Web服務(wù)在TM1300上的實現(xiàn)

    系統(tǒng)的核心是運行pSOS操作系統(tǒng)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(jié)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(jìn)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(shè)計了基于CS8900的以太網(wǎng)接口，以便能將多媒體處理的結(jié)果直接發(fā)送到以太網(wǎng)。RS-232接口是本設(shè)計的另一個通用接口，計算機(jī)可以通過該接口對系統(tǒng)的運行進(jìn)行控制，并獲取系統(tǒng)運行狀況。
    在實際應(yīng)用過程中，由于用戶的需求各不相同且經(jīng)常變化，這就要求多媒體處理平臺的參數(shù)需要經(jīng)常調(diào)整，某些時候還需要實時調(diào)整。盡管這些功能可以通過RS-232接口實現(xiàn)，但這要求操作人員到現(xiàn)場用計算機(jī)對多媒體處理平臺進(jìn)行控制，很不方便。為此，設(shè)計一個嵌入式Web服務(wù)器，利用網(wǎng)絡(luò)對整個平臺進(jìn)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(jìn)行各種參數(shù)控制；另一方面，用戶可以在任何時間對參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，滿足自己的需要。
1 嵌入式Web服務(wù)器開發(fā)的難點
    談到Web服務(wù)器，人們自然會想到目前常見的Web服務(wù)器, 如Windows IIS、Apache、CERN Server、Netscape
Enterprise Server等。由于這些服務(wù)器程序的功能非常強(qiáng)大，通常需要在高性能計算機(jī)上運行，以便為用戶提供高速、并發(fā)的訪問。
    相對于計算機(jī)上運行的Web服務(wù)程序，在TM1300上運行的Web服務(wù)有很多獨特的特點：
    首先，盡管TM1300的運算處理能力非常強(qiáng)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(wù)所能使用的系統(tǒng)資源非常有限。這就意味著不能將傳統(tǒng)的Web服務(wù)程序直接移植到TM1300上，而必須對其功能進(jìn)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(tǒng)，這就意味著不能依賴文件系統(tǒng)來保存網(wǎng)頁，而必須要Web服務(wù)器自己來維護(hù)和提供不同功能的網(wǎng)頁。
    此外，由于該Web服務(wù)主要用于控制多媒體平臺的運行參數(shù)，通常情況下不會有很大的外部訪問流量。因此Web服務(wù)器的功能相對簡單。
    根據(jù)以上特點，筆者設(shè)計了在TM1300上運行的Web服務(wù)器程序。該程序首先對接收到的HTTP消息進(jìn)行解析，然后調(diào)用不同的處理程序進(jìn)行處理，最后將處理的結(jié)果以HTTP消息的方式回送給瀏覽器。
2 Web服務(wù)在TM1300上的實現(xiàn)
    本W(wǎng)eb服務(wù)程序主要負(fù)責(zé)接收IE瀏覽器發(fā)送的請求，然后對請求進(jìn)行分析和處理，并將處理結(jié)果以HTML方式返回給瀏覽器。核心是對HTTP請求進(jìn)行分析。下面以修改圖像編碼尺寸為例，介紹具體的實現(xiàn)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(shè)計的Web服務(wù)器，得到圖2（a）所示的界面。當(dāng)用戶在文本框中輸入合適的數(shù)值后，點擊“確定”按鈕，IE瀏覽器將向Web服務(wù)器發(fā)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(wù)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(shù)據(jù)包是純文本格式^[1]，因此在Web服務(wù)程序需要對第一行文本進(jìn)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^[2]中，找到Content-Length這一行。如果Content-Length=0,則表明后面沒有參數(shù)，否則在這個HTTP數(shù)據(jù)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(nèi)容。這方面的工作非常簡單，就是根據(jù)字符‘&’將文本串分為三部分，即：xsize=352,ysize=288,submit=%CC%E1%BD%BB。然后根據(jù)字符‘=’進(jìn)一步區(qū)分參數(shù)的名稱和對應(yīng)的值。通過分析知道參數(shù)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(shù)，進(jìn)而可以對底層的硬件或軟件進(jìn)行控制，以完成用戶的請求。
    由此可以看出，服務(wù)器程序的核心工作就是對HTTP數(shù)據(jù)包解析，決定下一步的處理。針對上面的例子，Web服務(wù)程序首先要對視頻輸入輸出接口進(jìn)行控制，改變輸入輸出圖像的尺寸；接下來還要輸出HTTP數(shù)據(jù)包送給IE瀏覽器，圖3給出了Web服務(wù)程序產(chǎn)生的HTTP數(shù)據(jù)包及用戶看到的界面。

    圖3(a)是服務(wù)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(jīng)被服務(wù)器處理。下面一行是服務(wù)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(nèi)容是純文本格式的HTML網(wǎng)頁。后面的空行是HTTP頭信息與HTTP消息主體的分界線。當(dāng)IE瀏覽器獲取HTTP頭信息后，就可以根據(jù)消息主體的格式調(diào)用對應(yīng)的HTML解析器對內(nèi)容進(jìn)行解析，并將解析的結(jié)果顯示在瀏覽器的窗口中。
3 Web服務(wù)進(jìn)程與其他進(jìn)程間的通信
    由于多媒體處理平臺需要同時進(jìn)行音頻、視頻處理及網(wǎng)絡(luò)通信，即在同一個時刻需要有多個任務(wù)同時運行，并且這些任務(wù)之間需要進(jìn)行通信，例如：當(dāng)用戶改變了系統(tǒng)編碼參數(shù)后，Web服務(wù)器需要通知視頻編碼進(jìn)程，讓它們在后續(xù)的編碼過程中采用新的參數(shù)。由于TM1300運行pSOS系統(tǒng)，而pSOS只有進(jìn)程，沒有線程，因此Web服務(wù)程序作為一個單獨的進(jìn)程來運行。當(dāng)需要與其他任務(wù)通信時，采用了信號量方法。圖4以Web服務(wù)進(jìn)程和視頻編碼進(jìn)程之間的通信為例，給出了系統(tǒng)實現(xiàn)進(jìn)程間通信的過程。