基于嵌入式Linux的无线多媒体传输系统设计与实现

摘要

近年来，多媒体技术与网络技术的迅速发展，以声音、图形、图像、文本等为主的多媒体通信成为时代的主题，受到人们越来越多的关注。同时，随着高速无线通信的发展，多媒体和无线通信这两个领域技术相互交叉，产生了新的技术——无线多媒体技术。而随着计算机技术逐步步入所谓的“后PC时代”，无线多媒体终端也相应地向小型化，嵌入式方向发展，其强大的功能和广阔的应用前景，使之成为近年来该领域的一个研究热点。 本课题来源于浙江省科技厅资助项目“基于DSP技术的全数字实时无线多媒体传输系统的研制”，通过对相关国际标准、关键技术和现有产品的研究和分析，完成系统整体设计方案，并实现了原型系统以进行技术验证。本论文的主要研究内容和成果如下： 1.通过比较和研究多种音频、视频编解码标准，提出了适合在资源受限系统中应用的编解码规则，并且利用音视频同步算法和回音消除算法进行优化，使系统更好地满足了音视频传输实时性的需要； 2.提出了无线多媒体系统的总体框架，介绍了基于ARM9(S3C2410)处理器为硬件平台，嵌入式Linux操作系统为软件平台，WLAN为传输媒介的平台构架和环境搭建，其中包括软硬件选型，交叉编译环境的建立、Bootloader、Linux内核镜像、文件系统的编译、配置和下载； 3.实现了上层应用程序模块化设计，从功能上分为五大模块：音视频采集模块、RTP协议无线传输模块、音视频同步模块、音视频播放/显示模块和回音消除模块，并通过Linux多线程编程技术实现了各个模块的代码化，论文给出了各个模块实现的关键技术和算法流程。 最后的实验结果表明，媒体流能在整个系统中得到平稳、实时、同步地处理。本课题所研究的基于嵌入式Linux的无线多媒体系统可广泛应用于视频监控、信息家电、智能小区、远程抄表等领域，具有很强的实用价值，同时也对未来嵌入式系统研究和无线多媒体技术研究起到一定的参考作用。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1引言

1.2无线多媒体通信及嵌入式系统概述

1.2.1无线多媒体通信发展

1.2.2嵌入式系统定义及特点

1.2.3嵌入式系统发展

1.3嵌入式无线多媒体系统总体设计方案

1.3.1国内外研究现状

1.3.2本文整体框架及创新点

1.4本文所做的工作及组织安排

第2章音视频编解码标准及关键技术

2.1音频编解码标准

2.1.1语音编码策略及MOS评判

2.1.2语音编码标准及其应用现状

2.1.3语音编码器性能比较

2.2视频编解码标准

2.2.1H.263视频编码标准

2.2.2MPEG-4视频编码标准

2.2.2H.264视频编码标准

2.3音视频同步技术

2.4回音消除技术

第3章嵌入式无线音视频传输系统相关算法及模块设计

3.1视频压缩算法

3.2音频压缩算法

3.3音视频同步算法

3.3.1算法思路

3.3.2模块设计

3.3.3函数接口及调用说明

3.4回音消除算法——EC的实现

3.4.1算法思路

3.4.2函数接口及实验

第4章嵌入式无线音视频传输系统软硬件环境的设计与搭建

4.1软硬件平台的选择

4.1.1硬件平台的选择——S3C2410X

4.1.2软件平台的选择——嵌入式Linux

4.2Toolchain搭建

4.3嵌入式Linux软件平台搭建

4.3.1内核移植

4.3.2Bootloader移植

4.3.3文件系统移植

4.4下载Bootloader、内核镜像、文件系统

第5章嵌入式无线音视频传输系统应用程序设计及实现

5.1软件总流程图及多线程编程

5.2采集模块的实现

5.2.1音视频采集模块选型及工作原理

5.2.2音视频驱动实现

5.2.3音视频采集程序

5.3传输模块的实现

5.3.1无线网卡MA111的驱动加载和设置

5.3.2基于RTP/RTCP的传输协议

5.4播放/显示模块的实现

5.4.1基于wav的音频播放程序

5.4.2基于FrameBuffer的视频显示程序

第6章结论与展望

6.1结论

6.2展望

参考文献

附录 嵌入式终端实物图

致谢

攻读学位期间参加的科研项目和成果