SDRAM 中开辟用于存储音频的缓存,G.723.1 编码成码流。
H.223 将视频码流、音频码流及控制数据码流复用,通过modem 调制到PSTN 网络上进行模拟线路的传输。
从 MODEM 获得的数据码流则解复成音频及视频码流。H.263 码流解码后,以固定的帧率刷新显存。ARM 将显存中的数据通过内置的TFT 控制器,传输到4 寸 320*240 的液晶显示屏上显示。G.723.1 码流通过G.723.1 解码器解码,输出到codec 芯片,通过功放推动扬声器播放。
4.1 系统硬件的初始化
在 S3C2440 中,内含名为Stepping Stone 的4K 的SRAM,可用做bootloader,用于系统的初始化。系统上电启动时,将Flash 中的初始化程序段读入SRAM 中,初始化CPU 内部的时钟,SDRAM 控制器,看门狗,中断等。并初始化memory system,将FLASH 中的程序搬移到SDRAM 中,系统主程序运行在SRAM 中。进入主程序后,初始化GPIO,液晶屏幕,Camera,keyboard 等等外设。初始化完毕,系统进入待机,等待摘机。
4.2 H.263编解码模块
在RISC架构的嵌入式系统中实现可视通话的关键之一是如何实现H.263编解码。H.263协议是很成熟的一个视频编码压缩协议,见图-4.在本文中对H.263协议不详述,仅介绍在基于ARM处理器的系统中如何实现,具体可参见参考文献[2]。
4.2.1 H.263编码
图-4 H.263 编码框图
在如图-4 所示,H.263 编码器主要由4 部分组成:变换编码T,量化Q,预测P,熵编码VLC;对于实际应用的编码系统,码流控制CC 也必不可少的部分。图中有 2 个单刀双置开关,用于选择INTRA 和INTER.判断当前帧的类型,判断之后分成INTRA 和INTER的分支,分别进行处理。
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