面向无线环境的交互式多媒体系统设计与实现

摘要

日新月异的计算机科学和网络技术的迅速发展为未来多媒体应用技术的发展带来了无穷的活力。伴随着微电子技术、光电子技术以及无线网络技术的不断发展，计算机的发展已经进入了移动时代，以掌上电脑(PDA)、便携式电脑(Notebook PC)和穿戴设备(Wearable-Device)为代表的移动式计算系统日益普及，在移动中使用计算机、无线袖珍设备、将移动的主体通过网络与庞大的数字空间无缝地结合在一起，已经不再是梦想。
　　本论文的研究目的是研究开发一套面向无线环境的交互式多媒体系统。本系统设计主要是通过802.11b无线网络环境来构建一个无线交互平台，使移动终端(如:PDA、Laptop)与数据服务中心，或者移动终端与移动终端之间通过上述平台来进行多媒体数据的传输以及信息的交互等。另外在系统设计和实现基础之上，对无线交互多媒体系统进行了测试，给出了系统运行的实验结果，并对系统性能加以分析。本系统主要有以下特色：第一、面向无线环境的无线交互式系统是一个移动的系统，它能够使得持有无线移动设备的用户可以在无线网络信号覆盖区域内享受移动式的服务MS(Mobile Services),第二、持有移动终端的用户可以根据自身的需要向服务系统提出简单的交互请求(Simple Interactive Request),从而满足用户的一些简单性的应用需求，实现简单的交互功能。
　　论文首先分析了有线网络环境下进行多媒体音视频数据信息传输的研究现状、技术背景、流媒体数据信息的特点、在未来发展过程中用户对网络的需求，以及无线环境下交互式系统研究与设计的必要性、可行性和整个系统设计开发的技术基础。第二部分介绍了音视频编码的基本理论，对各种编码标准作了比较和分析，选择了适合无线环境下交互式多媒体系统的编码标准。第三部分在分析了无线网络传输特性之后，阐述了针对无线环境音视频数据编码及传输的设计方案。第四部分对无线环境的交互式系统进行了完整的逻辑设计，并详细阐述了各具体模块的功能。第五部分在交互式系统设计基础之上，对系统各个功能模块进行了实现,并给出了整个系统的实验结果和相关试验数据。文章末尾对无线交互多媒体设计进行了总结和展望。另外本文还对无线网络环境中，进行音视频数据传输时出现的声音延迟、动态带宽自适应以及音视频不同步等问题在相关章节中进行了一定的分析，并给出了可能的解决方案。

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Contents

1 引 言

1.1 研究背景

1.2 研究意义

1.3 本文工作及内容组织

2 视频编码理论

2.1 视频编解码器基本原理

2.2 常用视频编解码算法介绍和分析

2.3 常用音频编解码算法简介

3 视频编码方案以及RTP协议的应用

3.1 无线网络中视频数据的编码分析

3.2 传输协议分析

3.3 RTP协议介绍

3.4 利用RTP协议解决无线网络中存在的问题

4 无线交互多媒体系统设计

4.1系统整体框架设计

4.2系统逻辑结构设计

4.3系统功能模块设计

4.4系统交互模块设计

4.5终端屏幕显示设计

5 无线环境下交互多媒体系统实现

5.1开发环境和系统配置

5.2具体模块实现

5.3 实验结果

6 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

致谢

参考文献

攻读硕士期间发表论文