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介紹了在TM1300上實現Web服務的方法。通過開發Web服務，用戶使用普通的Web瀏覽器就可以訪問基于TM1300的多媒體通信平臺、配置系統的運行參數、監控系統的運行狀態并進行故障診斷。實驗結果表明，這種方法可以大大提高系統的交互性和靈活性。 TM1300是Philips公司為音頻、視頻等多媒體應用而專門設計的多媒體處理器。除具有DSP的基本功能外，該處理器還針對音頻應用進行了優化，并在片內集成了視頻輸入/輸出、音頻輸入/輸出及高速同步串行通信等接口，因而在多媒體信息處理領域有非常廣泛的應用。圖1給出了筆者設計的多媒體處理平臺的系統結構。 系統的核心是運行pSOS操作系統的TM1300芯片。視頻輸入和輸出接口利用TM1300本身提供的視頻輸入/輸出單元，結合外圍的視頻A/D、D/A芯片共同完成。其中，視頻A/D使用Philips公司的SAA7111，而D/A則使用SAA7121。它們可以與TM1300進行無縫連接。事實上，所有與CCIR656/CCIR601兼容的視頻A/D、D/A芯片均可以直接與TM1300的視頻輸入輸出單元相連。 音頻輸入/輸出接口上的A/D、D/A芯片采用了Analog Devices公司的AD1849立體聲處理芯片。AD1849是16位串行接口立體聲信號編解碼器。它具有多個輸入通道和輸出通道，支持μ率PCM、A率PCM、16位線性PCM和8位無符號PCM四種編碼方式。 除音頻、視頻接口外，還設計了基于CS8900的以太網接口，以便能將多媒體處理的結果直接發送到以太網。RS-232接口是本設計的另一個通用接口，計算機可以通過該接口對系統的運行進行控制，并獲取系統運行狀況。 在實際應用過程中，由于用戶的需求不相同且經常變化，這就要求多媒體處理平臺的參數需要經常調整，某些時候還需要實時調整。盡管這些功能可以通過RS-232接口實現，但這要求操作人員到現場用計算對多媒體處理平臺進行控制，很不方便。為此，設計一個嵌入式Web服務器，利用網絡對整個平臺進行控制成為一種必然的選擇。一方面它可以為用戶提供可視化的圖形界面，方便用戶進行各種參數控制；另一方面，用戶可以在任何時間對參數進行調整，滿足自己的需要。 1 嵌入式Web服務器開發的難點 談到Web服務器，人們自然會想到目前常見的Web服務器，如Windows IIS、Apache、CERN Server、Netscape Enterprise Server、Netscape Enterprise Server等。由于這些服務器程序的功能非常強大，通常需要在高性能計算機上運行，以便為用戶提供高速、并發的訪問。 相對于計算機上運行的Web服務程序，在TM1300上運行的Web服務有很多獨特的特點： 首先，盡管TM1300的運算處理能力非常強大，但由于其主要功能是完成多媒體信息的處理，使得Web服務所能使用的系統資源非常有限。這就意味著不能將傳統的Web服務程序直接移植到TM1300上，而必須對其功能進行裁減，去除那些不需要的功能，減少其對資源的要求，提高運行效率。 其次，TM1300沒有自己的文件系統，這就意味著不能依賴文件系統來保存網頁，而必須要Web服務器自己來維護和提高不同功能的網頁。 此外，由于該Web服務主要用于控制多媒體平臺的運行參數，通常情況下不會有很大的外部訪問流量。因此Web服務器的功能相對簡單。 根據以上特點，筆者設計了在TM1300上運行的Web服務器程序。該程序首先對接收到的HTTP消息進行解析，然后調用不同的處理程序進行處理，最后將處理的結果以HTTP消息的方式回送給瀏覽器。 2 Web服務在TM1300上的實現 本Web服務程序主要負責接收IE瀏覽器發送的請求，然后對請求進行分析和處理，并將處理結果以HTML方式返回給瀏覽器。核心是對HTTP請求進行分析。下面以修改圖像編碼尺寸為例，介紹具體的實現方法。 假定在某個時刻用戶希望修改多媒體平臺所處理的圖像尺寸，于是通過IE瀏覽器訪問所設計的Web服務器，得到圖2(a)所示的界面。當用戶在文本框中輸入合適的數值后，點擊“確定”按鈕，IE瀏覽器將向Web服務器發送圖2（b）所示的HTTP報文。 其中最重要的是第一行和最后一行。在第一行中，/changimagesize告訴服務器程序用戶希望修改圖像尺寸。最后一行中的xsize=352和ysize=288表示新的圖像尺寸。由于HTTP數據包是純文本格式，因此在Web服務程序需要對第一行文本進行分析，取出字符串“POST”和“HTTP”之間的字符串即可判斷出用戶操作的類型。 接下來需要從HTTP頭信息中，找到Content-Length這一 行。如果Content-Length=0，則表示后面沒有參數，否則在這個HTTP數據包中包含用戶提交的信息，并且信息的長度值就是Content-Length的值。 假定用戶在HTTP消息中帶有消息體，那么首先要找到一個空白行（即：Cache-Control:no-cache后面一行），因為它是消息體和HTTP頭信息的分界線。接下來需要分析消息主體的內容。這方面的工作非常簡單，就是根據字符"%26;amp;"將文本串行為三部分,即:xsize=352,ysize=288,submit=%CC%E1BD%BB。然后根據字符"="進一步區分參數的名稱和對應的值。通過分析知道參數xsize的值為352，ysize的值為288。 通過對HTTP消息的解析，可以確定用戶需要完成的操作及操作所需要的參數，進而可以對底層的硬件或軟件進行控制，以完成用戶的請求。 由此可以看出，服務器程序的核心工作就是對HTTP數據包解析，決定下一步的處理。針對上面的例子，Web服務程序首先要對視頻輸入輸出接口進行控制，改變輸入輸出圖像的尺寸；接下來還要輸出HTTP數據包送給IE瀏覽器，圖3給出了Web服務程序產生的HTTP數據包及用戶看到的界面。 圖3（a）是服務器回送給IE瀏覽器的HTTP消息。第一行HTTP/1.1 200 OK通知IE瀏覽器，剛才的請求已經被服務器處理。下面一行是服務器的處理時間。Content-type:text/html這一行通知IE瀏覽器HTTP消息主體部分傳送的內容是純文本格式的HTML網頁。后面的空行是HTTP頭信息與HTTP消息主體的分界線。當IE瀏覽器獲取HTTP頭信息后，就可以根據消息 主體的格式調用對應的HTML解析器對內容進行解析，并將解析的結果顯示在瀏覽器的窗口中。 3 Web服務進程與其他進程間的通信 由于多媒體處理平臺需要同時進行音頻、視頻處理及網絡通信，即在同一個時刻需要有多個任務同時運行，并且這些任務之間需要進行通信，例如：當用戶改變了系統編碼參數后，Web服務器需要通知視頻編碼進程，讓它們在后續的編碼過程中采用新的參數。由于TM1300運行pSOS系統，而pSOS只有進程，沒有線程，因此Web服務程序作為一個單獨的進程來運行。當需要與其他任務通信時，采用了信號量方法。圖4以Web服務進程和視頻編碼進程之間的通信為例，給出了系統實現進程間通信的過程。 首先在Flash中開辟一塊區域，專門用來存儲所需要修改的參數。當Web服務器接收到客戶端提交的修改參數的請求時，采用以下步驟進行處理：（1）Web服務進程將信號量鎖定；（2）Web服務進程將用戶提交的參數寫入到參數區；（3）Web服務器進程釋放信號量；（4）Web服務進程向視頻處理進程發送信號，通知視頻編碼進程讀取參數；（5）視頻處理進程將信號量鎖定；（6）視頻處理進程讀取參數；（7）視頻處理信號釋放信號量。經過一系列操作后，Web服務器進行和視頻編碼進程間的通信結束，完成了一次參數的修改。Web服務進程與音頻編碼進程間的通信與上述過程類似。 本文重點探討了在TM1300上實現嵌入式Web服務器的方法與具體實現中的一些關鍵問題。通過在現有的多媒體處理平臺中增加Web服務，用戶可以采用Web頁面的方式來監控硬件的運行狀態，并能對系統運行參數進行在線修改，降低了系統的使用難度，提高了交互的友好性，進而增強了系統的功能和可用性。目前，筆者開發的Web服務已經在TM1300上穩定運行，下一步工作主要是擴充其功能，并提供網管功能。 |
