基于安卓系统的车载智能手机监控系统的软件设计

摘要

现今智能手机的运算、存储能力越来越高，其性能甚至超过了一些个人电脑。便携性，这一手机的传统特性与智能手机的高性能相得益彰，让智能手机成为人类的“电子闺蜜”。用户存储在智能手机里的数据具有高个性化的特点，因此用户希望包括车载导航、文档编辑在内的所有计算任务能在手机本地完成，以此规避或降低数据传输带来的繁琐和数据异地处理带来的经济开支。但由于手机便携性对屏幕尺寸的限制，许多原本智能手机能处理的计算任务不得不因人机交互性的限制而交由其他电子设备异地处理。
　　针对上述矛盾，本文提出了智能手机泛在计算终端化的理念，并基于此理念在车载领域进行了应用尝试，既车载智能手机监控系统的软件设计。其目的是基于远程桌面原理将车载显示屏作为智能手机的显示器和控制器，进而在人机交互性得以保证的前提下将导航、音乐播放等传统上由车载电子设备完成的计算任务交由智能手机系完成。理论上，由于本设计基于远程桌面思想，因此视频快速压缩算法是本课题的研究重点。本文基于分布式编码框架的理念优化了经典的H.264整数DCT算法，设计了适用于本系统的核心压缩算法。工程上，本文以优化经典的VNC远程桌面协议为基础，设计了适用于本系统的应用层通信协议。同时利用合理的多线程软件设计、JNI技术，实现系统时效性能的提升。
　　实验结果表明，本文算法的图像质量达到了准无损压缩水平，将整数DCT算法编码器的伸缩量化阶段缩减到1次整型常量加法运算，与H.264对应模块相比，图像质量与压缩率的性价比提升了23.9％。同时，本设计较为充分、合理地利用了CPU等硬件资源，在完全无硬件编码支持的情况下，系统帧延迟约为800毫秒，平均帧率达到了每秒1.81帧;实现了多点触摸控制，控制延时低于200毫秒。经测试，系统性能可满足车载导航、电话接听、音乐播放等车载基础计算任务在本系统上的运行要求，达到了设计的预期目标。

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1 绪论

1.1 引言

1.2 国内外研究现况

1.3 课题背景和研究意义

1.4 系统设计目标

1.5 论文内容总体安排

2 车载智能手机监控系统概述

2.1 基于远程桌面的系统基本运行原理

2.2 系统硬件模块概述

2.3 系统总体软件设计

2.4 系统主要开发工具介绍

3 系统核心视频压缩算法的设计

3.1 Y8算法思想的启发来源

3.2 Y8算法的理论推导

3.3 快速蝶形算法

4 应用层协议及软件系统的详细设计

4.1 系统应用层通信协议的设计

4.2 服务端子系统的软件设计

4.3 客户端子系统的软件设计

5 车载智能手机监控系统的系统测试

5.1 系统运行实测图

5.2 测试的软硬件条件

5.3 系统性能测试

5.4 本章小结

总结与展望

致谢

参考文献

攻读学位期间发表的与学位论文内容相关的学术论文及研究成果