基于Web Server的無線視頻終端在線配置方案與實現

1、前言

　　本文的工作基于“多模式無線視頻傳輸系統”[1-3]的框架，如圖1所示，該系統的前端是多模式無線視頻終端，既可以通過公共移動網絡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。視頻流的傳輸統一在IP層次傳輸，經過 Intranet或Internet，最終在本地的PC顯示終端進行解碼并顯示圖像。為了使本系統適應不同的使用環境，必須使系統中的初始參數能夠現場重新配置，本文的任務就是完成系統的相關參數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及公網服務器和內網服務器的IP地址等在線配置。

多模式無線視頻傳輸系統的框架

圖1　多模式無線視頻傳輸系統的框架

　　在參考了路由器的配置方法及系統已有的WLAN的傳輸方式[4]，選擇在系統軟件中嵌入Web服務器的方案來完成該任務。由于HTML語言的標準統一性，就可以使用現有的Web瀏覽器與設備進行雙向交互、接收或發送信息，可以在任何地方在系統開啟的情況下十分方便地控制、操縱、配置嵌入式設備。以下首先對嵌入式Web Server基本結構和技術要點進行分析，然后詳細描述本文采用的方案及其實現方法。

　　2、嵌入式Web Server

微型WEB服務器的結構

圖2　微型WEB服務器的結構

　　嵌入式Web服務器的結構如圖2所示。Web瀏覽器通常可以使用流行的IE或者其它的瀏覽器。服務器端的TCP/IP協議棧是操作系統內嵌的，可以手動移植添加。服務器中的HTTP引擎用來分析瀏覽器的請求消息，并根據請求做出相應的動作。這些動作包括向瀏覽器發送一些靜態頁面或調用一些應用服務程序。

基于HTTP協議的客戶/服務器模式的信息交換分4個過程，建立連接、發送請求信息、發送響應信息、關閉連接。Web服務器運行時，一直監聽TCP 80端口（WWW的缺省端口），如接收到連接就將Web文本發送給客戶機。

　　雖然有許多可用的開源Web服務器實現方法，如THHPD、GOAHEAD、BOA等，但大多數開源的Web服務器因過于龐大而不便于移植。將 Web服務器嵌入到一個獨立設備或應用中時，該Web服務器的實現應該盡量簡單。LibHTTPD正是這樣的一個開源的Web服務器軟件[5]。

　　使用LibHTTPD提供的訪問內容既可以是靜態的網頁，也可以是調用C函數動態產生的。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，然后在循環體內對Web的連接請求進行處理。當調用httpdProcessRequest()函數時，程序將對客戶端的請求內容進行識別，確定Web服務器內是否有所需的內容，并采取相應的操作將被請求的內容發送到客戶端。

圖3　Httpdmain()線程

　　3、具體方法

　　首先在程序中創建Httpdmain()線程，這就將Web服務器程序嵌入了系統中。其他主機通過瀏覽器可以瀏覽該Web服務器所提供的演示內容。只要在瀏覽器的地址欄輸入Web服務器的IP地址后，得到一個設置選項的頁面，設置相應的參數控制整個程序（還可以通過添加相關的程序進行身份認證）。

　　由于需要使用的配置參數較少，本系統的軟件的目標代碼大小一般在2～3 MByte，而本系統選用的Flash Memory是Intel Flash芯片E28F320J3，其內部分為32個Blocks，總共4 MB空間，每個Block128 K。所以將Flash的最后一個Block作為系統配置參數的存放區域，系統每次啟動后都從該Block中讀出參數的配置信息，并按此參數運行。利用 Web server實現對系統的設置，設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配置運行。對Flash的最后一個Block讀寫時采用一個結構體來管理系統配置參數，系統設計時將可能用到的參數均提取出來置于該結構，以方便以后功能擴展，該結構定義如圖4所示。

配置參數結構體

圖4　配置參數結構體

　　參數配置時的具體執行步驟：

　　（1）PC、WLAN AP和視頻終端三者組成如圖5的網絡拓撲，把PC和WLAN AP按照視頻終端中預先寫入的內網服務器IP配置成一個可以通信的局域網；

參數配置時的拓撲結構

圖5　參數配置時的拓撲結構

　　（2）在PC中架設內網服務器，視頻終端通過WLAN AP向該服務器注冊，則服務器軟件顯示出由WLAN AP的DHCP功能分配給視頻終端的IP；

　　（3）然后在Web瀏覽器輸入該IP就可以進入視頻終端中的Web Server進行相應的參數設置；

　　（4）配置完成后，重啟視頻終端系統即可。

　　4、實驗結果與總結

　　實驗結果（圖6），按照要求輸入相關參數后點擊確定即可完成配置。

實驗結果

本文為系統參數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，系統控制、遠程管理、網絡視頻監控、固件升級等都可以通過Web server來實現。