基于4G网络图像视频传输系统的研究与实现

摘要

随着通信技术的高速发展，流媒体和互联网已不是遥不可及，而是走进了千千万万的寻常百姓家，成为人们日常工作生活不可或缺的重要组成部分。科学技术的发展，拉近了人们的距离，促进了人与人交流，即使相距千里之遥，也能进行语音或视频通话等活动，真正让地球变成一个村落。
　　目前，国内已经有许多基于3G无线网络的图像视频传输系统，大多数应用在智能家居视频监控和视频通话等方面上，克服了地理位置、布线成本和远距离传输等带来的问题，但也有其局限性，如速率低、图像不清晰等。那么在4G无线网络环境下，图像视频传输能够带来哪些变化呢？这是本课题着重研究的内容。
　　本课题研究方案综合了嵌入式ARM技术、数字图像处理技术及第四代移动通信技术(4G)，以嵌入式ARM微处理器为核心控制器，使用CMOS OV7670摄像头采集VGA及SVGA图像视频，通过4G模块视频发送到Internet网络下的Web服务器后转发至4G安卓智能手机上，实现实时视频传输。
　　本文在内容安排上，第一章为绪论，对当前4G网络下图像视频传输应用发展的背景、研究现状及发展前景进行介绍，对研究方案的主要内容进行阐述。第二章介绍了研究方案的总体结构、开发环境平台搭建及4G模块的移植测试。第三章详细介绍4G网络测试及其传输实现的过程，经过对比分析，采用嵌入式软硬件平台、4G模块及服务器转接作为视频传输。第四章详细介绍了嵌入式平台视频采集传输接收及其相关的实现研究过程。第五章对研究方案进行了整体测试，取得一定效果，实验证明选用的方案适合远距离SVGA视频实时传输。第六章是对文章的主题内容进行了总结，指出了存在的不足，并且对4G网络下的图像传输发展前景进行了展望。

目录

摘要

1 绪论

1．1 选题背景与研究意义

1．2 研究现状及发展趋势

1．3 本文研究内容

1．4 本章小结

2 系统结构及其开发平台搭建

2．1 4G网络的基本结构

2．2 搭建ARM开发环境

2．2．1 安装交叉编译工具链

2．2．2 解压安装交叉编译器

2．2．3 配置环境变量

2．2．4 U-boot的移植

2．2．5 移植内核

2．2．6 移植Rootfs文件系统

2．2．7 移植Qt-4．7．3

2．3 4G 模块驱动移植及测试

2．3．1 增加具体设备驱动

2．3．2 设置USB串口驱动过滤

2．3．3 配置内核支持USB接口的4G模块

2．3．4 模块驱动程序编译与移植

2．4 本章小结

3 4G的测试及其传输

3．1 4G网络传输测试的考虑

3．2 4G手机之间的测试

3．2．1 4G手机之间的连通性测试

3．2．2 4G手机之间的传输速率测试

3．2 4G手机与PC之间的测试

3．2．1 4G手机与PC之间的连通性测试

3．2．2 4G手机与PC之间的传输速率测试

3．3 嵌入式平台终端的传输实测

3．3．1 4G拨号实现

3．3．2 拨号脚本程序的编写

3．3．3 PPP拨号测试

3．3．4 服务端传输流程分析

3．3．5 服务端传输程序实现

3．4 三种测试的结果对比分析

3．5 本章小结

4 基于4G网络的视频采集传输接收及其研究

4．1 图像采集的相关技术

4．1．1 0V7670的结构及设置

4．1．2 基于0V7670的视频采集

4．1．3 手机视频采集实现

4．2 视频传输实现

4．2．1 图像视频的存储

4．2．2 图像数据传输量相关计算

4．2．3 SVGA、VGA视频的压缩对比

4．2．4 图像视频的传输

4．3 视频播放实现

4．3．1 手机视频播放程序实现

4．3．2 PC视频播放实现

4．4 本章小结

5 总体测试

5．1 测试环境

5．2 测试地点

5．3 功能测试

5．4 测试分析

5．5 本章小结

6 总结与展望

6．1 论文总结

6．2 论文展望

参考文献

致谢

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